|
血鈣正常值 人體的鈣主要存在于骨骼中，血中的鈣可以作為一種調(diào)節(jié)機(jī)制，幾乎全部存在于血漿中，但是含量很少，其濃度比較穩(wěn)定，正常值為2.25-2.75mmol/L，但是會(huì)隨著血液PH值的影響而有變化。PH值升高時(shí)，鈣離子濃度則降低，血鈣有離子鈣和結(jié)合鈣兩種形式，能直接起生理作用的是鈣的離子形式。血鈣的異常變化對(duì)人體是有影響的，比如低血鈣會(huì)出現(xiàn)手足抽搐，跟維生素D攝取不足有關(guān)，慢性腎炎也會(huì)導(dǎo)致血鈣降低，治療是靜脈推注鈣制劑，而血鈣升高會(huì)影響肺功能，如果持續(xù)升高會(huì)導(dǎo)致肺功能衰竭。大量攝入維生素D也會(huì)導(dǎo)致血鈣增高。 骨密度與血鈣 骨密度的改變與缺鈣當(dāng)然是有關(guān)系的，骨質(zhì)是由無(wú)機(jī)物和有機(jī)物按照7:3的比例構(gòu)成，無(wú)機(jī)物對(duì)骨密度的影響是非常大的，主要是以羥基磷灰石的形式存在，鈣離子是羥基磷灰石當(dāng)中重要的離子，所以鈣離子的水平會(huì)影響到骨密度水平。所以骨密度降低和缺鈣是有一定關(guān)系的，但是骨密度的改變不僅只受鈣離子水平一個(gè)因素的調(diào)節(jié)，還包括營(yíng)養(yǎng)、疾病、激素水平等等是非常復(fù)雜的系統(tǒng)因素。骨密度的改變可以考慮缺鈣的原因，但是否存在其它疾病因素或者激素水平改變因素，其它相關(guān)的因素也要進(jìn)行考慮。骨質(zhì)疏松癥與血鈣的關(guān)系非常密切，骨質(zhì)疏松癥的患者要盡量補(bǔ)充鈣劑，另外在預(yù)防骨質(zhì)疏松癥方面也要適當(dāng)?shù)难a(bǔ)鈣及多進(jìn)食含鈣豐富的食物。骨質(zhì)疏松癥是指的骨量和骨組織微細(xì)結(jié)構(gòu)改變破壞的一種全身性骨骼疾病，致使骨的脆性增加和容易發(fā)生骨折。 骨質(zhì)疏松癥 骨質(zhì)疏松癥的病人要改善營(yíng)養(yǎng)狀況及足夠的蛋白質(zhì)以及鈣劑和維生素，良好的營(yíng)養(yǎng)對(duì)于預(yù)防骨質(zhì)疏松癥具有重要的意義，腸炎時(shí)要保證鈣的攝入量達(dá)八百到1200毫克除增加飲食鈣含量外，和補(bǔ)充碳酸鈣葡萄糖酸鈣，枸緣酸鈣等制劑，同時(shí)補(bǔ)充維生素d。 【一】骨密度測(cè)定： 【1】DXA法 目前WHO規(guī)定，骨質(zhì)疏松診斷應(yīng)用雙能X線骨密度測(cè)定法，它可以診斷本病，預(yù)測(cè)骨折風(fēng)險(xiǎn)，評(píng)估藥物治療的效果。一般情況下，醫(yī)生會(huì)對(duì)下列人群進(jìn)行DEXA測(cè)定： 將要進(jìn)行骨質(zhì)疏松干預(yù)治療的； 有過(guò)骨折病史的； 糖皮質(zhì)激素治療3個(gè)月以上的； 45歲前絕經(jīng)的女性等。 【2】定量CT法 分別測(cè)量松質(zhì)骨、皮質(zhì)骨的體積密度。通常用它來(lái)測(cè)量腰椎/股骨的松質(zhì)骨骨密度。它將專(zhuān)業(yè)的體膜和分析軟件與傳統(tǒng)CT相結(jié)合，測(cè)量真正的體積骨密度，不受周?chē)M織的影響，可以較早反應(yīng)骨質(zhì)疏松的情況，判斷臨床用藥效果。 【3】定量超聲 常用于跟骨測(cè)量，目前主要用在風(fēng)險(xiǎn)人群的初篩、監(jiān)測(cè)骨骼的變化，以及評(píng)估骨折的風(fēng)險(xiǎn)，尚不能用于診斷和藥物療效的判斷。 【4】骨折篩查 X線檢查 因?yàn)榧怪刁w骨折，常常會(huì)因?yàn)闆](méi)有明顯癥狀，從而被忽略，因此需要在骨質(zhì)疏松性骨折的高危人群中，通過(guò)胸腰椎的X線影像學(xué)方法，開(kāi)展椎體骨折的篩查。 