成骨細(xì)胞骨形成機(jī)制研究

Word第第頁成骨細(xì)胞骨形成機(jī)制研究骨不斷地進(jìn)行著重建，骨重建過程包括破骨細(xì)胞貼附在舊骨區(qū)域，分泌酸性物

質(zhì)溶解礦物質(zhì)，分泌蛋白酶消化骨基質(zhì)，形成骨汲取陷窩；其后，成骨細(xì)胞移行至

被汲取部位，分泌骨基質(zhì)，骨基質(zhì)礦化而形成新骨。破骨與成骨過程的平衡是維持

正常骨量的關(guān)鍵。成骨細(xì)胞是骨形成的主要功能細(xì)胞，負(fù)責(zé)骨基質(zhì)的合成、分泌和

礦化。目前，隨著討論的不斷深化，在骨形成過程中，成骨細(xì)胞進(jìn)展及其調(diào)控的分

子機(jī)制也漸漸得以揭示。

1成骨細(xì)胞的起源

成骨細(xì)胞起源于多能的骨髓基質(zhì)的間質(zhì)細(xì)胞，除成骨細(xì)胞外，基質(zhì)細(xì)胞還可分

化成軟骨細(xì)胞，成纖維細(xì)胞，脂肪細(xì)胞或肌細(xì)胞。成骨細(xì)胞來源譜系有以下幾種：

(1)骨髓克隆形成單位(成纖維細(xì)胞集落形成單位，CFU-F)；(2)骨祖細(xì)胞，可分化

成前成骨細(xì)胞和前軟骨細(xì)胞譜系，常位于骨髓腔中，有很強(qiáng)的自身增殖力量；(3)

前成骨細(xì)胞，即最近的成骨前體，能定向分化成成骨細(xì)胞，具有合成和增殖力量［

1，2］。成骨細(xì)胞由多能的間質(zhì)干細(xì)胞在體內(nèi)的各種調(diào)控因素的'調(diào)整下進(jìn)展而來，

調(diào)控因素主要有BMP-2，BMP-2能誘導(dǎo)基質(zhì)細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化，詳細(xì)就是誘導(dǎo)間質(zhì)

干細(xì)胞分化形成骨祖細(xì)胞進(jìn)而形成前成骨細(xì)胞［3］。

2成骨細(xì)胞進(jìn)展階段及骨形成機(jī)制

成骨細(xì)胞在骨形成過程中要經(jīng)受成骨細(xì)胞增殖，細(xì)胞外基質(zhì)成熟、細(xì)胞外基質(zhì)

礦化和成骨細(xì)胞凋亡四個(gè)階段。許多因素可調(diào)整這幾個(gè)階段，從而最終調(diào)控骨形成

。

成骨細(xì)胞增殖期成骨細(xì)胞數(shù)量增加，以形成多層細(xì)胞，并合成、分泌Ⅰ型膠原

以便最終可以礦化形成骨結(jié)節(jié)。對(duì)成骨細(xì)胞增殖的調(diào)控詳細(xì)說來即是對(duì)細(xì)胞周期的

調(diào)控，后者包括細(xì)胞在有絲分裂原作用下復(fù)制DNA和細(xì)胞分裂的調(diào)整機(jī)制，典型的

成骨細(xì)胞細(xì)胞周期時(shí)間為20～24小時(shí)［4］。抑制與細(xì)胞周期調(diào)整相關(guān)的基因會(huì)導(dǎo)

致增殖的停止。與增殖激活有關(guān)的基因有c-myc、c-fos、c-jun；與細(xì)胞周期有關(guān)

的基因有組蛋白、細(xì)胞周期素基因。在顱蓋骨分骨細(xì)胞培育中觀看到細(xì)胞從顱蓋骨

中分別后很快即消失最高水平的c-fosmRNA表達(dá)，比c-myc和H4組蛋白基因表達(dá)早

很多。c-mycmRNA常在1天后表達(dá)到達(dá)高峰，H4組蛋白基因表達(dá)伴隨細(xì)胞內(nèi)DNA合成

，與增殖親密相關(guān)［5］。c-fos、c-jun基因表達(dá)在增殖晚期明顯下調(diào)，同時(shí)伴隨

成骨細(xì)胞增殖減慢，細(xì)胞由增殖期進(jìn)入分化期。c-fos對(duì)成骨細(xì)胞增殖的作用在體

內(nèi)試驗(yàn)中也得到證明，如在人的長骨與胚胎骨生長旺盛的區(qū)域c-fos原癌基因高表

達(dá)。另有報(bào)道，c-fos高表達(dá)的小鼠中骨形成也會(huì)增加，這些均證明c-fos與成骨細(xì)

胞增殖有關(guān)。而且c-fos與c-jun編碼的蛋白質(zhì)c-fos,C-jun能形成異二聚體，作為

轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到基因啟動(dòng)子區(qū)的AP-1位點(diǎn)，已觀看到在增殖的成骨細(xì)胞中有很高的

AP-1結(jié)合活性，而在增殖下調(diào)后，這種高活性也明顯轉(zhuǎn)變，這說明原癌基因可能通

過c-fos/c-jun復(fù)合物來調(diào)整細(xì)胞增殖［2］。