骨细胞网络结构对骨形成和骨吸收的影响

骨细胞的数量是骨组织中最多的,占骨组织细胞95%以上。骨细胞均匀地分布在矿化的骨基质中,通过细胞膜的多个突触结构互相连接并与骨基质表面的细胞连接形成网状的细胞结构。骨细胞被认为是一种理想的细胞,在骨组织发育和代谢过程中启动细胞的生物化学反应。最新的研究已证实骨细胞通过直接整合骨的矿化基质和其他的多细胞网络结构,感受刺激、调控效应细胞(例如成骨细胞、破骨细胞、骨髓基质干细胞),除此之外骨细胞已被证实作为一种内分泌细胞并且可以调控磷的代谢。随着研究的深入,骨细胞网络结构对骨形成和吸收的影响逐渐明显,在生理条件下骨细胞网络结构通过激活破骨细胞促进骨吸收,通过抑制成骨细胞抑制骨形成。本篇综述将主要讨论骨细胞网络结构对骨生成和骨吸收的影响及其相应的研究和理论依据。     

骨吸收机制

骨吸收是破骨细胞 ( Osteoclast,OC)在成骨细胞( Osteoblast,OB)参与下侵蚀骨质的生物学功能 ,是 OC发生、激活和与骨基质相互作用的吸收过程。影响因素包括由 OC的产生和凋亡速度决定的细胞数量和功能状态。正常情况下 ,OC的骨吸收作用在维持稳定的血钙水平和骨重建中负有重要责任 ,而骨吸收过分活跃则是高转换型骨质疏松症的重要原因 ,因而阐明骨吸收机制对认识骨质疏松症的病理机制和推进防治骨质疏松药物的研究具有重要意义。目前有关骨吸收机制的研究主要涉及成骨细胞因素、破骨细胞因素和骨基质因素三个方面。1.成骨细胞因素成骨…     

成骨细胞与破骨细胞共培养及其应用研究进展

成骨细胞与破骨细胞并非孤立存在,两种细胞存在直接接触、分泌旁分泌因子、细胞与骨基质3种相互作用.成骨细胞与破骨细胞共培养技术有直接接触式、间接接触式2类方式,它能最大程度地模拟体内微环境,有利于研究两细胞间的相互作用,探讨两者失衡在骨质疏松症等骨代谢疾病形成中的作用;细胞共培养应根据病理状态下两细胞的比例选用种属来源一致的细胞.目前该技术主要用于探讨药物防治骨质疏松症的作用机制,已有淫羊藿、三七、补骨脂、雷奈酸锶等既促进成骨细胞骨形成,又抑制破骨细胞骨吸收活性的双重药理作用研究等报道.成骨细胞与破骨细胞共培养的一个新的应用方向,将是应用于软骨下骨重建功能活动的探讨以及中西药干预骨性关节炎的研究.     

Tibolone和骨骼

骨组织时刻都在进行骨重建。首先是破骨细胞形成吸收陷窝，然后由成骨细胞分泌新的骨基质填补吸收陷窝。在年轻的成年人，骨吸收和骨形成保持平衡，骨量维持恒定。绝经早期，骨丢失速度加快，可达到3～6%／a．这是由于骨吸收增加，而骨形成代偿不足所致，其原因在于雌激素缺乏。在老年男性和女性，骨吸收常有加强，而骨形成不平衡，导致每年丢失骨量约0．5％。     

骨保护素和骨保护素配体在人骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中的表达

目的研究骨保护素和骨保护素配体在人骨髓基质细胞向成骨细胞诱导分化过程中的表达情况，探讨其在骨重建过程中的调节作用。方法实验中采用梯度离心法和酶消化法分别获得人骨髓基质细胞和成骨细胞，并将骨髓基质细胞向成骨细胞方向诱导分化。通过形态学观察、生化指标检测、细胞染色和矿化结节测定等方法，确定骨髓基质细胞的功能状态和分化程度。采用RT-PCR和Westem blot方法，检测骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中骨保护素和骨保护素配体的表达情况。结果获得的骨髓基质细胞和成骨细胞生长状态良好，生化指标稳定。骨髓基质细胞分化后，碱性磷酸酶分泌明显增加，可以产生大量的矿化结节，具有成熟成骨细胞的表型特征。RT-PCR和Western blot检测，在骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中，骨保护素在mRNA和蛋白质水平的表达明显升高，而骨保护素配体的表达则逐渐下降。细胞中OPG mRNA表达在第21天时达到最大，约为未分化时水平的2．5倍。而OPGLmRNA表达减少为未分化时1／2；细胞中OPG的蛋白质表达水平提高约为未分化细胞的6倍。统计学分析，P〈0．01，差异有显著性。结论在人骨髓基质细胞向成骨细胞分化过程中，骨保护素表达逐渐升高而骨保护素配体表达显著降低，两者比值的逐渐增大，从而发挥促进骨形成，抑制骨吸收的作用，这可能是协调骨重建周期有序进行的重要机制之一。     

成骨细胞吞噬金黄色葡萄球菌在骨感染中的作用

骨的重建是骨组织在成骨与破骨间一个连续、协调的平衡过程.成骨细胞与破骨细胞参与此过程,破骨细胞主要通过酸化作用和释放溶酶体酶使骨吸收;成骨细胞则具有两个主要功能,一是合成细胞外基质成分(主要是Ⅰ型胶原)参与骨形成,二是产生细胞因子调控破骨细胞的形成或活性[1-4].     

