破骨细胞及其骨吸收调控研究进展.
microRNA在调控成骨细胞、破骨细胞中的研究进展
microRNA在调控成骨细胞、破骨细胞中的研究进展作者：宋亚平来源：《中国保健营养·中旬刊》2013年第07期【摘要】microRNA（miRNA）通过特异性结合靶向目标调控基因转录后的表达，从而控制着细胞的分化、增殖和凋亡。
近年研究表明miRNA在骨质疏松症的发生和发展中产生了重大影响。
研究miRNA在调控成骨细胞和破骨细胞中的作用为骨质疏松症的治疗提供了新的思路。
【关键词】miRNA；成骨细胞；破骨细胞；调控miRNA 是存在于真核生物中的一类非编码单链小分子RNA，控制着约30%编码蛋白的基因活性，但只有非常少量的功能特点为人所知，miRNA调控着生物通路、基因的表达及转录后调控，最终使得miRNA在细胞的分化、增殖、凋亡中产生重要效应[1]。
随着对miRNA的深入研究发现越来越多的疾病，例如骨质疏松症与miRNA密切相关。
本文就关于miRNA调控影响骨质疏松症的两种重要细胞：成骨细胞、破骨细胞作一综述。
1 骨质疏松症中miRNA的多态性人的骨骼通过成骨细胞和破骨细胞不断重建的，它们的有序供给对骨骼内环境的稳定有着重要作用。
破骨细胞吸收骨质，而成骨细胞合成新骨。
当成骨细胞和破骨细胞的数量、形态和功能发生改变便造成了骨吸收和形成的失调，导致了骨质疏松症等骨骼疾病的产生[2]。
骨质疏松症以骨矿物质密度的降低为特征，而成骨细胞和破骨细胞生成的失衡则导致了骨矿物质密度降低，产生了脆弱的骨质结构，低骨矿化密度的表征受到较强的基因调控，目前，对于骨质疏松症的基因研究最主要的目的是确定调控骨质疏松症基因的遗传变异程度，基因突变改变了蛋白的序列，继而导致了疾病的发生[3-4]。
Lei等研究表明3’非编码区存在3个miRNA靶结合位点的多态性，这些多态性与股骨头颈矿化密度有关，它们通过改变与特异miRNA结合的亲和性的影响，导致了骨质疏松症的易感性[3]。
2 miRNA对成骨细胞分化的作用周明亮等[5]研究表明miRNA 分子参与了成骨细胞分化成熟过程中的各个阶段，通过调节BMP、TGF-β 等一系列信号通路调控成骨细胞的分化成熟。
mapk信号通路介导的自噬调控破骨细胞分化的研究进展
摘 要：破骨细胞具有骨吸收活 性，与 骨 组 织 稳 态 密 切 相 关。 丝 裂 原 活 化 蛋 白 激 酶 （ＭＡＰＫ）通 路 是 细 胞介导胞内外刺激传导的信号通路，参与细胞的增殖、分化、自噬等多种生 理 过程。ＭＡＰＫ 介导 的 自噬 在调 控破骨细胞分化中具有重要 作 用。 探 究 ＭＡＰＫ 的 三 条 经 典 通 路（ＥＲＫ１／２、ＪＮＫ 及 ｐ３８ ＭＡＰＫ 信 号 通 路） 介 导 的 自 噬 与 破 骨 细 胞 分 化 之 间 的 关 系 ，对 于 寻 找 与 破 骨 细 胞 相 关 的 骨 代 谢 疾 病 的 新 疗 法 具 有 重 要 意 义 。 关 键 词 ：破 骨 细 胞 ；丝 裂 原 活 化 蛋 白 激 酶 信 号 通 路 ；自 噬
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苏高校优势学科建设工程资助项目 作 者 简 介 ：陈 苗 苗 （１９９４－ ），女 ，浙 江 温 州 人 ，硕 士 研 究 生 ，主 要 从 事 动 物 营 养 代 谢 病 与 中 毒 病 研 究 。 通 讯 作 者
整合素及其调控破骨细胞相关信号机制研究进展
１ 整 合 素 的结 构 与 分类
１ ． １ 整 合 素 的 结 构
