成骨细胞与破骨细胞的相互作用对骨重塑的调节
成骨细胞 破骨细胞标记物
成骨细胞破骨细胞标记物成骨细胞和破骨细胞是骨组织中的两种主要细胞类型。
它们在维持骨骼生长和再塑过程中发挥着重要的作用。
为了研究和了解这两种细胞的功能和特征，科学家们一直在寻找特定的标记物来鉴别它们。
在本文中，我们将讨论一些与成骨细胞和破骨细胞相关的重要标记物。
1. 成骨细胞标记物：成骨细胞主要用于骨骼生长和骨质疾病的维持，因此，识别成骨细胞的标记物对于研究骨骼健康至关重要。
以下是一些与成骨细胞相关的标记物：- ALP（碱性磷酸酶）：成骨细胞在骨骼形成过程中分泌碱性磷酸酶，因此ALP是一个常用的成骨细胞标记物。
- OPN（骨钙素）：骨钙素是一种磷蛋白质，在骨骼形成过程中广泛表达。
它可以诱导成骨细胞的分化和活化。
- BSP（骨硬化素）：骨硬化素是成骨细胞在分泌过程中产生的一种磷蛋白质。
它有助于骨骼基质的矿化。
- OCN（骨钙素）：骨钙素是一种高度钙离子结合蛋白质，被认为是成骨细胞标记物之一。
它在骨骼形成和矿化过程中起着重要作用。
2. 破骨细胞标记物：破骨细胞是负责骨质重塑和骨骼修复的细胞类型。
以下是一些与破骨细胞相关的标记物：- TRAP（酸性磷酸酶）：破骨细胞在分泌过程中产生酸性磷酸酶，因此TRAP是常用的破骨细胞标记物。
- CTSK（半胱氨酸蛋白酶K）：半胱氨酸蛋白酶K是破骨细胞特异性的蛋白质，在骨吸收过程中起着重要作用。
因此，它可以作为破骨细胞的标记物。
- MMP-9（基质金属蛋白酶-9）：基质金属蛋白酶-9是一种破骨细胞特异性酶，在骨骼重塑过程中起着关键作用。
- TRAIL（TNF相关凋亡诱导配体）：TRAIL是一种细胞因子，它在骨骼重塑过程中对破骨细胞的形成和活化具有重要作用。
除了上述标记物之外，还有一些其他的特异性蛋白质和基因可以作为成骨细胞和破骨细胞的标记物。
例如，对于成骨细胞，骨形成蛋白、骨细胞特异性碱性磷酸酶等也常作为标记物使用。
而对于破骨细胞，核因子-kB配体（RANKL）、骨蛋白酶等也被广泛应用。
成骨细胞与破骨细胞的研究探讨
成骨細胞與破骨細胞的研究探討林文彬林園中醫診所台北市立聯合醫院中興院區摘要成骨細胞是骨形成過程中的重要功能細胞。
70年代中期還認爲破骨細胞與成骨細胞爲共同的祖代來源，但自80年代初開始，認識到破骨細胞來源於單核吞噬細胞系統之外的骨髓生血細胞系統，爲獨立於骨髓幹細胞系統的一個細胞系。
成骨細胞的功能是合成、分泌膠原與糖蛋白，形成骨基質；參與破骨細胞性骨吸收的調控作用；維持骨的代謝平衡。
而破骨細胞是一個高度分化的多核大細胞，其主要功能爲吸收骨，成骨細胞受下列因數調節：轉化生長因數β(TGF-β)、1，25(OH)2D3、胰島素樣生長因數(IGF)、白細胞介素1(IL-I)、雌激素、腫瘤壞死因數α(TNFα)、骨形成蛋白(BMP)，骨吸收的主要調節因數有：降鈣素(CT)、甲狀旁腺激素(PTH)、前列腺素(PGs)、活性維生素D3(1，25(OH)2D3)、細胞因數、腫瘤壞死因數(TNFα、β)、干擾素(IF)、白細胞介素-18(IL-18)、白細胞介素-17(IL-17)。