不僅可以反映骨骼的病理變化，還可以判斷是否發(fā)生骨折，以及骨折的嚴(yán)重程度，但早期病情較輕時(shí)X線不易顯象，且其結(jié)果不能進(jìn)行量化評(píng)估。 需要做檢查的高危人群包括： 女性70歲以上，男性80歲以上，椎體、全髖或股骨頸骨密度T-值≤﹣1.0； 女性65~69歲和男性70~79歲，椎體、全髖或股骨頸骨密度T-值≤﹣1.5； 絕經(jīng)后女性及50歲以上男性，具有一項(xiàng)特殊危險(xiǎn)因素的。 【5】骨轉(zhuǎn)換標(biāo)志物檢查 分為骨形成標(biāo)志物、骨吸收標(biāo)志物兩種，分別反映骨形成情況、骨吸收情況，可用于鑒別骨質(zhì)疏松屬于原發(fā)，還是屬于繼發(fā)，以及預(yù)測(cè)骨丟失速度，了解病情進(jìn)展，以及檢測(cè)藥物療效等等。 【二】鑒別診斷 原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性骨腫瘤 轉(zhuǎn)移性骨腫瘤（如肺癌 的骨轉(zhuǎn)移）或原發(fā)性骨腫瘤（如多發(fā)性骨髓瘤 ）的早期表現(xiàn)與骨質(zhì)疏松類(lèi)似。臨床高度懷疑骨腫瘤 時(shí)可借助骨掃描或MRI明確診斷。 促進(jìn)骨形成藥物 目前臨床上促進(jìn)骨形成的藥物有特立帕肽，可以增強(qiáng)成骨細(xì)胞活性，促進(jìn)新骨的形成，從而有效減少骨量流失，改善骨痛癥狀，減少骨折或促進(jìn)骨折愈合。它可以縮短骨折術(shù)后愈合時(shí)間，同時(shí)可以降低骨折風(fēng)險(xiǎn)。另外臨床上還有抑制骨吸收的藥物，促進(jìn)骨折快速愈合、治療骨質(zhì)疏松，如阿侖磷酸鈉、唑來(lái)膦酸、鮭魚(yú)降鈣素、雌激素及甲狀旁腺激素。 ?骨的故事 成骨細(xì)胞的作用 人體的骨頭不是一成不變的，是動(dòng)態(tài)的吸收、分解、形成、重建的一個(gè)過(guò)程，人體的骨頭分純骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞兩大細(xì)胞。成骨細(xì)胞的作用就是促進(jìn)分娩一些機(jī)制來(lái)促進(jìn)骨的形成，促進(jìn)鈣的沉積，讓骨頭重新的生長(zhǎng)、重建的作用，所以人體破骨細(xì)胞在不斷的把舊的、衰老的骨頭分泌酸性物質(zhì)來(lái)吸收、溶解老的骨頭。形成了線凹、成骨細(xì)胞移行過(guò)來(lái)之后，開(kāi)始分泌骨形成的一些機(jī)制誘導(dǎo)鈣沉積，形成新的骨頭，所以它有活動(dòng)，就不斷的循環(huán)，形成動(dòng)態(tài)的平衡。 歲數(shù)大或者絕經(jīng)后的婦女或者老年人成骨細(xì)胞的活力下降、骨沉積的下降、沉積重建的力量弱，但是破骨細(xì)胞的活性增強(qiáng)，導(dǎo)致脫鈣加快、鈣神經(jīng)減慢就會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，所以對(duì)于治療骨質(zhì)疏松，有些途徑是通過(guò)抑制破骨細(xì)胞的活性來(lái)增加骨密度，還有些是通過(guò)增加鈣的沉積來(lái)提供骨形成的原料，增強(qiáng)骨密度，還有一種治療就是促進(jìn)成骨細(xì)胞的活性來(lái)增加骨密度。 成骨細(xì)胞的作用主要是分泌機(jī)制來(lái)促進(jìn)骨的形成和重建、促進(jìn)鈣的沉積，沉積到骨頭上。 附：參考文獻(xiàn) 成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的區(qū)別4.7萬(wàn) 1'32" 一分鐘了解成骨細(xì)胞4.3萬(wàn) 1'26" 成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞---骨頭更新的兩大主力軍3.5萬(wàn) 1'20" 成骨細(xì)胞和骨質(zhì)疏松有啥關(guān)系？