免 疫 细胞 参 与 炎 症 反 应 等 。整 合 素 （ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ｉ ｎ ） 作 为 细 胞表 面黏 附 分子 （ ｃ ｅ ｌ ｌ ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｏ ｎ ｍｏ ｌ ｅ ｃ ｕ ｌ ｅ ， Ｃ ＡＭ） 的膜表 面糖 蛋 白， 在 介 导 细 胞 与 细胞 、 细胞 与 细 胞外 基 质 （ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ ， Ｅ Ｃ Ｍ） 间 黏 附 作 用 以及 参 与 细 胞 多 种 信 号 的 传 递 和 功 能 调 控 等 方 面， 以受 体一 配 体结 合 的方 式 发 挥作 用 。尤其 是 破 骨
Ｅ ２ ３ ］ 吴
杰． 蜜蜂 学 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 中 国农 业 出版 社 ，２ ０ １ ２ ： ４ ７ １
Ａｄ ｖ ａ ｎ ｅ ｅ ｉ ｎ Ｐｈ ｅ ｎｏ ｍｅ ｎｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｌ ｏ ｎ ｙ Ｃｏ ｌ ｌ ａ ｐ ｓ ｅ Ｄｉ ｓ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ
（ 扬 州 大 学 兽 医 学 院 江苏扬州 ２ ２ ５ ０ ０ ９ ）
，
摘 要 ： 整合 素是 一 类细胞 膜表 面跨 膜 蛋 白 ， 在介 导 细胞 黏 附并参 与 细胞 内外信 号传 递 的过程 中具 有重
要 意 义 。破 骨细胞 在 骨重 建与 骨吸 收 的动 态平衡 中起 关键 调控 作 用 ， 尤其是 封 闭 带 中的整 合 素 ａ ｖ ｓ是影 响 骨吸 收 的主要 黏 附分子 ， 对破 骨细胞 内外 Ｃ ａ 及 下游信 号 的调控起 关键 作 用 。论 文对 整合 素 的 结构 、 分类、 功能 及其 调控 破 骨 细胞 相 关信 号 的机制 进行 了阐述 。 关键 词 ： 整合 素 ； 破 骨 细胞 ； 信 号转 导
骨质疏松治疗药物——骨吸收抑制剂的研究进展
骨质疏松治疗药物——骨吸收抑制剂的研究进展【摘要】目的介绍骨质疏松治疗药物——骨吸收抑制剂的研究进展。
为其深入研究提供参考。
方法对近几年有代表性的文献综合分析。
结果骨质疏松治疗药物主要为骨吸收抑制剂和骨刺激剂两类,骨吸收抑制剂允许骨形成,但限制破骨细胞介导减少。
因而减慢骨更新保存骨密度(BND),增强骨的力度,可使骨密度在治疗的第一年提高5%~10%。
结论到现在为止还没有治疗骨质疏松的特效药。
但骨吸收抑制剂是治疗骨质疏松的首选药,骨刺激剂代表了骨质疏松治疗的新进展,联合治疗效果会更好。
【关键词】骨质疏松;骨吸收抑制剂;骨刺激剂骨质疏松是以骨量减少和骨组织微结构退化为特征的导致骨折危险增加的一种全身骨骼疾病,发病原因一般为钙及维生素缺乏、内分泌失调、营养失调以及运动光照不足等。
治疗骨质疏松的目的一是解除全身性疼痛,二是预防病理性骨折发生。
最终目的是预防骨折或发生骨折时防止骨折复发。
治疗骨质疏松的药物分为两类:抑制骨吸收类和促进骨形成类[1]。
下面重点介绍抑制骨吸收类。
骨吸收抑制剂主要有雌激素、降钙素、钙、维生素D、双磷酸盐、选择性雌激素受体调节剂和亚硝酸基氟联苯丙酸等,这些抗吸收药可以减少骨折危险,尤其是在脊椎[2]。
1 双磷酸盐双磷酸盐是天然焦磷酸盐的类似物,在肠的吸收不好但与羟基磷灰石结晶结合,优先存于骨上[3]。
活性双磷盐酸减少骨吸收的主要药理作用是通过对破骨细胞的作用实现的。
