在骨質(zhì)疏松癥的體內(nèi)實驗研究中，手術(shù)摘除動物卵巢形成雌激素缺乏骨質(zhì)疏松癥模型，給藥后通過骨礦含量測定[骨密度、骨鈣含量、微量元素（鎂、鋅、銅、鐵等）含量]、骨生物力學(xué)分析及骨組織形態(tài)學(xué)分析、相關(guān)基因表達(dá)檢測，觀察藥物作用。鑒于去卵巢大鼠模型的日漸成熟，人們也對手術(shù)摘除動物睪丸形成骨質(zhì)疏松癥模型進(jìn)行了研究。

   韓國大學(xué)的朱熙俊等用含葛根素飼料喂養(yǎng)去卵巢大鼠4周，檢測血漿中17β-雌二醇含量、脂肪水平、SULT1E1基因表達(dá)水平及股骨骨礦密度等，并與對照組進(jìn)行比較。結(jié)果顯示，與對照組相比血漿中17β-雌二醇含量明顯增高，而血漿中甘油三酯水平明顯下降；腹部脂肪組織重量顯著降低，而肝內(nèi)酶含量沒有明顯變化；股骨骨礦密度的降低受到抑制。實時定量PCR檢測分析顯示芳香酶基因表達(dá)受到抑制，而SULT1E1基因表達(dá)增強(qiáng)，表明使用葛根素不會增加老鼠患乳腺癌的風(fēng)險。另一項葛根素對去卵巢大鼠機(jī)體骨代謝影響的研究顯示與模型組（OVX）相比，葛根素各組的脛骨礦物質(zhì)含量均增加，Ca含量高于模型組，堿性磷酸酶相對降低，表明葛根素可以增加大鼠骨量，改善去卵巢大鼠的高轉(zhuǎn)換狀態(tài)。葛根素所屬的異黃酮類植物雌激素被證實能夠增加去勢大鼠的骨密度，可有效防治卵巢切除大鼠的骨量丟失，具有類雌激素樣作用，但對子宮的增生作用不明顯，因此用于絕經(jīng)后的骨質(zhì)疏松治療有較好的安全性。

   在體外研究中，主要通過觀察成骨細(xì)胞增殖和分化及礦化結(jié)節(jié)的形成，來評價葛根素對骨形成的作用。采用各種分子生物學(xué)技術(shù)檢測骨形成過程中相關(guān)的蛋白含量、酶含量、基因表達(dá)情況。如堿性磷酸酶（ALP）是參與骨代謝的重要蛋白質(zhì)，它通過分解磷酸酯的無機(jī)磷，增加無機(jī)磷局部濃度，以促進(jìn)骨基質(zhì)鈣化。骨ALP由成骨細(xì)胞產(chǎn)生，其含量反映成骨細(xì)胞活性，是評價骨形成和骨轉(zhuǎn)換的重要指標(biāo)。

   錢康琦等分別采用實時熒光定量PCR法和蛋白免疫印跡雜交法研究葛根素對成骨細(xì)胞TGF-B1及Smad 2/ 3mRNA及蛋白表達(dá)的影響，提示不同濃度的葛根素均能增加成骨細(xì)胞內(nèi)堿性磷酸酶的活性，提高成骨細(xì)胞內(nèi)TGF-β1 及Smad 2/3mRNA及相應(yīng)蛋白的表達(dá),并呈濃度依賴性。證實葛根素可刺激成骨細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)蛋白Smad2/3mRNA的表達(dá)和刺激TGF-β1的分泌和合成，通過TGF-B1 及Smad 2/ 3 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)骨形成，抑制骨吸收�？赡苁瞧溆行Х乐喂琴|(zhì)疏松癥的機(jī)理。王楠等用葛根素作用于試管中的3T3-L1 前脂肪細(xì)胞和MC3T3-E1 成骨細(xì)胞。結(jié)果顯示葛根素可以提高堿性磷酸酶活性、促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和礦化結(jié)節(jié)的形成；促進(jìn)骨鈣蛋白分泌、骨橋蛋白和骨保護(hù)素的表達(dá)；抑制脂肪細(xì)胞生成、降低細(xì)胞內(nèi)甘油三酯水平。證實葛根素可以抑制試管內(nèi)的脂肪形成并促進(jìn)骨形成，從而具備了抗骨質(zhì)疏松的可能。王盼盼等的一項研究表明葛根素可以提高堿性磷酸酶活性、增加I型膠原分泌和初級成骨細(xì)胞中礦化結(jié)節(jié)的形成；可以提高p38 MAPK和β-鏈蛋白的水平，并具有劑量依賴性，但雌激素受體拮抗劑ICI 182780可消除葛根素的上述作用，由此證實雌激素受體、p38 MAPK、Wnt/b-catenin通路參與了葛根素促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和骨形成的過程中。王宜勝等的研究表明葛根素可以抑制試管中或體內(nèi)骨髓基質(zhì)細(xì)胞向脂肪細(xì)胞分化并預(yù)防酒精誘導(dǎo)的骨細(xì)胞壞死。

