目的研究同种异体骨髓间充质干细胞(BMMSCs)移植对狼疮鼠和系统性红斑狼疮(SLE)患者骨质的影响,并研究其机制,为BMMSCs移植治疗SLE骨质疏松提供依据。方法(1)利用代谢笼留取各组8、12、16、20周小鼠24小时尿液。比较各组尿蛋白的变化以及差异。(2)实验分组:1)正常对照组,2)PBS对照组:12周注射PBS狼疮鼠组,3)一次BMMSCs移植组:12周注射BMMSCs狼疮鼠组,4)两次PBS组:12和16周均注射PBS狼疮鼠组,5)两次BMMSCs移植组:12和16周均注射BMMSCs狼疮鼠组。分离各组小鼠股骨,HE染色观察小鼠骨组织小梁的情况,同时用免疫组织化学法检测各组骨组织P-Smad1//5/8蛋白的表达情况。(3)全骨髓贴壁培养法分离各组小鼠BMMSCs,培养至第三代。定向诱导各组BMMSCs成骨分化,碱性磷酸酶和茜素红染色,分析比较各组BMMSCs的成骨分化能力,RT-PCR检测各组小鼠Runx2、NF-κB以及BMP/Smad信号通路各基因的mRNA的水平。(4)留取小鼠外周血血清,用ELISA的方法检测各组小鼠骨代谢指标骨形成蛋白-2(BMP-2)、骨钙素(OCN)、核因子κB受体活化因子配体(RANKL)、骨保护素(OPG)的水平,计算并比较OPG/RANKL比值。(5)留取同种异体移植脐带间充质干细胞(UCMSC)的SLE患者移植前后外周血,检测移植前后各标本骨代谢指标BMP-2、OCN、OPG、RANKL、总Ⅰ型前胶原氨基端肽(t-PINP)、Ⅰ型胶原羧基端肽(β-CTX)的水平,比较移植前后的变化。(6)分离移植前后SLE患者的外周血单个核细胞,RT-PCR检测Runx2、NF-κB以及BMP/Smad信号通路各基因的mRNA的水平。结果(1)MRL/lpr小鼠尿蛋白水平较正常对照组小鼠C57BL/6明显增加,BMMSCs移植后,一次和两次移植组尿蛋白定量均有所减少,且两次移植组在20周时较一次移植组尿蛋白水平低(P<0.05),但均无法减少至正常水平。(2)狼疮鼠骨组织骨小梁排列紊乱,骨小梁面积减少(P<0.05),移植BMMSCs后,一次和两次移植组骨小梁面积均有所增加(P<0.05),两组间无差异;骨组织免疫组化显示:狼疮鼠表达P-Smad1/5/8蛋白的成骨细胞数目明显减少,而移植以后,有所增加,但不及正常对照组小鼠。(3)狼疮鼠BMMSCs的ALP活性和形成矿化结节的能力减弱(P<0.01),Runx2基因表达下降(P<0.01),BMP/Smad信号通路中BMP2和Smad1基因mRNA表达下降(P<0.01),TNF-α、NF-κBp50和NF-κBp65基因mRNA表达增高(P<0.01);BMMSCs移植后狼疮鼠BMMSCs BMP2基因水平升高(P<0.05),TNF-α基因水平下降(P<0.05)、NF-κBp50和NF-κBp65基因水平显著下降(P<0.01)。(4)狼疮鼠血清BMP-2、OCN、OPG水平较正常对照组明显减低(P<0.001),RANKL水平显著增加(P<0.001),移植后BMP2、OPG、OCN水平较移植前明显升高(P<0.01),RANKL水平较移植前明显减低(P<0.01)。(5)移植后SLE患者血清BMP-2、t-PINP水平较移植前增加(P<0.05),RANKL水平较移植前减低(P<0.05),β-CTX、OCN、OPG水平无明显改变。(6)移植后SLE患者TNF-α、NF-κBp50和NF-κBp65 mRNA水平下降(P<0.05),Runx2、BMP2、Smad1、Smad5和Smad8 mRNA水平无变化。结论狼疮鼠发病后存在骨质疏松。狼疮鼠BMMSCs的成骨分化能力减弱,间充质干细胞移植可部分改善狼疮患者和狼疮鼠的代谢指标,改善狼疮鼠骨质疏松状态;BMMSCs移植可能是通过调节BMMSCs的BMP及NF-κB信号通路来改善骨代谢状况的。