關鍵詞：成骨細胞破骨細胞前言骨質疏鬆症是骨吸收與骨形成之間的平衡被打破，骨吸收佔優勢而使骨量減少，成骨細胞和破骨細胞是骨組織特有的兩種細胞，在激素及細胞因數等作用下作用於骨，是骨代謝過程中的重要核心細胞。
故對成骨及破骨細胞的研究，對於理解骨質疏鬆的發病及藥物的療效都具有重要意義。
成骨細胞及破骨細胞的來源（一）成骨細胞的來源成骨細胞(Osteoblast OB)是骨形成過程中的重要功能細胞。
成骨細胞的主要功能是分泌骨基質(包括膠原與糖蛋白)及進行合成。
其分泌的膠原95％爲I型膠原蛋白(1)。
此外還有少量的Ⅲ型、IV型及V型膠原，可見於小鼠、雞和人胚的成骨細胞。
成骨細胞還參與破骨細胞性骨吸收的調節，兩者是骨代謝過程中的重要核心細胞。
成骨細胞的起源，經大量研究現己公認：成骨細胞來源於末分化的多潛能幹細胞，這種幹細胞具有分化爲多種細胞類型的特徵，在各種調控因數的作用下，通過複雜的分子機制，間充質多潛能幹細胞可以分化爲成骨細胞、成纖維細胞、脂肪細胞以及肌細胞等。
骨单位的名词解释
骨单位的名词解释骨单位是人体骨骼系统中的基本功能结构单元。
人体的骨骼系统是由数百个骨单位组成的，每个骨单位都由一个或多个骨小体组成。
骨单位起着支撑身体、保护内脏器官、参与运动和代谢调节等重要作用。
骨小体是骨单位的基本组成部分，由一对骨细胞和周围的骨膜细胞构成。
骨细胞是负责形成和重建骨组织的细胞，分为成骨细胞和破骨细胞。
成骨细胞负责将新的骨质沉积在原有骨组织上，以增加骨骼的密度和强度。
而破骨细胞则负责吸收老化、受损或不再需要的骨质，促进骨骼的重塑和修复。
骨膜细胞是骨小体周围的细胞，它们通过分泌和分解骨基质来调节骨骼的形成和重建。
骨基质是一种含有丰富胶原蛋白、矿物质和成骨细胞的胶状物质，具有较高的弹性和韧性。
骨膜细胞通过分泌胶原蛋白和其他结构蛋白，促进骨基质的形成和骨骼的增长。
与此同时，它们也能分泌骨吸收因子，引导破骨细胞吸收老化或受损的骨质，使骨骼得以修复和重建。
骨单位的另一个重要组成部分是骨血管系统。
骨血管系统由动脉和静脉组成，通过血液供应骨骼，为骨单位提供养分和氧气。
同时，骨血管系统还参与调节骨单位的新陈代谢过程，如骨骼中钙和磷的沉积与吸收等。
骨单位的形成和重建过程是一个动态平衡的过程，被称为骨代谢。
在正常情况下，成骨细胞和破骨细胞的活动是相对平衡的，以维持骨骼的稳态。
然而，一些因素，如年龄、性别、激素水平、饮食习惯和运动等，都可能影响骨代谢的平衡，导致骨骼失去稳定状态，出现骨质疏松、骨折和其他骨骼疾病。
因此，了解和维护骨单位的健康非常重要。
良好的饮食习惯，摄入足够的钙和维生素D，有助于骨单位的形成和维持。
适量的运动和体重控制也对骨骼有益，并有助于预防骨质疏松和骨折的发生。
此外，定期进行骨密度检查和咨询医生，也是确保骨单位健康的重要措施。
总之，骨单位是人体骨骼系统中的基本功能结构单元，由骨小体、骨膜细胞和骨血管系统组成。
骨单位的健康与全身健康密切相关，了解骨单位的结构和功能，以及如何维护其健康，对每个人都至关重要。
神奇的骨细胞
神奇的骨细胞摘要：在过去的十多年里，关于骨细胞的分子生物学和功能的研究数据产生了井喷式的爆发。
远不是所谓的在骨中尸位素餐，骨细胞已经被发现具有多种功能，如其在破骨细胞和成骨细胞活性的调节中起作用，而且骨细胞还是一种内分泌细胞。
