研究背景骨质疏松症（osteoporosis,OP）是一种因成骨细胞介导的骨形成和破骨细胞介导的骨吸收之间的失衡,致使全身组织水平的骨形成负向平衡,使得骨量减少和骨微结构退化,导致骨脆性和骨折风险提高的一种疾病。目前OP的有效防治仍面临较大问题,加强OP发病机理的研究,探索新疗法具有重要的意义。外泌体（exosomes,Exos）是由细胞分泌的在细胞间通讯发挥中介作用的细胞外囊泡。研究发现骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchyml stem cell,BMSC）来源的外泌体（BMSC-Exos）能通过促进成骨细胞增殖和分化等途径改善OP状况,而OP骨髓源性BMSC外泌体促进成骨细胞分化的能力较健康骨髓源性BMSC外泌体减弱,但其具体机制仍不明确,外泌体所携带的microRNA（miRNA）可能是关键调控因子,有望成为OP治疗的新靶点。目的明确卵巢切除（ovariectomized,OVX）诱导的绝经后骨质疏松大鼠BMSC源性外泌体（OVX-Exos）和假手术（sham-operated,Sham）的非骨质疏松大鼠BMSC源性外泌体（Sham-Exos）对成骨细胞骨形成的作用差异,筛选OVX-Exos和Sham-Exos的差异表达miRNA,探索BMSC源性外泌体miRNA在成骨细胞骨形成中的调控作用及分子靶点,为OP防治药物的研发提供理论依据。方法1.从OVX和Sham大鼠骨髓中分离BMSC,利用差速超速离心法从BMSC的培养上清液中分离富集外泌体。2.分别将OVX-Exos和Sham-Exos与成骨细胞共培养,体外验证其对成骨细胞骨形成的影响。通过尾静脉对去势大鼠回输OVX-Exos或Sham-Exos,体内研究其对去势大鼠骨量丢失的影响。3.利用二代测序技术检测OVX-Exos和Sham-Exos的miRNA表达谱,筛选差异表达miRNA。4.通过功能得失实验验证BMSC源性外泌体miRNA对成骨细胞骨形成和去势大鼠骨量丢失的调控作用。5.预测候选miRNA靶基因,并用双荧光素酶报告实验验证其靶向关系,研究候选miRNA的作用靶点。结果1.OVX-Exos在体外促进成骨细胞骨形成的能力弱于Sham-Exos,表现为与OVX-Exos共培养的成骨细胞的ALP活性、矿化结节数量以及骨形成标志物的表达水平均低于Sham-Exos组。OVX-Exos在体内预防去势大鼠骨量丢失的能力弱于 Sham-Exos。2.测序筛选出了20个在OVX-Exos和Sham-Exos之间存在显著差异的miRNA,其中miR-24-3p差异表达倍数最大。成骨细胞矿化过程中miR-24-3p的表达呈下降趋势。过表达miR-24-3p能够抑制成骨细胞骨形成,而抑制miR-24-3p表达能够促进其骨形成。3.成纤维细胞生长因子受体3（fibroblast growth factor receptor 3,FGFR3）的表达与miR-24-3p呈负相关。双荧光素酶报告实验证实FGFR3是miR-24-3p的靶基因,是miR-24-3p调控骨形成的靶点。结论1.OVX-Exos在体外促进成骨细胞骨形成和体内预防去势大鼠骨量丢失的能力较Sham-Exos弱。2.OVX-Exos与Sham-Exos之间存在包含miR-24-3p在内的诸多差异表达miRNA。3.BMSC源性外泌体miR-24-3p通过靶向FGFR3负调控成骨细胞骨形成,体内抑制miR-24-3p表达能预防去势大鼠骨量丢失。