作用机制为:抑制破骨细胞募集、抑制破骨细胞的吸附、抑制破骨细胞的生命和抑制破骨细胞的活性。
双磷酸盐也能防止试验诱导的骨吸收增加, 因此可减轻由骨吸收试剂引起的骨吸收。
其特点是:不仅能抑制骨的吸收,还能增加骨的质量,使丧失的骨丢失恢复;能通过降低频率来增加松质骨的重建,减少骨吸收的陷窝深度。
双磷酸盐是骨代谢疾病中常用的药物,主要治疗骨质疏松和转移的骨骼疾病。
目前研究较多的双磷酸盐化合物是阿仑磷酸盐和利塞磷酸盐,它们可使骨质疏松患者的脊椎和非脊椎骨折减少一半。
破骨细胞分化因子在根尖周骨吸收中的作用机制研究
（ ＋＋）ｗ ｒ １０ ±Ｏ３ ｍ ，１１ Ｏ ４ＩＩ ．７ ．８ ｌ ｎ ．７±Ｏ６ＩＩ ｒｓｅｔｄｙ ｎ ｅ ｅｎ （ ＋ ｅｅ ．２ ．８ ｌ ．７± ．５ｌ ３ ±Ｏ５ ｍ ｄ１８ Ｉ，１ ａ ．３ｌ ｅｐｃｖ ．Ｏ ｌ ｂｔ ｅ 一）ａｄ Ｉ， ｉ ｙ ｗ ｎ
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Ｃ Ｅ ａ ， ＹＮ ｉ －ｅ Ｈ Ｎ Ｙｏ Ａ ＧＸａ ｆｎ ｏ ｇ，Ｚ ＡＯＳ ｉａｇ，ｅ ．（ ｔ ￣ ｌ， ｏ ｉ ｌ，Ｚ ｅａｇ 面 Ｈ ｈｆａ － ｔ Ｓｏ ｍ ｏｙＨｓ ｔ ｈｆ ｎ ∞ Ｓｈｏ ｅｉｉ ． ｓ ｐａ Ｄ ｉ ｃｏｌ，Ｍ ｄ ｎ ， Ｄ ｃｅ
陈瑶 杨 晓峰 赵 士 芳 葛巍 立
采用免疫组化 ｓ 法检测 ２ 例根尖囊肿及 １ 例根尖 肉 Ｐ ８ ７ 【 摘要】 目的 探讨根尖周骨吸收的机制。方法
芽肿组织中破 骨细胞分化 因子 （ Ａ Ｋ ）的表达 ，以 １ Ｒ ＮＬ Ｏ例正 常口腔粘膜作对照 ，骨吸收体积采用骨腔 注水 法 测定。并同时检测诱导型 一氧 化氮合 酶 （Ｎ Ｓ ｉＯ ）的表 达进行 相 关性 研究 。结 果 ４ ５例根 尖周 病 损组 织 中 Ｒ ＮＫ Ａ Ｌ与 ｉＯ Ｎ Ｓ阳性表达率分别 为 ４ ．％与 ６ ．％，而 １ ８９ ０９ Ｏ例正常 口腔粘膜 ＲＡ Ｋ Ｎ Ｌ与 ｉＯ Ｎ Ｓ表达均为 阴性 ，在 ＲＫ Ｎ Ｌ表达 阳性病例中 ｉＯ 阳性表达率为 ８ ．％，两者有显著相关 性 （ ＮＳ １８ Ｐ＜０ ０５ 。在 Ｒ Ｎ Ｌ表 达 （一） ～ ．２ ） ＡＫ （ ＋＋＋）各组 中骨吸收体积分 别为 ：１０ ．２±０３ ｍ 、１１ ．８ ｌ ．７±０４ Ｉ、１３ ．５Ｉ ．７±０５ ｍ 和 １８ ｌ Ｉ ．８ ｌ ．７±０６ ｍ ； （ ．３ ｌ 一）与 （ ＋＋＋）组 间有显著性差异 （ Ｐ＜０１ １。并且 Ｒ Ｎ Ｌ在根尖 肉芽肿与根尖囊肿组织中的表达有 显著性差异 ．０ ） ３ ＡＫ （ Ｐ＜Ｏ０ ） ．５ 。结论 在根尖病损 的骨吸 收机理 中，除炎性通路外 ，Ｒ Ｎ Ｌ的过表达起着重要 的作用 。 ＡＫ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０－９ １（０８ ７００ ．３ ０７０ ３ ２０ ）０ －Ｏ３０
破骨细胞功能调控与骨吸收抑制剂
ＣＨＩＮ Ｊ ＯＳＴＥＯＰＯＲＯＳＩＳ ＆ ＢＯＮＥ ＭＩＮＥＲ ＲＥＳ Ｖｏ１． １１ Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １０，２０１８
·５０９ ·
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—２５９１．２０１８．０５．０１２
