目的:人类体表及体内所寄居的微生物在人体的生理活动中发挥着重要的作用。其中人体中最大的微生态系统当属肠道微生态系统,肠道微生物不仅数目庞大,而且种类繁多,其所携带的基因组是人类基因组的150倍。这些复杂多样的细菌在肠道内定植后,就称之为肠道菌群。如果肠道菌群出现失衡,可以引起一系列疾病发生,包括多种肠炎、糖尿病、哮喘、肥胖、骨质疏松以及代谢综合征。骨质疏松症是与社会人口老龄化关系最为密切的疾病之一,是以骨量减少、骨组织结构退化为特征的一种常见的骨骼疾病。其最大的危害就是骨质疏松性骨折。研究发现,肠道菌群与人体的骨量减低及骨质疏松的发病相关,这些微生物可能通过自身代谢产物、影响宿主代谢及免疫系统等途径来改变破骨细胞和成骨细胞的相对活性,从而影响骨代谢。目前证实的益生菌可以对骨代谢产生影响,大多都是在动物实验当中,而对于细胞的研究尚为数不多。因此本研究首先通过对临床上明确诊断为骨质疏松的患者的生化指标及骨转换标志物进行检测,筛选出同为原发性骨质疏松的患者;拟通过分析骨质疏松患者的肠道菌群变化,根据菌群分析结果,选取骨质疏松患者缺乏的细菌门类中,在既往研究中证实对改善骨质有益的两种益生菌(嗜酸乳杆菌和鼠李糖乳杆菌),利用其代谢产物,研究其对成骨细胞前体细胞MC3T3-E1、破骨细胞前体细胞RAW 264.7的作用,并从成骨细胞主导的骨形成和破骨细胞主导的骨吸收两个方面,来研究肠道菌群与骨质疏松的关系,探索肠道菌群影响骨代谢的机制。从而为肠道益生菌临床干预骨质疏松奠定一定的理论基础与提供数据支持。方法:选取就诊于我院老年病科的患者8人,年龄在81~97之间,其中男性4人,女性4人,经确诊患有骨质疏松,伴有或不伴有其他代谢性疾病。同时选取不患有骨质疏松及其他代谢性疾病的患者7人,作为阴性对照组。检测各组患者血液相关生化指标,及骨转换标志物;并留取各组患者大便,通过16S rRNA测序进行大便中肠道菌群分析;用不同浓度的嗜酸乳杆菌和鼠李糖乳杆菌上清液及丁酸分别干预成骨前体细胞MC3T3-E1及破骨前体细胞RAW264.7,再予β-甘油磷酸钠诱导MC3T3-E1细胞,予RANKL诱导RAW264.7细胞,采用MTT分别检测各组细胞诱导后增殖及分化情况;对成骨细胞进行碱性磷酸酶(ALP)染色及茜素红染色,比较成骨细胞成熟程度及矿化能力;对破骨细胞行特异性抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色,比较破骨细胞分化能力;并检测各组细胞成骨及破骨相关基因表达情况。结果:通过比较发现两组患者生化指标及PTH无统计学差异。而且两组患者骨转换标志物,骨质疏松组25羟基维生素D及PINP显著低于对照组,而CXT及OC两组相比未见明显差异,证明入组患者均为老年性的低转换型骨质疏松;而且骨质疏松患者的肠道菌群中乳酸菌及丁酸菌等益生菌丰度减少;高浓度的嗜酸乳杆菌上清液和丁酸可以刺激成骨细胞的增殖、分化与成熟,并抑制破骨细胞增殖分化的作用,而鼠李糖乳杆菌没有发现类似的作用;高浓度的嗜酸乳杆菌上清液和丁酸还可以增加成骨细胞碱性磷酸酶含量,提高Runx-2的mRNA的表达,抑制破骨细胞RANK基因mRNA表达。结论:骨质疏松患者肠道菌群失调,乳酸菌及丁酸菌等益生菌减少。嗜酸乳杆菌代谢产物及丁酸可以刺激成骨细胞的增殖、分化与成熟,增加成骨细胞碱性磷酸酶含量,提高Runx-2的mRNA的表达;也可以抑制破骨细胞增殖分化,抑制破骨细胞RANK基因mRNA表达。