骨细胞及其功能研究进展

骨细胞(osteocyte)是位于矿化的骨基质中骨的细胞,是骨组织中含量最丰富、分布最广泛的细胞.骨细胞通过细胞突触保持了彼此之间以及骨基质表面的成骨细胞的联系.骨细胞作为骨机械应力的直接感受器,可将机械应力转变为骨形成或骨吸收的信号,并将这些生化信号传递给效应细胞,在骨重建过程中起重要的作用.此外,骨细胞还具有调整体内矿物质平衡作用.对骨细胞的研究,可以为代谢性骨病的治疗探索新途径.     

部分细胞因子在原发性骨质疏松症发病机理中的作用

随着社会老龄化进程 ,骨质疏松成为日益突出的公共健康问题。骨质疏松的发病机理仍不清楚 ,其中细胞因子通过自分泌与旁分泌和细胞粘附的方式在骨重建中起重要作用。本文就近年来细胞因子在原发性骨质疏松症发病机制中的作用的研究进展作一综述。1　细胞因子在骨重建过程中的作用破骨细胞来源于骨髓的造血干细胞 ,通过血循环运输到骨组织 ,融合成为成熟的多核破骨细胞。成骨细胞来源于骨髓中的多能基质干细胞 ,和基质细胞一样可以分泌细胞因子 ,调节破骨细胞的形成。骨重建的过程即是骨吸收以及随之而来的骨形成的偶联。在骨组织内 ,成熟的…     

胰岛素样生长因子在骨生长,修复及改建中的作用

胰岛素样生长因子是骨组织细胞的极其重要的局部调节因子之一。一方面，通过内分泌、自分泌或旁分泌方式刺激成骨细胞的分化、增殖及其基质的形成，促进骨生长与修复；另一方面，通过介导作用，调节成骨细胞和破骨细胞泊分化形成及其功能活性，在骨改建偶联过程中发挥着重要的作用。     

瘦素、骨保护素与骨代谢

骨组织时刻处于骨重建的动态变化之中，即不间断的骨形成、骨吸收贯穿生命的始终。骨重建的范围非常广泛，几乎每１０年成人骨骼完全再生一次。对于健康青年人，骨形成量与骨吸收量保持动态平衡。随着年龄增长，骨吸收日益占据优势，由此可导致骨质疏松等衰老性疾病的发生。骨重建的过程有赖于两大类细胞的活性：其一是成骨细胞，负责生成新骨（骨形成）；其二是破骨细胞，负责破坏旧骨（骨吸收）。骨代谢研究中的主要问题就是研究成骨细胞和破骨细胞分化和活性的调控机制，以期实现骨重建的动态平衡，达到预防和治疗各种代谢性骨病的目的。…     

细胞因子、激素调节骨保护素和骨保护素配体基因表达及破骨细胞功能的研究进展

破骨细胞(Osteoclast OC)是骨吸收细胞，已知其功能与分化的调节是由成骨细胞(Osteoblast OB)完成的。发现了其调节的新的分子学机理。破骨细胞的分化依赖于成骨／基质细胞，在研究破骨细胞的过程中发现了一种由成骨／基质细胞产生的因子一骨保护素(Osteoporotegerin OPG)及骨保护素配体(Re-     

破骨细胞骨吸收机制的研究进展

人体骨骼依赖于骨吸收和骨形成之间的动态平衡 ,当破骨细胞的骨吸收功能超过成骨细胞的骨形成作用后 ,这一平衡的失调将导致骨质疏松或骨质破坏。因妇女绝经、过量服用糖皮质激素等多种因素引起的骨质疏松 ,Ｐａｇｅｔ’ｓ病 ,以及癌症骨转移造成的骨破坏 ,都与破骨细胞异常活跃的分化增殖和骨吸收功能有关。因此 ,破骨细胞 (ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔ,ＯＣ)是治疗上述疾病的靶细胞[1,2 ] 。1　破骨细胞分化形成的微环境ＯＣ是一种特殊类型的多核巨细胞 ,来源于ＣＤ3 4+ 的骨髓造血干细胞 ,其分化主要受骨髓基质细胞和成骨细胞所分泌的集落细胞…     

成骨细胞介导的相关信号通路在老年骨质疏松症中的研究进展

老年骨质疏松症是临床上常见的与年龄相关的代谢性骨病,且患病率逐年升高,对骨质疏松症病理机制的研究已倍受临床关注。目前研究已证实骨形成和骨吸收失衡导致骨量减少是老年骨质疏松症的主要病理机制,其中骨形成过程中又与成骨细胞增殖、外基质成熟、骨基质矿化障碍密切相关,而且可能涉及成骨细胞与不同相关信号通路之间的相互关联。本文就成骨细胞及其介导的相关信号通路在老年骨质疏松症中的作用机制做一综述,以期为老年骨质疏松症的病理机制研究和治疗提供新的思路。     

