成骨细胞：形成，特征，功能，病理 - 生物学

在成骨细胞是在专门的结缔组织发现，在车身的结构支持三种细胞类型中的一种：骨。这些细胞来自称为骨祖细胞的其他细胞，它们的主要功能是合成骨基质。

骨由细胞外基质组成，该细胞外基质由于钙的沉积而硬化，从而赋予组织强度和刚度，并且由三大类细胞组成：成骨细胞，破骨细胞和骨细胞。

脱钙的“松质”骨的光学显微照片，显示活跃的成骨细胞正在积极合成类骨质（资料来源：Robert M. Hunt，来自Wikimedia Commons）

成骨细胞被称为骨形成细胞，而破骨细胞和骨细胞分别是吸收细胞和“间隙”细胞。在这些类别中，最丰富的类别对应于破骨细胞（超过90％），其次是成骨细胞（5％），以及次要程度的破骨细胞（1％）。

传统上已将这些细胞鉴定为成骨细胞。但是，目前确定它们参与许多其他事件，例如旁分泌和自分泌因子如细胞因子，生长因子，蛋白酶等的合成。

训练

成骨细胞衍生自间充质前体细胞，取决于调节其分化的转录因子，它们还产生软骨细胞（软骨细胞），成肌细胞（肌肉细胞），脂肪细胞（脂肪细胞）和肌腱细胞。

因为它们属于基质或间充质细胞系统，所以成骨细胞与骨髓相关，并且它们属于与造血细胞系统不同的谱系。

这些细胞的形成所涉及的要素中有三个转录因子（Cbfa1，Osx和ATF4）和一些在骨形态发生中具有特定功能的蛋白质。

在骨骼生成过程中，成骨细胞参与两种形式的骨骼发育：膜内（它会产生头骨）和软骨内（它是由软骨的“霉菌”形成的）。

但是，这类特殊的骨细胞不能完全分化，因为它们可以“浸入”细胞外基质形成骨细胞，其分泌系统减少。相反，它们可能会经历凋亡过程（程序性细胞死亡）。

成骨细胞以及生物体中大多数细胞的细胞命运是由遗传决定的，增殖和分化事件强烈取决于激素和转录因子。

成骨细胞是部分分化的多核分泌细胞（具有几个核），其中的细胞器在空间上是有序的，因此细胞核仍远离显着的分泌区。

根据电子显微照片，成骨细胞具有丰富的粗糙内质网和高度发达的高尔基复合体，具有大量的分泌囊泡，这说明了这些细胞的主动分泌功能。

由于它们的形态特征，它们被称为“立方体”细胞，发现它们形成粘附在骨表面的单细胞层。

与其他相关细胞如骨细胞（它们可以在其中分化）不同，成骨细胞通过短的延伸与其相邻细胞接触，并使用更长的细胞与附近的骨细胞进行通讯。

由于成骨细胞合成的骨基质中一种称为类骨质的有机物质，成骨细胞和大多数成骨细胞都与矿化的骨基质分离。

成骨细胞在其细胞膜中具有重要的因子，例如整合素和激素受体，其中甲状旁腺激素的受体突出。这刺激了破骨细胞分化所必需的骨保护蛋白配体的分泌。

它们能够对雌激素，生长激素，维生素D3和甲状腺素以及其他因素（例如细胞因子和它们分化所依赖的特定转录因子）作出反应。

成骨细胞的功能可以归结为骨骼结构的维持，因为它们负责骨骼基质有机成分的合成。这些包括胶原纤维，糖蛋白和一些蛋白聚糖。

它们的功能主要与它们的成熟有关，因为它们可以从共同的起源分化为合成成骨细胞，骨衬细胞和骨细胞的骨基质。

它还负责某些酶和特定因子的合成，其功能涉及类骨质的去除，从而有助于破骨细胞进入钙化的骨表面，从而控制其功能。

成骨细胞与破骨细胞一起，通过响应于施加于骨组织的不同类型的机械应力，替换被破骨细胞重吸收的骨区域来参与骨重塑过程。

由于它们具有调节破骨细胞活性的能力，因此成骨细胞间接参与体内钙稳态。

它们不仅参与骨基质有机成分的分泌，而且通过分泌诸如碱性磷酸酶之类的酶来钙化钙，该酶能够调节其他磷蛋白的磷酸化。

此外，这些细胞产生的一些糖蛋白，例如骨连接蛋白/ SPARC，腱生蛋白C，纤连蛋白和血小板反应蛋白家族的成员，都参与了粘附，迁移，增殖以及与其他细胞之间的分化调控。骨细胞。