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目的:近年来,随着经济的飞速发展以及人口老龄化,二型糖尿病的发病率日益升高,已经成为一个不容忽视的全球性问题,其导致的多种并发症如心血管疾病,神经疾病等严重威胁着人类的健康。人们也逐渐认识到糖尿病会导致骨质疏松发生,造成致残甚至致死的严重后果。糖尿病的显著特征是高血糖,能够破坏骨稳态的动态平衡,进而导致骨质疏松的发生。成骨细胞和破骨细胞是维持人体骨稳态的关键效应细胞,其中成骨细胞主要功能为促进骨形成,而破骨细胞具备骨吸收功能。目前认为,糖尿病骨质疏松的发生主要是由于高糖环境下骨稳态的动态平衡被打破,引起骨量的重新分配和骨结构的重新排布。在人体内,成骨细胞、破骨细胞是同时存在的,二者之间存在着多种途径的交流。目前已有的研究多局限于高糖对于单独的成骨细胞或破骨细胞的生物学效应,且结果仍存在一定的争议,高糖条件下两种细胞间的关系仍有待于进一步阐明。而共培养环境相比于单独培养能更准确的模拟生物体内的环境,更有利于相关效应的探究。作为高度发达的终末细胞,成骨细胞、破骨细胞之间的交流以旁分泌形式为主,即细胞因子交流。而在此过程中,细胞因子RANKL（receptor activator of NF-KB ligand）起到核心的作用。RANKL在体内主要由成骨细胞分泌,它不但可以与受体RANK结合,也可以导致细胞内高铁,进而导致破骨细胞线粒体自噬。作为多核巨细胞,破骨细胞的形成以及发挥功能均需要巨大的能量支持,线粒体作为细胞内能量代谢的主要场所在此过程中发挥关键的作用。但目前线粒体自噬对破骨细胞的影响尚不明确。因此,我们设想高糖环境下成骨细胞可能通过调控RANKL的分泌来调控破骨细胞的线粒体自噬。本研究将采用成骨细胞与破骨细胞的体外共培养体系,探讨二型糖尿病骨质疏松病理机制,对临床治疗二型糖尿病性骨质疏松提供有力的理论依据。研究内容和方法:我们采用成骨样细胞株MC3T3-E1与破骨细胞前体细胞株RAW264.7进行共培养,经10-8 mol/L的1α,25二羟基维生素D3（1α,25（OH）2D3）和50 ng/mL的巨噬细胞集落刺激因子联合诱导破骨细胞分化。并利用Transwell小室（PET膜,孔径0.4μm）构建共培养体系。共培养5d后,通过碱性磷酸酶活力测定及成骨功能相关蛋白检测鉴定共育体系中成骨细胞的活性及功能,通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色、骨吸收实验以及骨吸收关键蛋白表达测定破骨细胞功能。采用配置的高糖α-MEM培养基对共培养体系进行刺激,检测MC3T3-E1细胞的成骨功能及RANKL分泌功能。通过在高糖环境下通过调控RANKL的含量,检测其对破骨细胞内线粒体自噬及功能的影响。最后通过化学方法调控线粒体自噬后检测其对破骨细胞功能的影响。结果:（1）与单培养组比较,共培养组成骨细胞活性与功能无明显变化,而共培养组破骨细胞TRAP+细胞数量明显增加,骨吸收实验显示共培养组破骨细胞骨吸收活性同样极大增强。（2）与单培养组相比,高糖环境下共培养组的成骨细胞在成骨功能上表现为明显的抑制,但在分泌功能上（RANKL）却表现为亢进的状态。而高糖环境下共培养组的破骨细胞功能相较于单培养组则表现出明显的活跃,甚至相比于正常糖浓度的共培养组细胞更为活跃。（3）无论与单培养组或正常共培养组相比,高糖环境下共培养组破骨细胞的线粒体自噬水平提高,而加入重组OPG抑制RANKL后,线粒体自噬水平显著降低。（4）利用化学手段激活/抑制线粒体自噬后,共培养体系内的破骨细胞功能随之出现增强/减弱。结论:（1）Transwell可以用于探讨高糖环境下成骨细胞与破骨细胞间的信号调控机制的研究。（2）高糖环境可以抑制成骨细胞的成骨功能,促进成骨细胞的RANKL分泌功能,继而促进破骨细胞的骨吸收功能。（3）高糖环境作用于共培养体系后,可以通过促进成骨细胞的分泌功能进而促进共培养体系中破骨细胞的线粒体自噬。线粒体自噬对于破骨细胞起到保护性作用。