2011~2012年骨分子生物学研究进展

2011～2012年期间，骨相关细胞生物学、骨矿化、骨骼系统整体调节、骨骼系统与其他系统相互作用等领域得到广泛深入研究——成骨细胞分化过程中β-连环蛋白（catenin）共转录因子Lefl DeltaN的发现、miR-3960／miR-2861与Runx2相互调节机制的发现等丰富了成骨细胞分化调节网络；神经传导分子Sema4ct-Plxnbl被发现参与成骨细胞与破骨细胞的相互作用；核因子-κB受体活化因子配体（RANKL）在破骨细胞中的作用、Sox9在软骨细胞中的作用得到深入研究；体外成纤维细胞经转基因后转变为软骨细胞表型，并成功获得软骨组织；发现基质小泡发生于线粒体；多种因子不同细胞特异性敲除动物模型用于整体研究；发现破骨细胞与B细胞发育有关、骨骼系统可调节生殖系统等。但基质小泡运输、晶体形成过程、软骨内成骨过程等领域在2年间并未涉及。     

骨髓基质成骨细胞-松质骨基质复合人工骨修复颅骨缺损的实验研究

目的 观察松质骨基质－骨髓基质成骨细胞复合工人骨在骨缺损区的成骨作用，探索该组织工程化人工骨修复颅骨缺损的可行性。方法 成年新西兰兔骨髓细胞体外培养、诱导后，接种于藻酸盐－松质骨基质中，形成松质骨基质－藻酸盐－骨髓基质成骨细胞复合人工骨，修复自体颅骨缺损。分别植入松质骨基质和骨髓基质成骨细胞作为对照。植入4周和8周后行X线摄片和组织学检查，观察骨形成情况。结果 复合人工成骨量优于单纯植入松质骨基持或骨髓基质成骨细胞组，并明显优于空白对照。结论 松质骨基质－骨髓基质成骨细胞复合人工骨髓修复颅骨缺损效果良好，可以作为临床大型骨缺损修复的途径之一。     

骨桥蛋白与动脉粥样硬化和骨质疏松的关系

骨桥蛋白作为体内广泛存在的细胞因子和趋化因子, 可介导细胞粘附,聚集及迁移,具有抗炎和促炎的双重作用,近年来逐渐认识到它在心血管疾病中起着不可估量的作用。骨桥蛋白可能刺激成骨细胞增殖、钙化,促进破骨细胞与骨基质的黏附并提高破骨细胞的溶骨活性,刺激骨吸收及骨重建,增加骨吸收陷窝的数量和面积,并抑制骨组织的矿化过程。本文就骨桥蛋白在骨质疏松症与动脉硬化的发病中所起作用作一综述。     

鼠成骨细胞体外骨生成的细胞组织化学研究

应用碱性磷酸酶免疫组织化学和电镜细胞化学实验方法，观察体外培养鼠成骨细胞骨生成过程中基质小泡的形成，分泌及诱导基质钙化的细胞学变化。证实成骨细胞在体外适宜环境下，同样具备骨生成的能力，其成骨过程与体内的膜内成骨过程相似。     

骨质疏松症的生化诊断

骨质疏松症的生化诊断薛延骨在整个生命过程中都具有新陈代谢的活性，骨形成，骨吸收和静止三个阶段构成了骨再建的全过程。骨再建的速率即骨形成与骨吸收的速率即称为骨转换率，破骨细胞清除旧的矿物质，成骨细胞形成类骨质并进行矿化。因此骨代谢的过程往往能反映破骨细...     

软骨内化骨过程中软骨细胞的新命运

软骨内化骨是骨发生、生长和损伤修复的一种成骨方式。在成骨过程中软骨组织中的肥大软骨细胞分泌基质、钙化、死亡，软骨组织退变、崩解、被吸收，血管侵入，成骨细胞产生骨组织。目前对体外（ｉｎｖｉｔｒｏ）、在体（ｉｎｖｉｖｏ）软骨、骨组织和细胞活动的研究手段主...     

成骨过程中细胞内能量代谢研究进展

骨质疏松症是一种全身性代谢性骨病,是由于破骨细胞介导的骨吸收和成骨细胞介导的骨形成之间失衡引起的。近年来骨骼细胞内能量代谢重新引起人们的兴趣,因为这些过程有可能成为骨质疏松症治疗的靶点。成骨细胞是骨骼重塑单位的骨形成细胞,对骨骼的生长和稳定至关重要。本文拟探讨骨形成过程中骨髓间充质干细胞和成骨细胞等成骨相关细胞的生物能学,主要包含葡萄糖、脂肪酸、氨基酸在成骨过程中分解代谢并产生能量的特点。