人成骨细胞的介绍

背景及概述^[1]

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。同时，成骨细胞所产生的胶原酶也可活化破骨细胞，协助破骨细胞的破骨作用。人成骨细胞自身还可合成多种细胞生长因子和白细胞介素，但同时也接受系统或局部细胞因子的调节。调节成骨细胞分化的激素包括维甲酸A、活性维生素D₃、甲状旁腺激素等，局部微环境中各种细胞生长因子和白细胞介素等对其调控作用也非常重要。各种因素致成骨细胞活性下降均可引起骨质减少并最终导致骨质疏松症的发生，增加成骨细胞的活性是预防和治疗代谢性骨病的关键之一。

主要参考资料

[1]  内科学·第二卷