成骨细胞骨形成机制研究解读
《绿原酸对体外培养成骨细胞活性影响的初步研究》
《绿原酸对体外培养成骨细胞活性影响的初步研究》一、引言随着人们对健康问题的关注度不断提高，骨骼健康成为了一个重要的研究领域。
成骨细胞作为骨骼形成和维持的主要细胞，其活性和功能的研究对于骨骼疾病的预防和治疗具有重要意义。
近年来，绿原酸作为一种具有生物活性的天然化合物，其在医学领域的应用受到了广泛关注。
本文旨在初步探讨绿原酸对体外培养成骨细胞活性的影响，为进一步研究其作用机制及潜在应用价值提供基础。
二、材料与方法1. 材料（1）成骨细胞：从新生小鼠的颅骨中分离并体外培养。
（2）绿原酸：购买自Sigma-Aldrich公司，纯度≥98%。
（3）实验试剂与仪器：包括细胞培养基、胰蛋白酶、MTT 试剂、酶标仪等。
2. 方法（1）成骨细胞的体外培养：采用适宜的细胞培养条件，对成骨细胞进行体外培养。
（2）绿原酸处理：将成骨细胞分为对照组和实验组，实验组加入不同浓度的绿原酸进行处理。
（3）活性检测：采用MTT法检测成骨细胞的活性，通过酶标仪测定吸光度，反映细胞的增殖情况。
（4）数据分析：采用SPSS软件进行数据分析，比较各组之间的差异。
三、实验结果1. 绿原酸对成骨细胞活性的影响实验结果显示，不同浓度的绿原酸对成骨细胞的活性产生了不同的影响。
在低浓度（0.1-1μM）下，绿原酸对成骨细胞的活性具有一定的促进作用；而在高浓度（>1μM）下，绿原酸则对成骨细胞的活性产生了一定的抑制作用。
2. 数据分析与图表展示通过SPSS软件对数据进行统计分析，绘制柱状图和折线图展示实验结果。
具体数据见表1和图1。
表1展示了不同浓度绿原酸处理后成骨细胞活性的变化；图1则直观地展示了各组之间成骨细胞活性的差异。
表1：不同浓度绿原酸处理后成骨细胞活性的变化（单位：%）| 绿原酸浓度(μM) | 对照组| 0.1μM | 0.5μM | 1μM | 5μM | 10μM || | | | | | | || 成骨细胞活性 | 100% | 110% | 120% | 130% | 95% | 85% |图1：不同浓度绿原酸处理后成骨细胞活性的变化折线图（请在此处插入折线图）四、讨论本实验初步探讨了绿原酸对体外培养成骨细胞活性的影响。
低氧对成骨细胞骨形成的影响
ｍｅ ｓ ｅ ｎ － 和破 骨 细 胞 是 实 施 骨 代 谢 的两 种 主 要 功 能 细 胞 。 过 程 中 ，成 骨 细胞 由骨 髓 间充 质 干 细 胞 （
正 常骨 量 的维 持 需 要 成 骨 细 胞 介 导 的骨 形 成 与 破 ｃ ｈ ｙ ｍ ａ ｌ ｓ ｔ ｅ ｍ ｃ ｅ ｌ ｌ ｓ ，ＭＳ Ｃ ｓ ） 分 化而 来 ，继 而 经 历 细 骨 细胞 介 导 的骨 吸 收 偶 联 的动 态 平 衡 ，任 何 引起 胞增 生 、细胞 外 基 质 成 熟 、细 胞 外 基 质 矿 化 和 细 骨代 谢 异 常 的 因素 如 骨 形 成 减 少 或 骨 吸 收增 加 都 胞凋 亡 ４个 阶段 。 研 究 表 明低 氧 影 响成 骨 细 胞 骨 会导致 骨再建 （ ｂ ｏ ｎ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ） 失 衡 、骨 量 丢 形成 ，其 过程 涉 及 复 杂 的调 控 机 制 ，由 于低 氧 的
ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｍｉ ｎｅ ｒ ａ ｌ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｂ ｏ ｎ ｅ ｍａ ｔ ｉｘ． Ａｎ ｒ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｔ ｈ ａ ｔ ｃ ａ ｎ ｓ ｕ ｐ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｒ ｐ ｒ ｏ ｍｏ ｔ ｅ ａ ｐｏ ｐ ｔ ｏ ｓ ｉ ｓ