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｏｓｔｅｏｐｏｒｏｓｉｓ ｉｓ ａ ｓｋｅｌｅｔａｌ ｄｉｓｏｒｄｅｒ ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｂｏｎｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｄｅｃｒｅａｓｅｓ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ａｎ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｒｉｓｋ
ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｏｎｌｙ ｈｕｍ ａｎ ｂｏｎｅ ｒｅｓｏｒｐｔｉｏｎ ｃｅｌｌｓ， ｗｈｉｃｈ ａｒｅ ｃｌｏｓｅｌｙ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ ｏｆ ｏｓｔｅｏｐｏ— ｒｏｓｉｓ．Ｉｎ ｒｅｃｅｎｔ ｙｅａｒｓ， ｔｈｅｙ ｈａｖｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｉｎ—ｄｅｐｔｈ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔｓ ａｎｄ ｂｏｎｅ ｒｅｓｏｒ ｐ ｔｉｏｎ， ａｎｄ ｈａｖｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ａ ｖａｒ ｉｅｔｙ ｏｆ ｔａｒｇｅｔｅｄ ｄｒｕｇｓ ｆｏｒ ｒｅｓｏｒｐｔｉｏｎ．Ｗ ｅ ｂｒｉｅｆｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｏｓｔｅｏｃｌａｓｔｓ ａｎｄ ｒｅ—
骨 质疏 松症 是 一 种 以破 骨 细胞 过 度 活 化 为 特 征 的代 谢性 骨 病 ，其 特 点 是 骨 强 度 下 降 ，导 致 脆 性 骨折 的发 生 风 险增 加 。破 骨 细胞 是 人 体 唯一 具
有骨 吸收 功 能 的细 胞 ，与 骨质 疏 松 症 的发 生 密 切 相关 ，研 究破 骨 细 胞 的 调控 机 制 不 仅 能 更 好 地 认 识 骨质疏 松 症 ，更 能为治 疗 提供新 的方法 和思 路 。
RANK信号调控破骨细胞分化与成熟的研究进展
RANK信号调控破骨细胞分化与成熟的研究进展梅良伟;桑文华;陈富春;李晓春;王登峰;吴卓;穆佐洲;邵海龙【摘要】破骨细胞来源于微环境造血前体细胞,它的生存、增殖、分化和激活需要巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)和核因子κB受体活化因子配体(RANKL)参与.RANKL与相应的RANK受体结合,从而刺激破骨前体细胞分化成为破骨细胞.这一过程由不同的调节蛋白和激酶来调控,并且依赖于RANKL-RANK信号.本文中,笔者总结了目前已知的在破骨细胞发生过程中调节RANK信号的机制.在早期阶段,RANK信号的调节通过募集调节蛋白如肿瘤坏死因子受体相关因子6(tumor necrosis factor receptor-associated factor 6,TRAF6),引起丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPKs)以及转录因子核因子κB(nuclear factor-κB,NF-κB)和激活蛋白-1(activator protein-1,AP-1)的活化.活化的NF-κB 进一步激活调节破骨细胞生成的重要因子-T细胞核因子1(nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1,NFATc1).