骨保护素（OPG）是肿瘤坏死因子（TNF）受体超家族成员,它作为核因子κB受体活化因子配体（RANKL）的诱饵受体,可以通过与核因子κB受体活化因子（RANK）竞争性结合核因子κB受体活化因子配体（RANKL）,从而抑制破骨细胞的分化及活性。研究发现OPG可诱导体外成熟破骨细胞发生凋亡,凋亡可作为其抑制成熟破骨细胞活性的途径之一,由此发挥保护骨组织的作用。细胞焦亡是不同于细胞凋亡的一种新型细胞死亡方式,以细胞膜破裂和炎性因子释放为特征,OPG是否可以通过诱导成熟破骨细胞发生焦亡来发挥保护对骨组织的作用尚不明确。本研究以原代分离的小鼠骨髓单核巨噬细胞（BMMs）诱导分化为成熟的破骨细胞为研究对象,添加不同浓度的OPG,通过流式细胞术、qRTPCR、Western blot等技术手段,以揭示OPG对破骨细胞活性及焦亡相关基因和蛋白表达的影响,初步阐明OPG诱导破骨细胞发生焦亡的分子机制,为相关药物的研发提供理论依据和新思路。1.OPG诱导小鼠破骨细胞发生焦亡本研究取4周龄Balb/c小鼠骨髓单核细胞,体外培养过程中,采用巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）和核因子κB受体活化因子配体（RANKL）诱导使其分化为成熟破骨细胞,在此细胞模型中加入不同浓度的OPG（0、40、80、100ng/ml）处理12h。通过CCK8试剂盒、LDH细胞毒性试剂盒、流式细胞术检测细胞死亡率,ELISA试剂盒检测相关炎性因子的释放,Western blot检测焦亡关键蛋白的表达。结果显示,与对照组相比,OPG处理组破骨细胞的存活率显著降低（p<0.05）,并在40ng/ml和100ng/ml时呈现极显著降低（p<0.01）;细胞培养上清中IL-1β和IL-18含量均上升,并在80ng/ml和100ng/ml时呈现极显著差异（p<0.01）;培养上清中LDH活性在40ng/ml OPG处理时无显著变化（p>0.05）,但随着OPG浓度的增加其释放量呈剂量依赖性增加（p<0.05）;明场下观察到大量的破骨细胞质膜破裂,失去细胞形态。与对照组相比,OPG处理组破骨细胞内GSDMD-N的蛋白表达量显著增加（p<0.01）。表明OPG可使破骨细胞细胞膜发生破裂从而诱导破骨细胞焦亡,并伴随焦亡相关炎性因子的释放。2.OPG诱导小鼠破骨细胞焦亡的分子机制为了探究OPG诱导破骨细胞发生焦亡的分子机制,本研究取4周龄Balb/c小鼠骨髓单核细胞,体外培养过程中,采用巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）和核因子κB受体活化因子配体（RANKL）诱导使其分化为成熟破骨细胞,在此细胞模型中加入不同浓度的 OPG（0、40、80、100ng/ml）处理12h,采用qRTPCR和Western blot等实验方法对焦亡经典途径相关基因的转录水平及其蛋白表达水平进行了检测。结果显示,与对照组相比,OPG处理组焦亡经典途径相关基因ASC、NLRP3、caspase 1和GSDMD等的转录水平显著升高（p<0.05或p<0.01）,蛋白表达水平也显著增加（p<0.05或p<0.01）;除此之外,焦亡相关炎性因子IL-1β、IL-18的基因转录水平显著升高（p<0.05或p<0.01）,并且IL-1β的蛋白表达量也显著升高（p<0.05或p<0.01）。以上结果说明,OPG可通过经典途径诱导破骨细胞发生焦亡。综上所述,OPG可诱导破骨细胞发生焦亡,其机理与ASC、NLRP3、Caspase 1、GSDMD等焦亡经典途径相关蛋白的表达水平升高有关。