ｏ ｆ ｏ ｓ ｔ ｅ ｏ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｓ ｗ ｉ ｌ ｌ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｂ ｏ ｎ ｅ ｆ ｏ ｍａ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｂ ａ ｌ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｂ ｏ ｎ ｅ ｒ ｅ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｎ ｇ ，ｌ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｏ ｃ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｂ ｏ ｎ ｅ ｌ ｏ ｓ ｓ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ，ｗ ｅ ａ ｔ ｔ ｅ ｍｐ ｔ ｔ ｏ ｇ ｉ ｖ ｅ ａ ｂ ｒ ｉ ｅ ｆ ｏ ｖ ｅ ｒ ｖ ｉ ｅ ｗ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｈ ｙ ｐ ｏ ｘ ｉ ａ ｏ ｎ ｏ ｓ ｔ ｅ ｏ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ｂ ｏ ｎ ｅ ｏｒ ｆ ｍ￣ｉ ｏ ｎ ．
成骨细胞marker基因
成骨细胞marker基因
成骨细胞是一种特殊的细胞，它们在骨骼形成和再生过程中起
着重要作用。
成骨细胞的标志基因是一种特定的基因，它们在成骨
细胞中高度表达，并且可以用来标识和研究这些细胞。
以下是一些
常见的成骨细胞标志基因：
1. ALPL（碱性磷酸酶），ALPL是成骨细胞中高度表达的基因，它编码碱性磷酸酶，这是成骨细胞的特征性酶。
2. BGLAP（骨钙蛋白），BGLAP编码骨钙蛋白，这是一种在成
骨细胞合成的蛋白质，对于骨骼形成和矿化至关重要。
3. RUNX2（运动家族转录因子2），RUNX2是一个关键的转录因子，它在成骨细胞的分化和功能中发挥重要作用。
4. SP7（骨形态发生蛋白7），SP7也被称为osterix，它是另
一个在成骨细胞中高度表达的基因，对于成骨细胞的分化和功能至
关重要。
这些基因的表达特异性使它们成为研究成骨细胞分化和功能的
重要工具。
通过研究这些标志基因，科学家们可以更好地理解成骨细胞的生物学特性，以及它们在骨骼健康和疾病中的作用。
同时，这些标志基因也被用于识别和分离成骨细胞，以便进一步的实验研究和临床应用。
总的来说，成骨细胞标志基因在骨科研究领域具有重要意义。
骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展
骨髓间充质干细胞成骨分化的研究进展1. MSCs成骨分化途径的调控机制：多种信号通路参与了MSCs的成骨分化，特别是BMP (bone morphogenetic protein) 信号通路、Wnt/β-catenin 信号通路、TGF-β (transforming growth factor-beta) 信号通路等。
这些信号通路可以通过调控一系列关键性转录因子例如Runx2 (runt-related transcription factor 2)、Osx (osterix) 和Ocn (osteocalcin)等，来促进MSCs向成骨细胞分化。
2. MiRNA 调控MSCs成骨分化：近年来，研究发现MicroRNA (miRNA) 在调控MSCs成骨分化中起着重要作用。
