所述Sharpey的纤维是胶原形成强大的网络的一组扩展的,稍微矿化骨牢固地连接到肌肉和韧带。它们也可以在骨骼的外表面上找到,该骨骼负责将骨骼附着在骨膜上。
这些纤维多年来一直是研究的主题,因为它们的功能和对骨骼环境的适应机制尚未得到很好的了解。从啮齿动物的实验中,可以更好地研究其结构,功能和发展。
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在牙齿中,Sharpey的纤维是牙周膜的末端分支,它切断了通过牙骨质的通路,使牙齿与颌骨牙槽骨的骨膜相连。
长期以来,人们一直认为Sharpey的纤维是惰性的,在骨骼吸收和更新阶段没有变化,但是目前有证据表明,Sharpey的纤维能够改变其大小和直径,以适应骨骼的新陈代谢。
位置
Sharpey的纤维是胶原蛋白和其他元素的细丝,这些元素支撑着骨膜,肌肉和韧带的骨骼系统。
骨骼的外表面被称为骨膜的纤维薄片覆盖。这种膜富含血管和神经末梢。提供了骨骼外部血管化的很大一部分。
来自皇家学会生物学家-自己的著作,CC BY-SA 4.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid = 62338344
在1867年的《解剖学元素》杂志中,威廉·沙皮(William Sharpey)博士描述了复杂的胶原纤维弹性网络的存在,该网络刺穿骨头并到达骨膜,牢固地连接了这些结构。这些相同的纤维存在于骨骼与肌肉和韧带的连接处。
到1923年,这些胶原蛋白的分支已被称为Sharpey纤维。同年,在牙齿的骨表面观察到它的存在。
1972年,科恩博士研究了牙齿的内部组成,重点研究了Sharpey纤维,描述了它们从牙骨质到上颌牙槽骨的路径。
Sharpey的纤维也存在于头骨之间。形成牢固但有弹性的分离。
从OpenStax College(经修改)-Wikimedia Commons修改自文件:904 Fibrous Joints.jpg,CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid = 74348217
有关Sharpey纤维的大多数研究都集中于从牙槽组织中进行研究。
结构体
以前,人们认为这些射孔纤维是仅由胶原蛋白形成的悬浮网络,但是,由于免疫组织化学研究证实其结构更为复杂,因此该理论被放弃了。
另外,这种基质保持其纤维稠度,避免了由骨矿物质元素引起的钙化的方法令人震惊。
现在已知沙皮氏纤维由III型和VI型胶原,弹性蛋白以及糖蛋白腱生蛋白和纤连蛋白组成。
III型胶原蛋白与VI型胶原蛋白的结合为Sharpey纤维网络提供了极大的稳定性,这说明了其在骨骼重塑阶段的牢固性。
对位于牙齿上的纤维进行的研究已能够根据纤维的粗细区分两种纤维。厚膜片的尺寸在8-25 µm之间,而薄膜片的尺寸小于8 µm。
功能
Sharpey的纤维负责在骨骼表面与骨膜,肌肉和韧带之间建立牢固的结合。
摘自Pbroks13的修改-WIKIMEDIA COMMONS文件:Bone cross-section.svg,CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid = 68499619
然而,众所周知,除此功能外,其复杂的蛋白质结构在胎儿阶段的骨形成,增加运动员的骨骼抵抗力以及在发生外伤或受伤时的骨骼修复中起着基本作用。生理上的损害。
沙皮氏纤维的生理变化
胎儿期
在骨骼形成时,在妊娠期间,Sharpey纤维网络围绕原始骨骼形成。
具有弹性蛋白,腱糖蛋白和纤连蛋白糖蛋白的胶原蛋白纤维通过发出信号进行组织,从而使细胞迁移和分化成骨细胞。
当Sharpey纤维的结构出现问题时,会观察到骨骼形成的病状,例如纤维异常增生,其中原始骨骼无法正常地完成钙化。
绝经
在更年期患者中,骨矿化减少,导致钙丢失和骨质疏松。
至于Sharpey纤维,其组织受到荷尔蒙减少的影响,从而导致它们在骨骼的某些区域减少。
这种情况使这些地区更容易遭受矿物质流失,进而导致骨质疏松症。
同样,据信在这些类型的患者中看到的进行性肌肉萎缩部分归因于将骨骼固定在肌肉上的Sharpey纤维的数量减少。
骨折/生理损伤
当骨骼受损时触发的激素信号激活骨细胞修复的途径,也激活了Sharpey纤维中的适应机制。
骨膜的损伤延长了纤维中的胶原蛋白,导致它们的直径和大小开始增加,为新的骨组织形成阶段做准备。
骨骼重塑完成后,纤维将恢复其原始尺寸和排列。
运动员
与久坐的人相比,从事体育活动(例如跑步)的人的Sharpey纤维含量增加了7%。
这种增加在骨强度和关节的正常功能方面具有益处。
老年
随着时间的流逝,Sharpey纤维与其他元素一样,会改变其蛋白质结构,用III型胶原代替I型胶原。
I型胶原蛋白与VI型胶原蛋白的结合不具有与原始结合相同的抗药性,因此磨损过程开始于蛋白质网络中某些纤维的钙化。
这些钙化使关节不如应有的坚固。在牙齿的情况下,由于没有稳定的支撑形式,牙齿可能会运动甚至掉落。
参考文献
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