3.5萬(wàn) 1'4" 成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞---骨頭更新的兩大主力軍 成骨細(xì)胞和骨質(zhì)疏松有啥關(guān)系？ 成骨細(xì)胞 科普中國(guó) | 本詞條由“科普中國(guó)”百科科學(xué)詞條編寫(xiě)與應(yīng)用工作項(xiàng)目審核 審閱專(zhuān)家王小潔 成骨細(xì)胞(osteoblast，OB)主要由內(nèi)外骨膜和骨髓中基質(zhì)內(nèi)的間充質(zhì)始祖細(xì)胞分化而來(lái)，能特異性分泌多種生物活性物質(zhì)，調(diào)節(jié)并影響骨的形成和重建過(guò)程。 中文名 成骨細(xì)胞 外文名 osteoblast 起源 多能的骨髓基質(zhì)的間質(zhì)細(xì)胞 細(xì)胞周期 20～24 作用 骨形成的主要功能細(xì)胞 快速 導(dǎo)航 成骨細(xì)胞的體外培養(yǎng) 成骨細(xì)胞增殖與分化的調(diào)控因子 成骨細(xì)胞及其功能 在不同成熟時(shí)期，成骨細(xì)胞在體內(nèi)表現(xiàn)為4種不同形態(tài)，即前成骨細(xì)胞(preosteoblast)、成骨細(xì)胞(osteoblast)、骨細(xì)胞(osteocyte)和隊(duì)形細(xì)胞(bonesliningcell)。前成骨細(xì)胞是成骨細(xì)胞的前體，由基質(zhì)干細(xì)胞分化，沿著成骨細(xì)胞譜系發(fā)育而成，位于覆蓋骨形成表面的成骨細(xì)胞的外側(cè)。成熟的成骨細(xì)胞是位于骨表面的單層細(xì)胞，承擔(dān)著合成骨基質(zhì)的重要功能。 骨細(xì)胞是在成骨細(xì)胞系譜中成熟和終極的分化細(xì)胞。骨細(xì)胞包埋于礦化骨組織中，淺表骨細(xì)胞仍然保留部分成骨細(xì)胞結(jié)構(gòu)。隊(duì)形細(xì)胞是排列于成體大部分骨表面的一層形態(tài)扁平或呈長(zhǎng)方形的細(xì)胞?；钴S的成骨細(xì)胞為梭形、錐形或立方形，胞漿嗜堿性。細(xì)胞核位于細(xì)胞的一端，核仁明顯，表面有短的突起與相鄰細(xì)胞連接。電鏡下胞漿內(nèi)具有典型的蛋白合成結(jié)構(gòu)——豐富的粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及核糖體，高爾基體較發(fā)達(dá)。 在生物化學(xué)和組織化學(xué)上，成骨細(xì)胞富含堿性磷酸酶(alkalinephosphatase，ALP)，并有糖元存在。成骨細(xì)胞可被不同種類(lèi)的激素(如甲狀旁腺激素和前列腺素E2)及生長(zhǎng)因子(如胰島素樣生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β、骨形態(tài)發(fā)生蛋白)激活，提高胞漿cAMP的水平，刺激DNA和膠原的合成(Aronow等，1990)。 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。人類(lèi)及動(dòng)物體骨組織不斷地進(jìn)行著重建，骨重建過(guò)程包括骨的分解吸收與新骨的形成。破骨細(xì)胞負(fù)責(zé)骨分解與吸收，而成骨細(xì)胞負(fù)責(zé)新骨形成。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)，形成骨吸收陷窩；其后，成骨細(xì)胞移行至被吸收部位，分泌骨基質(zhì)，骨基質(zhì)礦化而形成新骨。破骨與成骨過(guò)程的平衡是維持正常骨量的關(guān)鍵。 成骨細(xì)胞在骨形成過(guò)程中要經(jīng)歷成骨細(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4個(gè)階段(童安莉等，1999)。