人成骨细胞

人成骨细胞起源于间质细胞或骨髓基质细胞，与成纤维细胞、软骨细胞同源，分化过程中“成骨细胞”通常指一个细胞谱系，包括成骨细胞前体细胞、活性成骨细胞、骨衬细胞以及最终阶段的骨细胞。人成骨细胞前体细胞(osteoblastprecursorcells)呈梭状，可表达Ⅰ型胶原蛋白，而碱性磷酸酶及骨桥蛋白表达水平较低；活性成骨细胞呈矮柱状，直径约20μn，为单核细胞，通常沿骨表面呈簇状排列，电镜下可见大量的粗面内质网和发达的高尔基复合体，提示其代谢极为活跃，能合成及分泌大量的骨基质蛋白及碱性磷酸酶；骨衬细胞(bone-liningcell)呈扁平状，贴附于骨组织表面，处于“静止”状态，其功能尚不清楚，可能对调节破骨细胞的分化有重要的影响；活性成骨细胞不断地产生骨基质，将自己包埋于其中，并最终分化为骨细胞(osteocyte)，调节骨矿物质的流出与流入。人成骨细胞主要分离自颅骨组织。颅骨位于脊柱上方，由23块形状和大小不同的扁骨和不规则骨组成，为脑和感觉器官提供保护。在组织中的结构方面，成骨细胞分布于骨组织的表面，紧密排列成一层。它们形态呈立方形或矮柱状，表面有细小的突起，相邻成骨细胞突起之间以及骨细胞突起之间有缝隙连接。细胞核呈圆形，位于远离骨表面的细胞一端；胞质嗜碱性，电镜下可见大量的粗面内质网和高尔基复合体。成骨细胞是一种对应力敏感的细胞，来自多潜能的间充质干细胞，负责骨基质形成及钙化，在骨改建过程中起重要作用。它们不仅能够分泌大量的骨胶原和其他骨基质，还能分泌一些重要的细胞因子和酶类，如基质金属蛋白酶、碱性磷酸酶、骨钙素、护骨素等。这些因子和酶类在启动骨的形成过程中发挥着重要作用，同时也将破骨细胞耦联起来，控制其生成、成熟及活化。此外，成骨细胞还分泌胰岛素样生长因子Ⅰ、胰岛素样生长因子Ⅱ、成纤维细胞生长因子、白细胞介素-1和前列腺素等，这些因子对骨骼生长均有重要作用。同时，成骨细胞还分泌破骨细胞刺激因子、前胶原酶和胞质素原激活剂等，这些因子有促进骨吸收的作用。人成骨细胞的主要功能是产生骨基质、分泌Ⅰ型胶原和非胶原蛋白、调节骨基质的矿化和破骨细胞的骨吸收作用。成骨细胞负责骨基质的形成，由于骨基质的形成到矿化需要10天左右，从矿化前沿到距成骨细胞表面5～50μm通常为未矿化的骨基质，称为类骨质(osteoid)。一旦成骨细胞到达骨表面，即表现出合成和分泌胶原、非胶原蛋白和调节因子的能力。所合成的蛋白20%为Ⅰ型胶原，同时还分泌骨钙素、骨形态形成蛋白、胰岛素样生长因子、骨连接素及骨桥蛋白等，促进骨的矿化，在骨重建中起重要作用。这些骨基质蛋白以及碱性磷酸酶呈先后顺序表达，成为成骨细胞谱系的分化标记，而碱性磷酸酶则是成骨细胞分化系列中最重要的标记。成骨细胞还可通过分泌细胞因子、生长因子以及膜接触方式调控破骨细胞的分化与成熟破骨细胞的活化，IL-11、IL-6介导下破骨细胞分化因子(OPG)的表达是该调节作用的关键。梭形、多角形颅骨组织人成骨细胞采用先用胰蛋白酶短时间消化、后用胶原酶反复消化制备而来。贴壁