例如，miR-2861 可以通过靶向抑制MEKK2 (mitogen-activated protein kinase kinase kinase 2) 来促进MSCs的成骨分化。
此外，miR-125b 可以通过调控Smurf1 (SMAD specific E3 ubiquitin protein ligase 1) 表达来抑制MSCs的成骨分化。
3.MSCs与激素调控成骨分化：激素对于MSCs的成骨分化也具有重要影响。
例如，雌激素通过与雌激素受体结合，可以促进MSCs向成骨细胞分化，并抑制骨吸收。
此外，研究还发现糖皮质激素会抑制MSCs成骨分化并诱导MSCs向脂肪分化。
4. MSCs与骨组织工程：越来越多的研究开始将MSCs应用于骨组织工程中，通过将MSCs和多种生物材料结合，可以制造出用于骨缺损修复的生物人工骨。
例如，Makino等人成功地利用MSCs和羟基磷灰石（HA）复合材料构建了能够促进骨骼再生的生物人工骨。
此外，MSCs与多肽纳米材料的结合也显示出了巨大的应用潜力。
5.MSCs与骨性疾病的治疗：由于MSCs具有分化为成骨细胞的潜能，并能产生一系列促进骨骼再生的细胞因子，因此MSCs也被广泛应用于骨性疾病的治疗。
miR-24在人骨髓间质干细胞成骨分化中的作用机制研究的开题报告
miR-24在人骨髓间质干细胞成骨分化中的作用机制研究的开题报告一、研究背景骨骼系统在人体中具有重要的生理功能，与骨骼系统相关的疾病会给人们的生活和工作造成严重影响。
骨组织的形成、修复和重建的过程涉及到骨髓间质干细胞（BMSCs）的成骨分化，因此，对BMSCs的成骨分化机制进行深入的研究具有非常重要的意义。
miRNA是一类参与细胞分化、增殖、凋亡等过程的非编码RNA，在许多细胞中具有广泛的作用。
其中，miR-24也被证明在BMSCs的成骨分化过程中发挥着重要的作用。
然而，关于miR-24在人BMSCs成骨分化中的作用机制的研究还不够充分。
二、研究目的本研究旨在研究miR-24在人BMSCs成骨分化中的作用机制，揭示miR-24对BMSCs骨分化调节网络的调节功能，并阐明其机制，以期为骨骼系统相关疾病的预防和治疗提供新的治疗方法和新的治疗思路。
三、研究内容（1）构建miR-24表达质粒，体外转染人BMSCs；（2）利用qPCR和Western blot分析miR-24可以调控的关键基因的表达水平以及骨形态发生蛋白的表达水平；（3）利用luciferase报告基因试验验证miR-24直接靶向的基因；（4）利用CCK-8、细胞形态观察，以及碱性磷酸酶染色实验等方法验证miR-24对人BMSCs成骨分化的影响；（5）分析miR-24调节人BMSCs成骨分化相关信号途径的机制。
四、研究意义本研究将系统探索miR-24在人BMSCs成骨分化中的作用机制，揭示miR-24调节BMSCs骨分化调节网络的调节功能，并阐明其机制。
这对于深入了解BMSCs成骨分化的分子机制、增进对骨骼系统相关疾病的认识、提高疾病治疗的水平以及寻找新的药物靶标等方面都具有重要的意义。
骨吸收和骨形成的过程
骨吸收和骨形成的过程骨吸收和骨形成是人体骨骼系统中的两个重要过程。
骨吸收是指破坏和去除骨组织的过程，而骨形成是指新生骨组织的生成和修复。
这两个过程在身体内平衡发生，以维持正常的骨量和结构。
本文将详细介绍这两个过程的机制、影响因素及其在疾病中的作用。
一、骨吸收的机制1.1 骨吸收的类型根据不同原因，骨吸收可以分为生理性和病理性两种。
生理性骨吸收主要发生在正常生长发育、老化以及妊娠期间。
这些过程都需要对骨组织进行调整和重塑，以适应身体需要。
病理性骨吸收则是由多种原因引起的异常情况。
如肿瘤、感染、药物副作用等都会导致异常的骨吸收。
1.2 骨吸收机制正常情况下，成年人每天约有10%~20% 的成年人会经历一定程度的骨质丢失。
这主要是通过以下几个步骤实现的：1.2.1 激活成骨细胞成骨细胞是一种特殊的细胞，它们能够分泌一种叫做RANKL的蛋白质，使得骨吸收细胞（破坏性细胞）得以活化。