在體外培養(yǎng)系統(tǒng)中成骨細(xì)胞表型發(fā)育與其體內(nèi)的發(fā)育分化較相似，都要經(jīng)歷細(xì)胞增殖、細(xì)胞外基質(zhì)成熟和基質(zhì)礦化3個(gè)時(shí)期。Ⅰ型腔原和一些非膠原蛋白是成骨細(xì)胞分化的標(biāo)記物，能反映成骨細(xì)胞分化表型特征。 成骨細(xì)胞的體外培養(yǎng) 成骨細(xì)胞的來(lái)源主要有骨、骨膜、骨髓及骨外組織。及人的胚胎顱骨或新生動(dòng)物的顱骨為成骨細(xì)胞的常用來(lái)源。Robey(1985)采用膠原酶處理松質(zhì)骨骨塊以除去結(jié)締組織和骨髓造血組織，再將處理過(guò)的骨塊進(jìn)行培養(yǎng)來(lái)獲得更純凈的成骨細(xì)胞。將人胚胎顱骨中所獲得的成纖維樣細(xì)胞通過(guò)加入β-甘油磷酸鈉誘導(dǎo)分化后培養(yǎng)3周，可見(jiàn)細(xì)胞基質(zhì)鈣化，表明所得細(xì)胞為具有很強(qiáng)分化能力的成骨細(xì)胞。將以乙二胺四乙酸和膠原酶消化胎兒顱骨獲得的細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)其在人工材料上能持續(xù)增殖20倍以上，且具有高ALP活性。取人松質(zhì)骨建立成骨細(xì)胞體外培養(yǎng)模型并得到了大量純化的成骨細(xì)胞。選用成年雌性大鼠松質(zhì)骨在較短時(shí)間內(nèi)得到較多數(shù)量的成骨細(xì)胞。骨膜中的細(xì)胞早已被證實(shí)在適當(dāng)?shù)臈l件下可形成骨和軟骨。Vacanti等(1993)從新生小牛肩胛骨骨膜中分離出成骨細(xì)胞并種植到多孔聚羥乙酸支架上，7～10d后成骨細(xì)胞發(fā)生增殖。 用膠原酶短時(shí)預(yù)消化法從取自新西蘭兔脛骨上端內(nèi)側(cè)面骨膜上短時(shí)間內(nèi)得到高純度的成骨細(xì)胞。骨髓分造血和基質(zhì)兩大系統(tǒng)，其成骨能力來(lái)源于基質(zhì)。張銀剛等(2000)采用胎兔長(zhǎng)管骨骨髓細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng)，證明其有骨細(xì)胞系特性，可作為修復(fù)骨缺損的種子細(xì)胞。周皮細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、成肌細(xì)胞都曾有過(guò)向成骨細(xì)胞轉(zhuǎn)化的報(bào)道。 成骨細(xì)胞增殖與分化的調(diào)控因子 成骨細(xì)胞分化過(guò)程受遺傳因素、激素水平及細(xì)胞調(diào)控因子的影響與調(diào)控。對(duì)成骨細(xì)胞增殖的調(diào)控主要是通過(guò)對(duì)細(xì)胞周期的調(diào)控，即對(duì)細(xì)胞在有絲分裂原作用下復(fù)制DNA和細(xì)胞分裂進(jìn)行調(diào)節(jié)。以下將對(duì)激素水平及細(xì)胞調(diào)控因子對(duì)成骨細(xì)胞的增殖與分化的影響進(jìn)行闡述。 核結(jié)合因子 核結(jié)合因子-α1(CBF-α1)由成骨細(xì)胞特異性表達(dá)，是決定成骨細(xì)胞分化的因子，其調(diào)控的成骨細(xì)胞分化途徑是不可替代的(Tou等，2001)。CBF-α1是骨形成的關(guān)鍵基因，決定著成骨細(xì)胞的發(fā)生與分化，它在維持正常的骨骼生長(zhǎng)發(fā)育中起著重要作用(David等，2000)。 研究結(jié)果已證明CBF-α1除調(diào)節(jié)成骨細(xì)胞分化外，還調(diào)節(jié)已分化成骨細(xì)胞的功能和其它生長(zhǎng)因子的基因表達(dá)，從而控制出生后骨骼形成和發(fā)育的生理過(guò)程(Tamara等，2001)。