在信号传递的中间阶段,共刺激信号通过激活磷脂酶Cγ2(phospholipase Cγ2,PLCγ2)连同c-Fos/AP-1引起钙离子(Ca2+)振荡,同时Ca2+信号促进NFATc1的产生.在破骨细胞生成的晚期阶段,NFATc1入核诱导大量的破骨细胞特异性靶基因的表达,从而使细胞融合并发挥其功能.【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》【年(卷),期】2018(024)012【总页数】5页(P1652-1656)【关键词】破骨细胞;核因子κB受体活化因子;肿瘤坏死因子受体相关因子6;NF-κB激活T细胞核因子1【作者】梅良伟;桑文华;陈富春;李晓春;王登峰;吴卓;穆佐洲;邵海龙【作者单位】陕西省第四人民医院骨科,陕西西安710043;陕西省第四人民医院病理科,陕西西安710043;陕西省第四人民医院骨科,陕西西安710043;陕西省第四人民医院骨科,陕西西安710043;陕西省第四人民医院骨科,陕西西安710043;陕西省第四人民医院骨科,陕西西安710043;陕西省第四人民医院骨科,陕西西安710043;陕西省第四人民医院骨科,陕西西安710043【正文语种】中文【中图分类】R68健康骨骼通过骨的重塑来维持，首先由破骨细胞行使骨吸收功能形成骨吸收陷窝，接着成骨细胞在腔隙内重新成骨，这是一个动态平衡的过程[1]。
破骨细胞调节与骨代谢的关系研究
破骨细胞调节与骨代谢的关系研究骨质疏松是一种常见的骨骼疾病，它与骨代谢紊乱有关。
骨组织的生长、修复、再生、利用和破坏均依赖于骨代谢。
破骨细胞是骨代谢的重要细胞类型之一，它们通过吸收骨组织来参与骨破坏和再生。
因此，破骨细胞的调节与骨代谢的平衡息息相关，而这一关系也成为近年来骨骼疾病研究的热点之一。
一、破骨细胞调节机制破骨细胞调节机制主要包括细胞内和细胞外两个方面。
细胞内的调节方式包括细胞内信号转导、细胞骨架改变、细胞分裂等。
细胞外的调节由破骨细胞周围的宿主组织和细胞所分泌的物质共同完成。
这些物质包括细胞因子、细胞外基质、骨钙素等。
参与破骨细胞调节的细胞因子有很多，其中TGF-β、IL-6、M-CSF、TNF-α、RANKL等是重要的细胞因子。
其中，RANKL是破骨细胞所分泌的一种细胞因子，它能够刺激破骨细胞的分化、增殖、功能和吸收骨组织的能力，从而促进骨破坏。
另一方面，RANKL还能刺激骨骼中的成骨细胞分泌OPG，OPG能够抑制RANKL对破骨细胞的作用，从而抑制骨破坏。
因此，RANKL/OPG体系在骨代谢的平衡中起着重要的作用。
二、破骨细胞调节与骨代谢的关系破骨细胞调节与骨代谢的平衡是一个动态和复杂的过程。
在正常的生理条件下，骨破坏和骨再生处于平衡状态。
当骨破坏和骨再生不平衡时，就会导致骨骼疾病的发生。
研究表明，某些疾病（如骨质疏松）的发生与破骨细胞调控异常有关。
1. 骨质疏松骨质疏松是一种以骨量减少和骨微结构损害为特征的骨骼疾病。
研究表明，破骨细胞异常活跃是骨质疏松的重要原因之一。
一些疾病或因素（如甲状腺功能亢进、类固醇治疗、长期卧床等）可以导致破骨细胞的活化和分化，从而促进骨破坏。
此外，骨髓瘤、恶性肿瘤也可以通过增加破骨细胞的数量和活性，导致骨破坏和骨质疏松。
2. 骨转移骨转移是癌症最常见的并发症之一。
破骨细胞参与了癌细胞对骨骼的侵袭和破坏。
在骨转移过程中，癌细胞会通过分泌多种因子来促进破骨细胞的生长和活化，同时还促进骨髓间充质细胞向骨细胞转化，从而产生一系列骨破坏作用。