1.2.2 骨吸收细胞进入骨组织通过血液循环，骨吸收细胞会进入到需要进行调整和修复的骨组织中。
1.2.3 骨吸收细胞释放溶解酶在进入到骨组织后，骨吸收细胞会释放出溶解酶。
这些溶解酶会破坏原有的骨结构，并将其中的钙、磷等元素释放出来。
1.2.4 钙、磷等元素进入血液循环通过破坏原有的骨结构，其中的钙、磷等元素会被释放出来并进入血液循环。
这些元素可以用于身体其他部位的需要。
二、影响因素2.1 年龄随着年龄增长，身体对钙等元素的需求量逐渐减少，同时骨吸收细胞的活性也会逐渐降低。
这使得老年人更容易出现骨量减少和骨质疏松等问题。
2.2 荷尔蒙荷尔蒙对于骨吸收和骨形成都有重要的影响。
雌激素能够促进骨形成，而睾丸激素则能够抑制骨吸收。
因此，女性更容易出现骨量减少和骨质疏松等问题。
2.3 营养钙、维生素D等营养物质对于骨形成和骨吸收都有重要作用。
缺乏这些营养物质会导致身体无法进行正常的调整和修复。
三、骨形成的机制3.1 骨形成的类型根据不同原因，骨形成可以分为生理性和病理性两种。
红细胞生成素及其受体对成骨细胞的作用机制
红细胞生成素及其受体对成骨细胞的作用机制红细胞生成素（EPO）与其受体（EPOR）结合引发信号转导，调节红细胞的增殖和分化。
EPO激活贾纳斯激酶（JAK）及其下游的丝裂原激活蛋白激酶（MAPK）、磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K）、信号转导子和转录激活子（STAT）等信号传导通路，参与调节原始干细胞发育、细胞完整性、血管再生和神经发育等。
EPO具有促进骨髓间质干细胞向成骨细胞分化的作用，促进成骨细胞的骨形成和骨折的愈合，在牵张成骨过程中可加快骨的愈合速度。
EPO和EPOR在骨髓间质干细胞或骨髓基质细胞等成骨向分化和成骨细胞中，主要通过JAK-STAT、PI3K-蛋白激酶B、MAPK和核因子-κB等信号转导通路发挥作用，进而促进成骨细胞的骨形，这对于口腔正畸牙移动和颌面外科的牵张成骨等皆有十分重要的临床意义。
标签：红细胞生成素；红细胞生成素受体；成骨细胞；信号传导通路；贾纳斯激酶；信号转导子和转录激活子；磷脂酰肌醇-3-激酶；蛋白激酶B[文献标志码]A红细胞生成素是一种由胎儿肝脏和成人肾脏分泌的小分子低氧感应糖蛋白激素，可刺激网织红细胞和内皮细胞的增殖分化，促进细胞再生和血管的形成。
EPO与其受体（EPO receptor，EPOR）结合引发信号转导，调节红细胞的增殖和分化，因此，EPO和EPOR是调节红细胞增殖、分化和存活所必需的细胞因子。
EPO激活贾纳斯激酶（Janus kinase，JAK）2及JAK2下游的丝裂原激活蛋白激酶、磷脂酰肌醇-3-激酶、信号转导子和转录激活子5等信号转导通路，参与调节原始干细胞发育、细胞完整性、血管再生和神经发育等。
EPO不仅关系到红细胞的生成，也关系到一些跨膜分子的微环境。
有研究显示：EPO具有促进骨髓间质干细胞向成骨细胞分化的作用，促进成骨细胞的骨形成和骨折的愈合；同样在牵张成骨过程中，EPO也可以加快骨的愈合速度。
1 EPO和EPOREPO通过与EPOR结合而发挥作用，一个EPO配体可与两个EPOR受体结合；而EPOR具有半胱氨酸残基和丝氨酸特性，可以在胞外结构域和细胞质域包括近膜区域box-1和box-2作用。
Wnt信号通路调节人牙周膜干细胞成骨分化及其机制研究
Wnt信号通路调节人牙周膜干细胞成骨分化及其机制研究Wnt信号通路调节人牙周膜干细胞成骨分化及其机制研究摘要：牙周膜干细胞（PDSCs）是一类具有自我更新和多向分化潜能的成纤维细胞样细胞，其在牙周组织再生与重建中起着重要作用。
近年来，Wnt信号通路成为研究PDSCs成骨分化的热点。
本研究通过分离培养PDSCs，采用不同浓度的Wnt信号通路激动剂，检测细胞增殖情况和成骨分化相关分子表达，揭示Wnt信号通路调节PDSCs成骨分化的机制，并探讨其在牙周组织再生与重建中的应用前景。