CBF-α1不僅對(duì)成骨細(xì)胞分化起著特異的調(diào)控作用，在軟骨生成和軟骨內(nèi)骨化過(guò)程中也發(fā)揮著不可或缺的作用。CBF-α1轉(zhuǎn)錄因子及其對(duì)成骨細(xì)胞定向分化的調(diào)控已廣為人們認(rèn)識(shí)和接受，但CBF-α1基因表達(dá)調(diào)控及其誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化的分子機(jī)制有待進(jìn)一步探索。Ogawa等(1993)最先從小鼠纖維細(xì)胞克隆得到CBF-α1/p56的cDNA，并發(fā)現(xiàn)其在T淋巴細(xì)胞株、NIH3T細(xì)胞、胸腺和睪丸組織中表達(dá)。Duey等(1998)研究發(fā)現(xiàn)，在小鼠交配后12.5d的胚胎發(fā)育期，發(fā)現(xiàn)較高的CBF-α1mRNA表達(dá)在顱骨、中軸骨及四肢骨間充質(zhì)細(xì)胞聚集區(qū)，這些細(xì)胞是能分化成成骨細(xì)胞及成軟骨細(xì)胞的雙能前體細(xì)胞。然而，CBF-α1的過(guò)高表達(dá)也可刺激破骨性骨吸收。Xiao等(1999)分析了小鼠、大鼠和人的CBF-α1基因結(jié)構(gòu)及3種CBF-α1亞型的表達(dá)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ⅱ型CBFα1表達(dá)于所有物種的成骨細(xì)胞中，Ⅲ型CBF-α1表達(dá)于小鼠和大鼠而并非人的成骨細(xì)胞中。因此，Ⅱ型CBF-α1在成骨細(xì)胞的分化過(guò)程中可能起著更重要的作用。Komori等(1997)用基因敲除小鼠模型，發(fā)現(xiàn)CBF-α1基因敲除的雜合子小鼠出生時(shí)骨發(fā)育明顯受阻，表現(xiàn)出和人的鎖骨顱骨發(fā)育異常綜合征相似的臨床癥狀。而CBF-α1基因敲除的純合子小鼠出生時(shí)無(wú)成骨細(xì)胞和骨組織形成。Lengner等(2002)在轉(zhuǎn)基因小鼠研究中發(fā)現(xiàn)，CBF-α1的過(guò)高表達(dá)，使成年鼠成骨細(xì)胞的成熟受到影響，骨形成及骨吸收均增加，骨代謝轉(zhuǎn)化增強(qiáng)，骨礦化降低。Clark等(2004)在骨損傷點(diǎn)中置入含CBF-α1質(zhì)粒的Ⅰ型膠原海綿，發(fā)現(xiàn)質(zhì)粒置入組的恢復(fù)比未置入質(zhì)粒組快，且有明顯的軟骨形成、在骨損傷傷口邊緣可見(jiàn)活性成骨細(xì)胞，而對(duì)照組傷口邊緣活性成骨細(xì)胞較少，無(wú)新骨形成，提示局部運(yùn)用CBF-α1可促進(jìn)骨損傷的恢復(fù)。 維生素D受體 近年來(lái)，隨著維生素D在骨代謝疾病方面的研究和應(yīng)用不斷深入，發(fā)現(xiàn)維生素D具有調(diào)節(jié)骨的微環(huán)境，影響骨細(xì)胞的功能。維生素D是一種具有多種生理功能的類(lèi)固醇激素。1.25(OH)2D3是維生素D最具活性的代謝產(chǎn)物，主要作用于成熟的細(xì)胞。研究表明，1.25(OH)2D3之所以能調(diào)控成骨細(xì)胞的功能，主要是通過(guò)受體介導(dǎo)的基因途徑即VDR起作用的(Norman等，2002)。郭麗娟等(2005)研究表明，1.25(OH)2D3可刺激人成骨細(xì)胞MT1-MMP的表達(dá)，MT1-MMP能直接或間接分解未礦化骨基質(zhì)，因此，1.25(OH)2D3可刺激人成骨細(xì)胞MT1-MMP表達(dá)，降解未礦化的Ⅰ型膠原等骨基質(zhì)，啟動(dòng)骨吸收。維生素D受體(VDR)是介導(dǎo)1，25(OH)2D3發(fā)揮生物效應(yīng)的核內(nèi)生物大分子。