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破骨细胞及其骨吸收调控研究进展一、概述破骨细胞是一个高度分化的多核巨细胞，直接参与骨吸收，是骨组织吸收的主要功能细胞。
破骨细胞的来源：由于长期以来对于破骨细胞(Osteoclast,OC)的来源问题一直不清楚，给研究工作带来许多困难，因而对临床各种骨疾患的诊断及其防治水平，也不可能进一步深入和提高。
对于破骨细胞来源的认识，在本世纪40～70年代，普遍应用的经典理论为多潜能的骨源细胞学说，认为破骨细胞是由骨源细胞融合而成。
直至70年代中期还认为OC与成骨细胞(OB)为共同的祖代来源。
这种观点多年来一直是疑问，不能被证实，现已被否定。
自80年代初开始，提出了OC来源于骨外生血系统，自此又出现了3种不同观点：(1)OC源于单核吞噬细胞系统，即由单核细胞融合而成，这一观点现已被否定。
(2)OC与单核吞噬细胞共同来源于骨髓生血系统的同一前身细胞，之后各自向不同方向分化。
这一假说也被实验研究所推翻。
研究表明，由骨髓而来的单核细胞经培养之后，可以分化为破骨细胞，但是末梢血中的单核细胞与腹腔中的单核巨噬细胞，经培养后并不能形成破骨细胞，而且前者与破骨细胞的细胞膜上有不同的表面抗原，这提示了破骨细胞与单核巨噬细胞两者不是来自共同的祖代。
(3)OC来源于单核吞噬细胞系统之外的骨髓生血细胞系统，为独立于骨髓干细胞系统的一个细胞系。
Walker曾采用患有硬化病的小鼠及正常小鼠进行了血循联体实验，结果患硬化病的小鼠恢复了正常。
研究表明，破骨细胞浆中碳酸酐酶Ⅱ(CAⅡ)基因突变可以引起骨硬化病的发生。
由此表明，破骨细胞是来源于正常鼠的骨髓生血系统。
此外，在临床上通过对患石骨症的患者移植整个胸腺、骨髓等，也取得了良好的疗效。
由此说明，破骨细胞的形成取决于血循中的细胞。
OC在胚胎早期就已到达骨膜，再逐渐分化、融合为破骨细胞，也就是说OC的前驱细胞是前破骨细胞(Proosteoclast)，它在胚胎期间已存在于骨的微环境中，到达骨膜后，由前破骨细胞分化、融合为破骨细胞。
OC在各个分化阶段，具有特有的膜抗原和受体。
到目前为止，虽然OC的祖代正身还难以确定，但OC的前驱细胞是来自与单核吞噬细胞系统不同的骨髓干细胞系，这一点已被公认。
该观点在80年代初已被首先进行分离、培养破骨细胞的Chamber(1984年)所证实，即OC来源于骨髓生血干细胞(Stem Cells)。
破骨细胞的标志：破骨细胞含有丰富的酸性磷酸酶及抗酒石酸磷酸酶(Tartrat Resistant Acid Phosphatase，TRAP)。
OC对TRAP呈阳性反应，为棕褐色；OC表面有许多降钙素(Calcitonin,CT)受体，对CT呈阳性反应，为深紫色。
目前已把TRAP及CT做为鉴定破骨细胞的重要标志。
在破骨细胞的形成TRAP的反应如下：CD34+的骨髓干细胞，经研究证实CD34+细胞在粒细胞克隆刺激因子(G-CSF)作用下可分化形成造血细胞，在1，25(OH)2D3以及白细胞介素(IL-1、3)等刺激因子的作用下，可分化为成熟的破骨细胞，具有体外骨吸收的功能，可在灭活的骨片上形成吸收陷窝。
降钙素受体(CTR)、抗酒石酸磷酸酶(TRAP)、Ⅱ型碳酸酐酶(CAⅡ)、组织蛋白酶K(CK)以及Vitronectin受体(VR)是破骨细胞的主要标志。
破骨细胞通过其质膜上的空泡型质子泵分泌酸分解骨组织中的无机矿物质；并同时通过分泌多种溶酶体酶(主要为组织蛋白酶K、L、B和N)降解有机骨基质。
破骨细胞在进行骨吸收过程中是通过多种细胞因子的调控，以及各种细胞间的相互作用和制约，通过复杂的分子机制完成的。