  在骨吸收方面，破骨細(xì)胞是骨吸收的主要功能細(xì)胞。已證實破骨細(xì)胞存在雌激素受體，提示具有弱雌激素效應(yīng)的葛根素對破骨細(xì)胞的形成也有影響。李斌斌對新生日本大耳兔的破骨細(xì)胞進(jìn)行分離培養(yǎng)，添加葛根素后進(jìn)行形態(tài)學(xué)觀察，并測定上清液鈣含量。發(fā)現(xiàn)葛根素可引起體外破骨細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化及骨吸收功能下降，表明其對體外骨吸收有一定抑制作用。李靈芝采用體外培養(yǎng)的兔破骨細(xì)胞考察葛根素對破骨細(xì)胞骨吸收的影響，結(jié)果顯示葛根素可使破骨細(xì)胞在牛骨磨片上形成的吸收陷窩數(shù)和吸收陷窩面積明顯減少，并呈劑量依賴關(guān)系，表明葛根素對破骨細(xì)胞骨吸收功能具有直接抑制作用，這種作用可能與它的類雌激素作用有關(guān)。

   骨保護(hù)素(OPG)是一種分泌型糖蛋白和缺乏跨膜結(jié)構(gòu)域的TNF 受體(TNFR) 家族成員，主要作用是抑制破骨細(xì)胞的形成和活性。細(xì)胞核因子κB 受體活化因子配體RANKL是OPG的配體，在骨骼中的主要作用為刺激破骨細(xì)胞的分化和活性，抑制破骨細(xì)胞的凋亡。調(diào)控OPG/RANKL之間的比例，可以影響破骨細(xì)胞的分化與骨吸收功能。

   李俊華等的研究選取絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥患者40位，給予葛根素針劑靜滴(葛根素針0.4 g + 生理鹽水500 ml 靜脈滴注，1 次/天)，處理30天后采用放免法測定血清標(biāo)本中IL-4、IL-6、IL-10、雌激素的含量。觀察到30 天后患者血清中IL-4、IL-6 減少; IL-10 增加，而體內(nèi)雌激素含量變化無統(tǒng)計學(xué)差異。推測葛根素代替雌激素與雌激素受體結(jié)合，抑制了IL-4、IL-6 的分泌，增加IL-10，說明葛根素對絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥患者有一定程度的治療作用。

   目前關(guān)于葛根素防治骨質(zhì)疏松的報道多為基礎(chǔ)研究，對葛根素防治骨質(zhì)疏松的機(jī)制研究已達(dá)到分子水平，但多限于動物的體內(nèi)和體外研究。臨床應(yīng)用是葛根素防治骨質(zhì)疏松研究的最終目的，但相關(guān)研究還十分少，即使是已經(jīng)十分深入的基礎(chǔ)研究也很少采用人類細(xì)胞作為研究對象。動物實驗證明葛根素對卵巢切除和睪丸切除的動物骨骼有保護(hù)作用，能改善骨密度，促進(jìn)骨形成。體外細(xì)胞學(xué)研究也證實葛根素可促進(jìn)成骨細(xì)胞的生長和功能，抑制骨吸收。葛根素能夠顯著提高骨密度、促進(jìn)骨形成的特性使其成為研究骨質(zhì)疏松癥所關(guān)注的熱點。葛根素作為臨床應(yīng)用藥物主要用于治療高血壓、冠心病心絞痛、心肌梗死、視網(wǎng)膜動靜脈阻塞、突發(fā)性耳聾和糖尿病、眩暈等疾病，具有良好療效。但其在骨質(zhì)疏松癥上的應(yīng)用并不廣泛，還需要做大量的臨床研究，從而使葛根素在防治骨質(zhì)疏松癥方面有更大的進(jìn)展。