社区与基层医生骨质疏松防治培训教程
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3 骨组织有哪几类细胞成分?

成年骨组织中相关细胞主要包含4种:骨祖细胞(osteoprogenitor cell)、成骨细胞(osteoblast)、骨细胞(osteocyte)、破骨细胞(osteoclast)。其中骨祖细胞、成骨细胞和破骨细胞位于骨表面,骨细胞位于骨组织内。

(1)骨祖细胞:

是骨组织的干细胞,位于骨组织和骨膜的交界面,其形态与骨膜中的成纤维细胞类似。当骨骼生长、改建或骨折修复时,骨祖细胞功能活跃,不断增殖分化为成骨细胞。

(2)成骨细胞:

起源于间充质干细胞,是形成骨组织的关键细胞。成骨细胞分布在骨组织表面,常单层排列,锥形或立方形,表面伸出许多细小突起,并与邻近的成骨细胞或骨细胞的突起形成缝隙连接。细胞核成圆形,位于细胞质内远离骨表面的一段。成骨细胞是合成和分泌骨基质的有机成分,如Ⅰ型胶原和骨钙素,形成类骨质。此外,成骨细胞还释放基质小泡,小泡内含细小钙盐结晶,参与基质矿化。当成骨细胞处于非活跃状态时,其细胞变扁平,贴在骨组织表面,称为骨衬细胞(bone lining cell)。骨衬细胞也是骨内膜的主要组成细胞。在一定条件下,骨衬细胞也可以重新活跃参与成骨。

(3)骨细胞:

是骨骼中数量最多的细胞,在所有骨组织细胞中比重高达90%~95%。骨细胞来源于成骨细胞,当成骨细胞被自身分泌的类骨质包埋后,随着分泌能力的逐渐减弱,其胞体不断变小,突起逐渐延长,最终形成骨细胞。骨细胞胞体所在的间隙为骨陷窝,突起所在的腔隙为骨小管。骨陷窝和骨小管相通,构成骨组织内的物质传送通道。骨细胞的突起通过骨小管与其他骨细胞、成骨细胞和破骨细胞相连,负责细胞之间的信号传递,调节成骨和破骨细胞活性。骨细胞可感知机械应力,可通过分泌相关细胞因子如硬骨抑素(sclerotin),核因子κ B受体活化因子配体(receptor activator of nuclear factor-κ B ligand,RANKL)作用于成骨细胞和破骨细胞来影响骨骼。此外,骨细胞自身在一定条件下也具有骨吸收的作用,如在女性妊娠和哺乳期,骨细胞会发挥骨吸收作用,参与调节机体钙磷平衡。

(4)破骨细胞:

是体内关键的发挥骨吸收作用的细胞。破骨细胞起源于造血系统的单核-巨噬细胞系,由多个单核细胞融合而成,数量少,散在分布在骨组织表面。破骨细胞胞体大,形态不规则,细胞核3~60个不等,多数情况下有10~20个核,多核是破骨细胞的重要特征,细胞核数目多少与其骨吸收能力有关。破骨细胞内细胞器丰富,含有大量的溶酶体和线粒体。处于吸收状态的破骨细胞紧贴骨组织的一侧,有许多毛刷样突起,称为皱褶缘,是发挥骨吸收的关键结构。环绕皱褶缘的胞质区呈均质状,缺乏细胞器,但含有大量肌动蛋白,称为封闭带。封闭带的细胞膜紧密地贴在骨表面,将内部所包围的区域(皱褶缘及其对应的骨组织)封闭起来,形成一个密闭的腔隙,成为吸收陷窝。在这个特殊的封闭环境中,破骨细胞释放多种水解酶(如抗酒石酸酸性磷酸酶、基质金属蛋白酶等)和酸性离子(如H+),降解骨基质,溶解无机质。这些降解物被破骨细胞吸收,在皱褶缘的胞质内形成吞饮泡或吞噬泡,被进一步降解。

(陈 林)