二、破骨细胞的形态、结构、功能OC是一个没有突起的多核大细胞，直径为30～100 μm，有数十个甚至多达上百个细胞核，其胞核多呈圆形，核膜平整，染色质颗粒细小且分布均匀，着色较浅，内有1～2个核仁。
幼稚的OC其胞浆嗜碱性，成熟后的OC其胞浆嗜酸性，并随着细胞的老化胞浆嗜酸性愈强。
通常胞浆内有丰富的线粒体以及大量的溶酶体与游离的核糖体。
破骨细胞的胞膜上有质子泵，其功能是分泌酸，主要是空泡型质子泵。
此外，OC含有极为丰富的酸性磷酸酶(其同功酶为TRAP)、溶酶体酶、β-甘油磷酸酶、β-葡萄糖醛酸酶、芳香基硫酸酯酶及组织蛋白酶等，存在于粗面内质网、高尔基复合体中。
OC在骨吸收与骨的重建中起启动作用，一旦OC附着于骨面形成了骨吸收的微小环境，OC通过分泌释放酸及酶，导致骨的吸收；前者致使骨矿溶解，后者导致骨的胶原降解，从而引起骨的破坏。
静止状态下的OC无极性，只有在进行骨吸收功能状态下才具有明显的极性。
超微结构观察可以看到骨吸收时的OC呈现细胞的极化，可分为以下4个部分：1、波状缘(Ruffled Border)又称皱褶缘，在光镜下亦称纹状缘，为OC附着骨面后，对着骨面进行骨吸收的特殊分化的细胞膜，由许多不规则的绒毛状突起组成，可大大增加破骨细胞进行骨吸收的表面积，OC通过这些绒毛突起分泌酸与酶等多种生物活性物质，并摄取游离出来的骨盐。
据研究报道，一个OC 可以溶解由100个成骨细胞形成的骨质。
OC是可以移动的细胞，当在一个部位进行骨吸收之后，可以从该部位移动到另一个部位，再进行骨吸收活动。
当OC 离开骨的表面之后，则其波状缘消失，骨的吸收活动也就停止。
2、空泡区(Vesicular Region)，位于许多绒毛突起之间以及其下方的部位，由密集的空泡相互连接组成，空泡内存在各种酶，其功能主要是分泌、摄取以及消化细胞外被溶解的物质，是骨吸收时的重要组成部分。
其中的碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase,CA)在骨的吸收破坏中起了极为重要的作用，OC在局部分泌酸与蛋白酶进行骨吸收，其分泌的酸主要是通过二型碳酸酐酶(CAⅡ)将CO2溶于水形成H2CO3而产生的，对骨组织的脱矿及有机基质分解起了至关重要的作用。
3、封锁带(Sealing Zone)又称透明带(Clear Zone)，其部位是在波状缘的周围，为一环形的胞浆区，此处无细胞器，内含有大量微丝(如Vimentin等)、微管及肌动蛋白(F-Actin)，主要由均质的核糖体组成。
其主要功能是把被吸收的骨质包围、封闭，与外界隔绝，保证骨吸收时微小环境的pH值(约为pH3～5)呈酸性环境，足以使骨组织脱矿、溶解。
此外，封锁带还具有信息传递功能，其中的微丝、微管、肌动蛋白都参与了细胞间的离子交换及信息的传递作用。
OC进行骨吸收时封锁带明显增大，确保其封锁功能的行使。
一般情况下每次封闭2～10分钟之后，随着OC的移动及附着骨面，封锁带再继续进行封闭骨吸收时所必要的微环境。
OC通过封锁带紧贴骨面，是通过OC中的微丝进行收缩来行使其封锁功能。
4、细胞基底部(Basal Part of The Cell)为不接近骨面的游离端。
细胞核位于细胞的基底部位，其内含有丰富的高尔基氏体、线粒体等细胞器，围绕每一个细胞核排列。
OC中的许多酶存在于粗面内质网、高尔基氏体中，在OC进行骨吸收活动过程中，这些酶不断向波状缘方向移动，参与骨的吸收、破坏。
破骨细胞的功能：骨吸收是与破骨细胞相伴随，骨吸收活动是OC在骨的微环境内进行的复杂分子生物学反应的过程。
骨吸收时首先是OC分泌酸，致使骨组织脱矿，继而通过分泌的多种酶将残留的有机物分解。
OC与胃壁细胞及肾尿管细胞有相类似的结构与膜抗原，都可以通过细胞膜向细胞外分泌酸，其质子泵相当于一个酸泵，不断的分泌酸。