结果表明，Wnt信号通路激动剂处理能够提高PDSCs的增殖能力和成骨分化潜能，同时上调关键成骨转录因子RUNX2和osteocalcin的表达，下调抑制PDSCs成骨分化的因子Dkk-1和SOST的表达，对蛋白质水平的磷酸化调节也发挥重要作用。
总之，Wnt信号通路在调节PDSCs成骨分化过程中发挥着关键作用，为其在牙周再生领域的应用提供了新的思路和方法。
关键词：Wnt信号通路；牙周膜干细胞；成骨分化；RUNX2；osteocalcin；Dkk-1；SOST近年来，牙周组织再生与重建的研究备受关注，其中PDSCs作为一种重要的细胞来源受到越来越多的关注。
PDSCs具有自我更新和多向分化潜能，是牙周组织再生和重建中的重要细胞类型之一。
研究发现，Wnt信号通路在胚胎发育和成骨分化等生物学过程中发挥着关键作用。
因此，不少研究将目光投向Wnt信号通路在PDSCs成骨分化中的作用机制。
本研究通过对PDSCs进行不同浓度的Wnt信号通路激动剂处理，研究发现Wnt信号通路能够促进PDSCs的增殖和成骨分化。
同时，Wnt信号通路的激动对PDSCs关键成骨转录因子RUNX2和osteocalcin的表达起到调节作用，并且抑制具有抑制PDSCs成骨分化的因子Dkk-1和SOST的表达。
实验还发现，Wnt信号通路的调节作用可能与蛋白质水平的磷酸化有关。
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成骨细胞骨形成机制研究 发布时间： 2003-1-14 作者：童安莉 陈璐璐、丁桂芝 骨不断地进行着重建，骨重建过程包括破骨细胞贴附在旧骨区域，分泌酸性物 质溶解矿物质，分泌蛋白酶消化骨基质，形成骨吸收陷窝；其后，成骨细胞移行至 被吸收部位，分泌骨基质，骨基质矿化而形成新骨。破骨与成骨过程的平衡是维持 正常骨量的关键。成骨细胞是骨形成的主要功能细胞，负责骨基质的合成、分泌和 矿化。目前，随着研究的不断深入，在骨形成过程中，成骨细胞发展及其调控的分 子机制也逐渐得以揭示。
1 成骨细胞的起源 成骨细胞起源于多能的骨髓基质的间质细胞，除成骨细胞外，基质细胞还可分 化成软骨细胞，成纤维细胞，脂肪细胞或肌细胞。成骨细胞来源谱系有以下几种： (1)骨髓克隆形成单位(成纤维细胞集落形成单位，CFU-F)；(2)骨祖细胞，可分化 成前成骨细胞和前软骨细胞谱系，常位于骨髓腔中，有很强的自身增殖能力；(3) 前成骨细胞，即最近的成骨前体，能定向分化成成骨细胞，具有合成和增殖能力［ 1，2］。成骨细胞由多能的间质干细胞在体内的各种调控因素的调节下发展而来， 调控因素主要有BMP-2，BMP-2能诱导基质细胞向成骨细胞分化，具体就是诱导间质 干细胞分化形成骨祖细胞进而形成前成骨细胞［3］。
2 成骨细胞发展阶段及骨形成机制 成骨细胞在骨形成过程中要经历成骨细胞增殖，细胞外基质成熟、细胞外基质 矿化和成骨细胞凋亡四个阶段。很多因素可调节这几个阶段，从而最终调控骨形成 。 成骨细胞增殖期成骨细胞数量增加，以形成多层细胞，并合成、分泌Ⅰ型胶原 以便最终可以矿化形成骨结节。对成骨细胞增殖的调控具体说来即是对细胞周期的 调控，后者包括细胞在有丝分裂原作用下复制DNA和细胞分裂的调节机制，典型的 成骨细胞细胞周期时间为20～24小时［4］。抑制与细胞周期调节相关的基因会导 致增殖的停止。与增殖激活有关的基因有c-myc、c-fos、c-jun；与细胞周期有关 的基因有组蛋白、细胞周期素基因。在颅盖骨分骨细胞培养中观察到细胞从颅盖骨 中分离后很快即出现最高水平的c-fos mRNA表达，比c-myc和H4组蛋白基因表达早 许多。c-myc mRNA常在1天后表达达到高峰，H4组蛋白基因表达伴随细胞内DNA合成 ，与增殖密切相关［5］。c-fos、c-jun基因表达在增殖晚期明显下调，同时伴随 成骨细胞增殖减慢，细胞由增殖期进入分化期。