VDR是一種基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)蛋白，屬于類(lèi)固醇類(lèi)激素受體超家族成員，位于細(xì)胞核內(nèi)，是研究較廣泛的與骨代謝相關(guān)的基因之一。VDR本質(zhì)上是一種依賴配體的核轉(zhuǎn)錄因子，它在維持機(jī)體鈣、磷代謝，調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化等方面起重要作用，已成為近年來(lái)骨和內(nèi)分泌學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)(顧豐穎等，2008)。VDR不僅存在于成骨細(xì)胞，也存在于破骨細(xì)胞。位于骨組織的VDR作用是雙向的，成骨細(xì)胞上的VDR可調(diào)節(jié)位于破骨細(xì)胞上的VDR，可抑制其增殖亦可促進(jìn)其分化，從而對(duì)骨的合成和分解代謝起著雙向調(diào)節(jié)作用(顧豐穎等，2008)。位于成骨細(xì)胞上的VDR可促進(jìn)骨橋蛋白(OPN)、骨鈣蛋白(OC)的合成，參與骨的形成和礦化。OPN是成骨細(xì)胞分泌的一種基質(zhì)蛋白，對(duì)細(xì)胞的黏著和遷移非常重要。1.25(OH)2D3與VDR結(jié)合，誘導(dǎo)破骨細(xì)胞移向骨基質(zhì)表面，與OPN結(jié)合，清除老化的骨組織，合成新的骨組織。OC主要由成骨細(xì)胞合成分泌，是骨組織中最豐富的非膠原蛋白，OC大部分沉積在細(xì)胞外骨基質(zhì)，新合成的小部分釋放入血循環(huán)，OC在血清中的含量與成骨細(xì)胞合成的總量呈正相關(guān)，可特異反映成骨細(xì)胞的活性，是反映機(jī)體骨更新?tīng)顟B(tài)和骨形成的特異指標(biāo)，具有調(diào)節(jié)礦鹽結(jié)晶生成，促進(jìn)骨基質(zhì)礦化的作用。促進(jìn)骨基質(zhì)礦化的作用。 降鈣素 降鈣素是由甲狀腺C細(xì)胞分泌的多肽類(lèi)激素，它是維持體內(nèi)鈣磷代謝的重要激素，降鈣素通過(guò)抑制破骨細(xì)胞活性和數(shù)量，促進(jìn)成骨細(xì)胞的形成而參與骨代謝(張永莉等，2005)：近年來(lái)被廣泛地用于治療以急性或慢性骨丟失為特征的疾病，如變形性骨炎、老年性骨質(zhì)疏松癥、高鈣血癥和惡性骨質(zhì)溶解癥等。降鈣素是強(qiáng)有力的破骨細(xì)胞抑制劑，可直接、快速而廣泛地抑制骨吸收。研究結(jié)果顯示，降鈣素不僅作用于破骨細(xì)胞，對(duì)成骨細(xì)胞也有直接作用(肖永華等，2002)。早在1991年，F(xiàn)arlry等研究發(fā)現(xiàn)降鈣素可直接作用于人成骨細(xì)胞，刺激成骨細(xì)胞增殖和分化，推斷降鈣素可能是促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖、分化、礦化能力增強(qiáng)的主要因素之一。Kobayashi等(1994)研究結(jié)果顯示，降鈣素可直接作用于小鼠成骨細(xì)胞(MC3T3E1)，刺激小鼠成骨細(xì)胞胰島素樣生長(zhǎng)因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)、fos腫瘤基因(c-fos)、Ⅰ型膠原和骨鈣素mRNA表達(dá)，刺激小鼠成骨細(xì)胞增殖和分化。Drissi等(1997)研究顯示，人成骨肉瘤細(xì)胞和人成骨細(xì)胞可表達(dá)降鈣素和外源性降鈣素相關(guān)肽(calcitoningene-relatedpeptide，CGRP)。降鈣素對(duì)體外培養(yǎng)大鼠成骨細(xì)胞的增殖、分化和礦化功能具有刺激作用，也可阻止成骨細(xì)胞的凋亡(朱建民等，2001)。而對(duì)CGRP的研究結(jié)果顯示，外源性降鈣素可增加成骨細(xì)胞集落的數(shù)目和大小。