是OC保证骨吸收的重要结构，通过分泌酸可直接溶解骨矿中的羟磷灰石，导致骨组织脱矿。
破骨细胞产酸主要是通过Ⅱ型碳酸酐酶(Carbonic AnhydraseⅡ,CAⅡ)，将CO2和H2O结合成H2CO3，并分解为H++HCO-3，通过其胞膜上的质子泵分泌到局部微环境中。
如果采用CAⅡ的阻断剂乙酰唑胺(Acetazolamide)阻断了CAⅡ的产酸作用，则发现分离、培养的破骨细胞性骨吸收窝的形成明显减少或被抑制，从而证明了CAⅡ在破骨细胞性骨吸收中具有重要的作用。
质子泵是一种推动H+跨膜运动的能量系统。
大量研究表明破骨细胞皱褶缘上质子泵是属于空泡型质子泵(即空泡型氢离子三磷酸腺苷转运酶Vacuolar H+-translocatiing，ATPase，简称V-ATPase)，广泛分散于胞浆内空泡样细胞器的膜上，当进行骨吸收时，则不断的分泌酸。
空泡型质子泵是位于破骨细胞皱褶缘上的泌酸装置，只有在功能状态下的破骨细胞才具有这一特殊结构特点，也是引起骨吸收破坏的必要形态结构。
脱矿后的残余骨基质，又被OC分泌的各种加水分解酶消化、降解、破坏。
研究表明，OC在骨吸收过程中1小时可形成直径20 μm、深5 μm的吸收陷窝。
OC除了具有骨吸收作用以外，还具有吞噬功能，被吸收、破坏的骨组织及其骨基质的分解产物，被OC吞噬后，可被输送到OC的空泡内进行消化、溶解。
通过超微结构观察，可以看到被OC吞噬后的游离晶体，沿OC内的微管进入空泡的过程。
由此可见OC具有脱矿、降解有机基质分泌、吞噬、运输、消化等功能。
因而，近年来把破骨细胞性骨吸收又看作是矿化有机质迁移的过程。
综上所述，破骨细胞是一个高度分化的多核大细胞，其主要功能为吸收骨，骨的吸收过程为：粘附骨面→极化(吸收态)→破骨→脱离骨面→移位至新的骨面。
OC与机体内的各种细胞彼此相互依赖和相互制约，并在多种因子的作用下，通过复杂的分子机制，OC与OB共同完成骨的代谢活动。
三、破骨细胞的体外培养自从明确了破骨细胞来源于骨髓干细胞之后，Chamber和Magnus首先建立了体外分离、培养破骨细胞的技术方法(1982年)。
我国于1988年引进并改良了这一技术，为骨病的研究与防治，提供了新的手段及途径。
1 实验材料(1)动物的选择：主要多采用兔、鼠、鸡、猴、鸟等动物的长管骨或颅盖骨进行破骨细胞的分离、培养。
此外，也有学者用人的胚胎骨分离、培养破骨细胞，但少见。
(2)实验用具：二氧化碳孵育箱、倒置相差显微镜、洁净工作台、真空泵及滤器、分析天平、超声波清洗器、培养器皿(24孔培养板与玻璃培养皿及刻度吸管)以及各种手术剥离器皿、盖玻片与骨片等。
(3)培养液：Hank's液、199培养基、小牛血清、HEPES液、抗菌素(青霉素、链霉素及二性霉素B)、胶原酶及分散酶(溶于199培养液中)以及PBS等。
(4)鉴定破骨细胞的试剂：抗酒石酸磷酸酶(TRAP)与降钙素(Calcitonin)以及抗肌动蛋白抗体(Actin)等。
2 实验方法及破骨细胞的形态功能规则(1)分离破骨细胞(以兔为例)采用出生24 h之内的中国家兔(或新西兰白兔等)6～7只，用肥皂洗涤3次，再以清水冲洗干净。
放置洁净台上用断头术将其处死，浸泡于70%酒精中1分钟，去皮后分离出股骨、肱骨和胫骨，放入含有Hank's液的60 mm的玻璃培养皿中，刮除软组织及软骨垢，将骨干与干骺端在Hank's液中洗两次，再将其放入199培养液中(玻璃培养皿内共12 ml 199培养液，其中含有25 mmol/L HEPES缓冲液、15%小牛血清以及100 U/ml青霉素、100 μg/ml链霉素、300 ng/ml二性霉素B)pH值为6.8～7.0。