圭山山羊是云南省特有的山羊品种，1986年被农业部列为《畜禽遗传资源保护品种》名录。二十世纪八十年代，发现部分圭山山羊骨骼呈现红色，由此得名红骨山羊。据观察红骨山羊行动灵敏，较非红骨山羊更善于攀援陡峭的山崖。但目前为止，尚不知是何种物质引起的骨骼红染，是自身产生的代谢产物（内源），还是摄入了某种物质（外源）所致。那么，这种红色物质在骨骼中沉积是否会影响骨骼的矿物质代谢及骨骼的生物学特征也有待证实。为此，本研究利用高效液相色谱-电喷雾质谱和核磁共振波谱分析鉴定红骨中的红色物质；采用双能X射线骨密度仪和电感耦合等离子质谱和光谱仪分析红骨矿物质密度和无机质含量；应用显微断层扫描计算机和万能材料检测仪分析了红骨山羊股骨远端和股骨骨干的显微结构和生物力学性能；利用荧光定量PCR检测了红骨骨代谢相关因子mRNA的表达规律。此外，为进一步证实红骨的成因，通过给大鼠饲喂茜草，建立了红骨动物模型。红骨圭山山羊骨中红色物质的化学结构：用稀盐酸和甲苯提取18和36月龄红骨圭山山羊骨中洋红色和红色物质，采用高效液相色谱-电喷雾质谱和核磁共振波谱分析，对以上两种物质的化学结构进行了鉴定。结果表明，18月龄红骨圭山山羊骨中的洋红色物质主要是伪羟基茜草素；36月龄红骨圭山山羊骨中的红色物质主要是伪羟基茜草素和少量的茜草素。红骨圭山山羊骨矿物质密度和无机质含量：利用双能X射线骨密度仪和电感耦合等离子质谱和光谱仪分析了6，12，18和36月龄红骨山羊股骨远端和股骨骨干矿物质密度和无机质的含量。结果表明，18和36月龄红骨山羊股骨远端和股骨骨干钙、磷、镁常量元素和锌、铁、锰、钡和铝的微量元素含量以及矿物质密度均显著高于非红骨山羊，且36月龄红骨山羊股骨远端和股骨骨干无机质含量和矿物质密度增加的百分率高于18月龄红骨山羊。红骨圭山山羊显微结构和生物力学性能：利用骨显微断层扫描计算机和万能材料检测仪分析红骨山羊股骨远端和股骨骨干的显微结构和生物力学性能。结果表明，12月龄红骨山羊股骨远端的显微结构开始好于非红骨山羊，18和36月龄红骨山羊股骨远端和股骨骨干的显微结构和生物力学性能显著优于非红骨山羊。红骨圭山山羊骨代谢相关因子的表达：利用荧光定量PCR检测了红骨山羊骨骨中骨保护素、核因子κB受体活化因子配基、核因子κB受体活化因子、巨噬细胞集落刺激因子以及受体、钙传导受体、骨钙素和碱性磷酸酶的表达。结果如下：12月龄，红骨山羊的骨代谢相关基因的mRNA的表达量开始升高；18和36月龄红骨山羊骨中骨保护素、钙传导受体、骨钙素和碱性磷酸酶mRNA的表达量显著高于非红骨山羊。应用3’和5’ RACE扩增骨代谢相关因子的全序列，并应用生物信息学软件分析了红骨和非红骨山羊骨代谢相关因子的氨基酸序列的同源性，表明红骨和非红骨山羊骨代谢相关因子的氨基酸序列的同源性达98%以上，由此得出红骨山羊骨代谢性能好于非红骨山羊不是由于遗传因素造成。饲喂茜草动物实验：0%，5%，10%和15%的茜草加入大鼠日粮中，每组大鼠饲喂茜草后的0.5，1，3和5个月，分别检测每组大鼠各时间段股骨生物学性能指标。其结果显示：饲喂小于10%的茜草，饲喂5个月后对大鼠无毒害影响。10%组大鼠股骨的显微结构、生物力学和骨代谢性能均好于0%大鼠，与红骨山羊骨生物学性能的变化规律一致。根据以上结果可以认为，红骨圭山山羊骨中红色物质主要是伪羟基茜草素-类似茜草素，这种染料可能是来源于放牧的圭山山羊所采食的茜草。红骨圭山山羊骨骼矿物质密度、无机质含量、显微结构和生物力学性能优于非红骨山羊，可能与伪羟基茜草素选择性的亲和骨中的主要矿物质盐，形成伪羟基茜草素-无机质盐，粘附在类骨质上，促进骨矿物质盐的沉积和骨矿物质密度，增强骨的显微结构和生物力学性能有关。