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目的:基于“肾主骨”理论对骨质增生止痛丸的生物学机制进行分析。方法:从细胞水平和动物水平对骨质增生止痛丸的生物学机制进行深入研究。通过RNA-seq高通量测序技术建立骨质增生止痛丸作用后的原代软骨细胞及肾脏组织的转录组数据库,结合生物信息学分析方法,对转录组数据库进行差异基因表达分析,功能注释及代谢通路分析,挖掘基于“肾主骨”理论的骨质增生止痛丸的生物学机制。结果:1.CCK-8实验结果表明骨质增生止痛丸能够显著促进原代软骨细胞增殖,且呈现一定的量效关系。骨质增生止痛丸在0.8 mg/ml和1.0 mg/ml浓度时对软骨细胞的促增殖活性最佳,效果基本相同。2.构建了骨质增生止痛丸作用后的小鼠原代软骨细胞转录组数据库,通过生物信息学分析共鉴定出229个差异表达基因,其中骨质增生止痛丸处理组显著上调的基因139个,显著下调的基因90个。GO功能富集分析结果表明骨质增生止痛丸主要通过应激反应的调节、免疫应答调节、多细胞组织过程的调节以及细胞内信号转导的调节实现对原代软骨细胞的调控作用。KEGG代谢通路富集分析结果表明骨质增生止痛丸通过参与TNF信号通路、NF-κB信号通路、Toll样受体信号通路、T细胞受体信号通路的调节对原代软骨细胞进行调控。在骨质增生止痛丸的作用下,小鼠软骨细胞中10种具有正向调节细胞增殖作用的基因表达水平呈上调趋势,包括Tnfaip2、Chi311、Tnf、Pfkfb3、Sox8、Jag1、Mafb、Pla2g7、Hnrnpa1和E2f3,7种具有负向调节细胞增殖作用基因的表达水呈下调趋势,包括Rhob、Dusp6、Plk3、Fgf21、Rad9a、Filip1l和Rasl11b。此外,骨质增生止痛丸可以提高Sox9、Sox5、Sox6、Acan、Col2a1、Col9a1、Col11a1、Hapln1和Wwp2在内的9种软骨发育早期成软骨标志物的基因表达水平。3.构建了骨质增生止痛丸作用后的大鼠肾脏组织转录组数据库,通过生物信息学分析共鉴定出709个差异表达基因,其中骨质增生止痛丸处理组显著上调的基因255个,显著下调的基因454个。GO功能富集分析结果表明骨质增生止痛丸主要通过离子转运(尤其是阴离子的转运)、有机酸的转运、细胞外基质和结构组织的调控进而实现对大鼠肾脏功能的调控。KEGG代谢通路富集分析结果表明骨质增生止痛丸通过参与细胞外基质受体间相互作用、甲状腺激素信号通路的调节以及PI3K-Akt信号通路的调节进一步对大鼠肾脏相关功能进行调控。在骨质增生止痛丸的作用下,大鼠肾脏中3种具有正向调节软骨细胞或细胞外结构的基因表达水平呈上调趋势,包括Ucma、Scin和Cited1,13种具有负向调节软骨细胞或细胞外结构的基因表达水呈下调趋势,包括Cyp27b1、Igsf10、Adamts4、Nfil3、Maf、Fbn1、Amer1、Gas2、Omd、Bnc2、Fn1、Cilp和Col27a1。结论:骨质增生止痛丸能够以剂量依赖的方式促进原代软骨细胞增殖,显著提高软骨细胞的促增殖活性,同时对软骨细胞的分化、细胞外基质的破坏具有一定的抑制作用。骨质增生止痛丸可以通过对肾脏基因的调控,促进软骨细胞的增殖与软骨祖细胞的分化,抑制软骨细胞的分化,维持软骨支架的稳定,进而参与软骨形成,保护软骨结构,实现补肾健骨的功效。