该软骨细胞是有骨头和软骨的一部分细胞。它们具有间充质来源,是软骨细胞的前体,并合成多种软骨组织蛋白。
软骨母细胞有两种不同的来源:来自软骨中心的间充质细胞或软骨膜内部细胞层的软骨细胞。
一部分透明软骨的显微镜检查(来源:Reytan,通过Wikimedia Commons)
在软骨起源的动物身体的所有区域中,间充质细胞本身都收缩其过程,获得半圆形的形状,并被分成称为“软骨形成中心”的密集块。
这些细胞或软骨形成中心分化为软骨母细胞,并开始在它们周围分泌大量细胞外基质。这样的过程将每个软骨细胞限制在一个小的单独的隔间中,该隔间被称为“泻湖”。
一旦软骨母细胞完全被致密分泌的细胞外基质所覆盖,它们就被称为“软骨细胞”。软骨是由细胞外基质,软骨细胞和其他紧密堆积的成分组成的结构。
由于细胞外基质的物质是形成软骨的物质,因此它没有血管形成,没有神经或淋巴管。因此,由于附近结缔组织的血管,泻湖内的细胞通过扩散穿过细胞外基质而获得食物。
一般特征
软骨母细胞是嗜碱性和“填充”细胞,其中含有使它们进行蛋白质合成所需的细胞器。软骨细胞的电子显微镜观察显示出丰富且发达的粗糙内质网网络。
这些细胞还具有发达的高尔基体,许多线粒体和大量不发达的分泌囊泡。一些作者将软骨母细胞归类为“被细胞外基质包围的软骨细胞”。
称为软骨细胞的软骨细胞图(来源:英国癌症研究中心,通过Wikimedia Commons)
在组织外围发现的成软骨细胞呈卵形或椭圆形,而在组织内部的成软骨细胞则呈圆形,直径在10至30μm之间。
所有的软骨细胞都被厚厚的细胞外基质所包围,该基质主要由胶原纤维,蛋白聚糖,糖蛋白和其他化合物组成。该基质抵抗很大的压缩和拉伸。
尽管动物的所有三种类型的软骨组织都具有软骨细胞,但仅在以下两种中发现了软骨母细胞:透明软骨和弹性软骨。
起源
软骨形成是软骨发育的过程,这就是为什么它是软骨母细胞起源的主要形式。这始于称为“软骨生成细胞”的间充质细胞聚集在一起并形成致密的圆形细胞群。
密集,圆形的细胞群被称为“软骨结”。这些是间充质或外间充质细胞,通常标记透明软骨形成的位置。在这一点上,转录因子SOX-9被表达,这触发了细胞从“软骨原节”分化为新的软骨母细胞。
这些新分化的软骨细胞开始排泄,因为它们会排泄将围绕它们的细胞外基质材料。
在大多数动物的头侧区域,软骨母细胞起源于成簇的间充质细胞,其来源于“神经c”细胞。
软骨形成或成软骨细胞的起源受到许多因素和分子的高度调节,包括细胞外配体,核受体,转录因子,粘附分子和基质蛋白。
软骨母细胞合成可以通过并位生长或间质生长发生。
并置增长
在这种生长中,软骨母细胞起源于现有或“旧”软骨的表面。这些新细胞起源于周围软骨膜的内层或深层。
当软骨开始生长时,细胞会经历由转录因子SOX-9的表达引导的“去分化”过程。这些细胞的胞质过程消失,细胞核凝缩并获得完全圆形的形状。
另外,细胞质的大小增加并且变得更大。这些变化是典型的细胞,它们将分化为软骨母细胞,然后再合成软骨基质和围绕它们的II型胶原纤维。
间隙生长
在这个过程中,新的软骨细胞会在预先存在的软骨中发育。这些起源于在细胞外基质间隙内发现的成软骨细胞的有丝分裂。
仅由于软骨母细胞维持分裂能力,才可能进行该过程。同样,周围的软骨基质也是顺应性的,从而允许其他分泌活动。
在分裂开始时,子细胞占据相同的间隙,但是随着新的细胞外基质被排泄,它们开始分离,直到每个软骨母细胞产生自己的间隙。
特征
软骨的一般生长是由新分化的软骨细胞分泌的新的细胞外基质材料的间质分泌的结果。
软骨细胞和软骨母细胞分泌的大量细胞外基质赋予软骨典型的柔韧性和强度。这样可使细胞和组织吸收机械冲击。
软骨母细胞,在它们合成的许多产品中,产生II型,IX型,X型和XI型胶原纤维,但最大的比例是II型胶原。它们还产生硫酸软骨素。
除此之外,软骨的光滑表面可使人体关节顺畅地移动,几乎没有摩擦(这些软骨组织在骨骼表面排成一列)。
软骨细胞在透明软骨中尤其丰富,透明软骨是一种柔性,半透明的灰色物质,是人体软骨中最丰富的类型。
它位于鼻子,喉部,肋骨的腹侧末端,这些末端与胸骨,气管环,支气管和人体活动关节的关节表面相连。
这种软骨在胚胎发育过程中形成许多骨骼的软骨模板,并在骨骼生长时形成骨骼的骨s基。
参考文献
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