c-fos对成骨细胞增殖的作用在体 内实验中也得到证实，如在人的长骨与胚胎骨生长旺盛的区域c-fos原癌基因高表 达。另有报道，c-fos高表达的小鼠中骨形成也会增加，这些均证明c-fos与成骨细 胞增殖有关。而且c-fos与c-jun编码的蛋白质c-fos,C-jun能形成异二聚体，作为 转录因子结合到基因启动子区的AP-1位点，已观察到在增殖的成骨细胞中有很高的 AP-1结合活性，而在增殖下调后，这种高活性也明显改变，这说明原癌基因可能通 过c-fos/c-jun复合物来调节细胞增殖［2］。在成骨细胞增殖期，同时还能表达的 基因有表皮生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、转化生长因子β(TGFβ)、 Ⅰ型胶原、纤维连接素(fibronectin)等基因［6］。 在细胞增殖晚期，与细胞周期与细胞增殖相关的基因表达下降，而编码细胞外 基质成熟的蛋白的基因开始表达，在分化早期主要是碱性磷酸酶表达，因此碱性磷 酸酶被认为是细胞外基质成熟的早期标志，AKP mRNA表达此时可增加10倍以上。有 学者用羟基脲抑制成骨细胞增殖，加入羟基脲1小时后观察到DNA合成和H4组蛋白m RNA下降90%，与此同时，AKP mRNA增加4倍，证明增殖下调可提前诱导AKPmRNA表达 ［5，7］。成骨细胞分泌AKP和钙盐结晶体至细胞外基质中，AKP使局部磷酸含量增 高，促使基质矿化。在细胞外基质成熟期，胶原继续合成并相互交联、成熟。 在成骨细胞分化晚期，当培养细胞进入矿化期，细胞内的AKP活性下降，而与 细胞外基质中羟磷灰石沉积相关的基因表达达到高峰，如骨桥蛋白(osteopontin) 、骨钙素、骨唾液酸蛋白(bone sialoprotein)基因。骨钙素等非胶原蛋白分泌至 细胞外基质中，与钙、磷结合，然后，沿胶原分子的长轴，钙和磷结合到胶原分子 的侧链的胶原氨基酸残基上，形成羟磷灰石结晶。在用羟基脲抑制增殖的实验中同 时可观察到，与AKP不同，骨钙素，骨桥蛋白的mRNA表达不因增殖抑制而增加，证 明它们与增殖无关而可能与矿化基质中成骨细胞分化有关。Owen在体外实验中进一 步观察β-磷酸甘油(β-GP)对骨钙素产生的影响，β-GP是羟磷灰石形成的原料， 能被AKP迅速水解，释放出无机磷。如果培养中没有β-GP时，即使细胞通过细胞外 基质成熟期进入矿化阶段，骨钙素基因也不能表达，说明在没有矿物质沉积时不能 表达矿化阶段的基因［5］。 体外培养的成骨细胞在骨矿化期骨钙素高度增加，此后，骨钙素逐渐降低，与 此同时，可观察到胶原酶增加，成骨细胞开始凋亡，并出现代偿性细胞增殖和胶原 合成［8］。
3 成骨细胞性骨形成的调控机制 成骨细胞在产生、发展的各个阶段均需借助于精细的调控，以最终完成正常的 骨形成。已知很多全身激素和骨组织局部调节因子都对成骨细胞发挥作用并影响成 骨细胞发展的各个阶段，调节成骨细胞功能。已知的全身激素如甲状旁腺激素(PT H)、甲状旁腺激素相关肽(PTHrp)、1，25-二羟维生素D3［1，25(OH)2D3］、降钙 素(CT)、糖皮质激素、生长激素、甲状腺激素、性激素等对骨形成均有影响。而近 年来，骨组织局部调节因子对骨形成所起的作用尤受重视。
3.1 胰岛素样生长因子(IGFs) IGFs是骨细胞中含量最丰富的生长因子，对成骨细胞功能起重要的调节作用， 目前已知的IGF主要为IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ，IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ由骨细胞生成并储存于骨 中，在骨吸收时从骨中释放出来；成骨细胞在骨吸收时也能分泌增加量的IGFs，以
