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多种原因造成的骨折、骨延迟愈合和骨不愈合等是目前创伤骨科临床常见疾病,其治疗始终是骨科领域研究的难点和热点问题。骨折愈合包含着机体各系统、多种组织、细胞因子之间错综复杂的协同作用。近年来越来越多文献证实神经肽Y(Neuropeptide Y,NPY)在此过程中扮演着重要角色,通过多种途径影响骨组织的发育、形成及代谢。神经肽Y是含量最丰富的神经肽之一,广泛分布于哺乳动物中枢和外周神经系统,由36个氨基酸残基组成的多肽。神经肽Y表现出非常重要但仍很少了解的调节信号功能,神经肽Y主要通过作用于五种G蛋白偶联受体(Y1,Y2,Y4,Y5和Y6)发挥其生物学作用,其中Y1、Y2受体与成骨细胞的诱导分化、增殖等密切相关,但对骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)的增殖和凋亡的作用并不清楚且作用机制不明确。已有文献证实Wnt/β-catenin信号通路在骨形成、重建及修复等过程中起着极为重要的作用,激活Wnt/β-catenin信号通路可促进成骨细胞的增殖和改善细胞存活。因此,进一步研究了解神经肽Y对骨髓间充质干细胞的增殖和凋亡的影响,以及在此过程中Wnt/β-catenin信号通路的作用,有助于明确神经肽在骨代谢过程中的作用机理。本研究通过全骨髓贴壁培养法获取SD大鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs),培养至第三代,采用流式鉴定法鉴定其纯度,以高纯度的BMSCs为研究对象,将细胞分为六组,对照组(加入等量PBS),NPY(10-12mol/L)组,NPY(10-10 mol/L)组,NPY(10-8mol/L)组,NPY(最佳效应浓度)+NPYY1受体拮抗剂组PD160170(1 μM)组以及NPY(最佳效应浓度)+Wnt通路拮抗剂DKK1(0.2μg/mL)组,对于NPY对BMCs增殖影响研究部分,细胞采用完全培养基(10%胎牛血清及体积分数1%青链霉素混合液的DMEM培养基)进行培养1,3,5,7天,而对于NPY对BMCs凋亡影响研究部分,细胞采用去血清培养基(体积分数1%青链霉素混合液的DMEM培养基)进行培养12h或24h,通过Brdu细胞增殖试验和CCK-8试验检测细胞增殖和凋亡情况、细胞流式技术检测细胞增殖周期和凋亡情况,q-PCR和Western blot检测增殖、凋亡相关基因和蛋白表达以及Wnt/β-catenin信号通路相关基因和蛋白表达。结果提示NPY可促进BMSCs的增殖,并呈现出时间-浓度依赖性,最大效应浓度为10-10 M,以NPY刺激后5,7天更为明显。此外,NPY显著提高细胞S和G2/M期的百分比,可提高Cyclin D1 mRNA的表达并降低P53 mRNA的表达。NPY可明显降低BMSCs去血清培养24h后的细胞凋亡,显示出保护作用,以10-12M浓度最为明显;同时细胞流式结果提示NPY可明显降低BMSCs去血清培养24后细胞早期和中期凋亡率,q-PCR提示NPY可明显降低凋亡基因caspase-3、caspase-9 和 Bax 的 mRNA 表达水平。对 Wnt/β-catenin 信号通路相关基因和蛋白表达发现,在完全培养基增殖培养下第3,5,7天后,10-10 M NPY可明显促进 C-myc、β-catenin mNRA 和 C-myc、β-catenin、p-GSK-3β 蛋白的表达,同时在去血清凋亡24h后,NPY可明显促进C-myc、β-catenin、p-GSK-3β蛋白的表达,NPY的增殖和抗凋亡作用被Y1受体拮抗剂PD160170或Wnt通路拮抗剂DKK1部分阻断,且可同时部分阻断NPY对β-catenin,p-GSK-3β和c-myc的mRNA和蛋白质促表达作用。因此,本研究的结果表明NPY在体外对大鼠BMSCs具有促进增殖和抑制凋亡的作用,呈现出剂量和时间依赖性,其过程可能通过Y1受体介导并激活Wnt/β-catenin信号通路。进一步了解神经肽Y在骨代谢过程中的作用机理,亦可为其在骨折、骨缺损以及骨代谢等相关疾病中的临床治疗提供新的思路和科学依据。