廉凱等(2002)用CGRP培養(yǎng)液培育SD大鼠頭蓋骨來(lái)源的成骨細(xì)胞，結(jié)果證實(shí)外源性CGRP可促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖，并呈劑量依賴性。Imai等(2002)用基因重組方法培育出成骨細(xì)胞能分泌大量CGRP的轉(zhuǎn)基因大鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞活性大為增強(qiáng)，骨合成明顯超過(guò)骨吸收，使骨容積較野生型對(duì)照組明顯增加，并且進(jìn)一步說(shuō)明成骨細(xì)胞可通過(guò)自分泌CGRP的方式增強(qiáng)自身及周?chē)?xì)胞的活性，CGRP不只是作為一種神經(jīng)遞質(zhì)發(fā)揮作用。但是CGRP是如何參與到成骨細(xì)胞正常的代謝中，其發(fā)揮作用的具體機(jī)理尚需要進(jìn)一步的研究。 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)是成骨細(xì)胞中含量較多的生長(zhǎng)因子，成骨細(xì)胞本身可以合成TGF-β，而且在成骨細(xì)胞的細(xì)胞膜上有TGF-β的特異性受體。TGF-β可以作用于成骨細(xì)胞，調(diào)節(jié)其增殖和分化(盧衛(wèi)忠等，2000)。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)家族包括TGF-βs、骨形態(tài)蛋白2-7(BMPs2-7)、肌動(dòng)蛋白(actin)和抑制素(inhibitin)。TGF-β是骨代謝的一種重要局部因子，可刺激多種骨組織細(xì)胞的增殖分化，TGF-β合成初期是一種無(wú)活性的大分子復(fù)合物，骨基質(zhì)中有大量的無(wú)活性TGF-β，當(dāng)pH降低或纖溶酶及組織蛋白酶激活時(shí)，可使無(wú)活性的TGF-β活化，調(diào)節(jié)骨吸收區(qū)新骨的形成。TGF-β刺激非轉(zhuǎn)化的成骨細(xì)胞的DNA合成及細(xì)胞增殖。TGF-β異構(gòu)體TGFβ1、TGF-β2、TGF-β3在調(diào)控成骨細(xì)胞因子分泌、細(xì)胞外間質(zhì)生成及細(xì)胞成熟等方面可能發(fā)揮不同的功能(Fagenholz等，2001)。TGF-β還是一種強(qiáng)有力的成骨細(xì)胞趨化因子，可使成骨細(xì)胞由TGF-β低濃度向TGF-β高濃度區(qū)域移動(dòng)、聚集，并可使遷移的細(xì)胞數(shù)目增加4倍(Lind，1998)。體內(nèi)試驗(yàn)表明，TGF-β有較強(qiáng)的成骨和成軟骨作用。Noda等(1989)首次運(yùn)用外源性TGF-β直接注射鼠和兔的顱骨發(fā)現(xiàn)，TGF-β對(duì)骨形成具有明顯促進(jìn)作用，骨生成量明顯增加。Marcellic等(1996)研究發(fā)現(xiàn)，注射在鼠股骨骨膜下的TGF-β誘導(dǎo)骨膜間充質(zhì)細(xì)胞分化為成骨細(xì)胞和軟骨細(xì)胞，并刺激這些細(xì)胞的增殖和具有骨及軟骨特征性的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的合成。Richards等(1999)研究發(fā)現(xiàn)，在試驗(yàn)兔脛骨上進(jìn)行的牽張，可使?fàn)繌垍^(qū)中的成骨細(xì)胞增殖活躍，成骨能力增強(qiáng)。對(duì)成骨樣細(xì)胞的培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)TGF-β對(duì)成骨樣細(xì)胞具有直接的、強(qiáng)有力的趨化作用，因此，在牽張成骨過(guò)程中TGF-β的增加對(duì)于間充質(zhì)細(xì)胞和成骨細(xì)胞的遷移可能是一個(gè)重要的調(diào)節(jié)因素。 骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bonemorphogeneticprotein，BMP)是比較受關(guān)注的與骨誘導(dǎo)有密切關(guān)系的一種骨生長(zhǎng)因子，是骨修復(fù)中最主要的誘導(dǎo)修復(fù)因子。BMP是公認(rèn)的高效骨誘導(dǎo)因子，廣泛存在于人和動(dòng)物的骨組織中，但主要聚集在骨干的皮質(zhì)骨中。它是由人和動(dòng)物的成骨細(xì)胞和瘤性成骨細(xì)胞產(chǎn)生，隨著骨改建進(jìn)程擴(kuò)散進(jìn)入松質(zhì)骨和骨髓。BMP具有誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化和誘導(dǎo)體外成骨能力(Chen等，1997)。骨形態(tài)發(fā)生蛋白是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β(TGF-β)超家族成員，是一類(lèi)家族物質(zhì)，為止至少有15種BMP已被發(fā)現(xiàn)。Urist(1965)最早利用脫鈣骨基質(zhì)在肌肉內(nèi)誘發(fā)異位成骨，這一試驗(yàn)結(jié)果提示在骨基質(zhì)中可能含有一種活性蛋白，這種活性蛋白具有使未分化的間充質(zhì)細(xì)胞定向分化為成骨細(xì)胞并形成骨組織的能力，它就是后來(lái)被命名的BMP。隨著分子生物學(xué)和基因工程的發(fā)展，到1996年已發(fā)現(xiàn)到BMP-13，并已獲得了相應(yīng)的cDNA克隆。在BMP213中，有關(guān)BMP-2的成骨作用研究的報(bào)道最多(Wzney等，1998：Cleste等，1990：Qaynak等，1990：Oaynak等，1992)。在體和離體試驗(yàn)結(jié)果都證明BMP-2有促進(jìn)成骨細(xì)胞分化和誘導(dǎo)體外成骨的能力(Chen等，1997)。BMP-2是促進(jìn)骨形成和誘導(dǎo)成骨細(xì)胞分化最重要的細(xì)胞外信號(hào)分子之一，通過(guò)激活Smads信號(hào)傳導(dǎo)和調(diào)節(jié)成骨基因轉(zhuǎn)錄而發(fā)揮其成骨作用。有研究發(fā)現(xiàn)(Liu等，2007)，BMP-2可上調(diào)66種基因表達(dá)，其中包括Smad6、Smad7、Msx2等13種相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子。Gazzerro等(1999)發(fā)現(xiàn)BMP-2可降低細(xì)胞內(nèi)膠原酶11mRNA的表達(dá)從而降低成骨細(xì)胞表達(dá)膠原酶，有利于基質(zhì)的合成。Hay等(1999)在人新生成骨細(xì)胞前顱蓋骨細(xì)胞(HNC)中，加入重組人BMP-2(50μg/L)，連續(xù)培養(yǎng)3～7d，可影響不成熟的HNC細(xì)胞，增強(qiáng)其ALP活性。在第2周時(shí)，基質(zhì)礦化明顯增加，在第3周時(shí)骨鈣素mRNA和蛋白水平及鈣在基質(zhì)中的含量增加，提示成骨細(xì)胞完全分化。劉銘等(2006)發(fā)現(xiàn)局部注射BMP-2可顯著提高老年大鼠股骨上端局部皮質(zhì)厚度、骨密度及骨力學(xué)強(qiáng)度。此研究也表明了BMP-2在成骨過(guò)程中有重要作用。成骨細(xì)胞的研究依然是一個(gè)熱門(mén)話題，如在骨組織工程學(xué)中的研究，醫(yī)學(xué)上防治骨質(zhì)疏松癥的研究等。但是也存在著很多問(wèn)題，許多研究還只是初步探索階段，還需要系統(tǒng)、深入的研究，相信成骨細(xì)胞會(huì)有非常好的應(yīng)用前景。 |
|
|
來(lái)自： 老朋友1945 > 《待分類(lèi)》