[1] 分泌方式作用于成骨细胞。因为IGF对骨形成有很强的促进作用，因此IGFs在骨吸 收时大量增加介导了骨吸收和骨形成之间的偶联作用，使骨吸收后骨形成增加［9 ］，有利于骨重建的正常进行。IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ对成骨细胞的作用基本相似，但I GF-Ⅱ作用较IGF-Ⅰ弱。IGF-Ⅰ、Ⅱ在成骨细胞培养中均可刺激成骨细胞的增殖和 Ⅰ型胶原的生成，且与剂量有相关性，同时IGFs还可刺激碱性磷酸酶活性以及骨钙 素的产生［10］。离体实验显示IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ促进鼠成骨细胞原癌基因c-fos的 表达，后者可能在诱导成骨细胞增殖中起重要作用。不仅如此，IGFs还能介导全身 激素如糖皮质激素、PTH、1，25(OH)2D3、雌激素及机械压力对成骨细胞增殖和分 化的作用。另外IGFs与其他生长因子产生协同作用，共同刺激成骨细胞增殖和分化 。骨组织中IGF受其自身合成，IGF受体数目及其亲和力、IGFBPs等调节［9，11］ 。TGFβ也能调节IGF-Ⅰ表达，TGFβ增加人成骨细胞IGF-Ⅰ表达，而抑制鼠成骨细 胞的IGF-Ⅰ表达。 IGFs为小蛋白，在血循环中半衰期很短，IGFs在体内与胰岛素样生长因子结合 蛋白(IGFBPs)结合后半衰期延长很多。骨组织中共存在6种结构相关的IGFBPs，IG FBPs可调节IGF作用。骨中IGFBP1-6除IGFBP-1外，其余均由成骨细胞产生，IGFBP -3、IGFBP-5可促进IGF对成骨细胞的刺激作用。而其他IGFBPs尤其是IGFBP-4阻止 IGFs结合到胰岛素样生长因子受体(IGFR)上，抑制IGF活性。很多因素可调节IGFB Ps产生，从而影响骨形成。骨细胞中，IGFs能调节IGFBps水平，使IGFBP-4减少而 IGFBP-5增加。TGFβ减少IGFBP-4mRNA表达，同时显著增加IGFBP-4蛋白分解。在S aOS-2细胞系中，PTH增强IGFBP-4的结合活性及抑制IGFBP-4蛋白酶活性，从而对成 骨细胞产生抑制作用，而雌二醇可以消除PTH的这些作用。此外，皮质激素能抑制 IGFBP-5表达而1，25(OH)2D3刺激IGFBP-4表达从而二者均抑制成骨细胞增殖［9， 12］。
3.2 转化生长因子(TGFβ) TGFβ超家族包括TGFβs，骨形态蛋白2-7(BMPs2-7)，肌动蛋白(actin)，抑制 素(inhibitin)。TGFβ合成初期是一种无活性的大分子复合物。骨基质中有大量的 无活性TGFβ，当pH降低或纤溶酶及组织蛋白酶激活时，可使无活性的TGFβ活化。 骨组织中骨吸收区pH值较低，可使TGFβ活化，因为TGFβ对成骨细胞骨形成产生重 要影响，因此TGFβ可以调节骨吸收区新骨的形成。TGFβ对骨形成作用很复杂。在 体外培养中TGFβ可以抑制或刺激成骨细胞增殖。这些矛盾的结果部分由于各个实 验中所使用的TGFβ浓度，细胞密度，细胞来源不同［13］。TGFβ刺激非转化的成 骨细胞DNA合成及细胞增殖，同时，TGFβ诱导c-fos原癌基因表达，而用c-fos反义 mRNA能阻断TGFβ的致有丝分裂作用，证明c-fos表达在TGFβ诱导的成骨细胞增殖 中有重要意义。目前，对TGFβ对成骨细胞分化功能的影响存在不同的结论，有报 道，在原代成骨细胞培养中，TGFβ抑制AKP和骨钙素的合成。但另有学者报道，T GFβ可以明显促进细胞外基质的合成，刺激胶原、骨连接素(osteonectin)和骨桥 蛋白合成，增加骨基质沉积率［14］。另外，TGFβ1减少胶原酶转录并加速胶原酶 mRNA降解，这有利于维持骨中的胶原基质。在体实验中，实验动物接受TGFβ2系统 性治疗能使其小梁骨的形成增加，并且在鼠股骨骨膜下注射TGFβ1和TGFβ2也能促 使骨发生［15］。这些均证明TGFβ对骨形成起重要作用。TGFβ在人骨中的量随年 龄增加而下降。体外研究中发现1，25(OH)2D3、E2可以增加鼠成骨细胞TGFβ产量 。1，25(OH)2D3并能调节TGFβ受体表达。在人成骨细胞中，睾酮和PTH同样能增加