骨细胞不仅是靶点在骨表面的可溶性因子的来源；而且有的可溶性因子的靶点在别的器官，如肾脏、肌肉和其他组织。
这种细胞发挥两个磷代谢和钙有效性的作用，还参与到骨基质重塑。
骨细胞90％到95％由成熟的骨细胞构成，并且这些细胞是存活时间最长的骨细胞，可以在矿化环境下最在十年以上的时间。
随着年龄的增长，这些细胞就会死亡，留下空骨陷窝经常微孔（micropetrose）。
老年骨等骨骨坏死就与空骨陷窝与骨重塑能力降低有关。
炎症因子如肿瘤坏死因子和用于治疗炎性疾病诱发骨细胞的细胞死亡的糖皮质激素，但具有潜在不同的结果不同的机制。
因此，健康的，有活力的骨细胞是骨骼等器官行使正常功能的必要条件。
骨细胞研究的先驱在被引入到PubMed中或者发表成论文之前，很多关于骨细胞的最早的研究发现就像细胞本身一样，被湮没并且难以觅其踪迹。
和其他人一样，我和我的同事都会认为自己的一些假设是很新颖的，知道相关出版物可以很容易得到，才意识到并不如愿。
例如，一百多年前，改造骨细胞的排列还只是假设。
40多年前，都认为骨细胞对于甲状腺素敏感，并影响骨结构，而且甲状腺素可以促进酒石酸盐酸性磷酸酶的表达；20多年前，骨细胞被定义为机械传感细胞。
Marotti和Palumbo为他们关于骨细胞的功能和信号传导作用绘制了一张漂亮的图表。
组织学被这些先驱者广泛应用于阐述他们的观点。
Peter Nijweide是第一个单独研究（鸟）骨细胞的人。
Kumegawa和他的同事最早发表了包括骨细胞在内很多骨组织细胞的视频。
随着诸如分子生物学、转基因、成像技术、细胞系、系统生物学、先进的仪器等先进科技的发展，近十年内骨生物学相关信息的发现迎来了高潮，开始验证旧观点，提出新概念。
干细胞动员
• 细胞损伤的药物和细胞因子作为应急信 号，可增加外周血中的干细胞。这是化 疗+G-CSF的动员的基础。
• 干祖细胞锚定在骨髓微环境，需黏附分 子相互作用的激活，这种激活是受SCF和 SDF调节的。动员需打断这种平衡。
• 有人证实整和素VLA-4在动员中起重要 作用：VLA-4抗体可阻止干细胞表达的 黏附分子与基质细胞表达的配体结合， 涉及到c-kit受体的信号。
• 蛋白水解酶的分泌和激活可导致骨髓基 质、黏附分子、细胞因子和化学介素的 裂解和退化，从而导致干细胞易于穿过 内皮细胞并从骨髓中释放。
应急导致的干祖细胞动员
• 单一或多重的应急信号可干扰稳态造血 ，导致骨髓中成熟和不成熟的造血细胞 向外周循环的释放增加，这多发生在炎 症和损伤时。是免疫防御机制的一部分 。如马拉松比赛后，运动员外周中G-CSF 的升高可导致白细胞增加，尤其是干细 胞增加。
• 动员的干细胞与骨髓中者相比， VLA-4 和c-kit的表达降低。
• 另外动员的干细胞凋亡基因caspase 3、4 、8等表达均升高，所以有人认为干细胞 释放至外周血是凋亡的途径。
SDF-1/CXCR4是干细胞归巢和动员的关键 调控者
• SDF-1称为基质细胞衍生因子-1，CXCR4 是其受体，后者在干细胞表达。
• Champlin等分析IBMTR的资料，平均随 访1年，288例PBSC对比536例BM，在IIIV 度 aGVHD 方 面 无 差 别 （ PB 为 40% ， BM为35%，p=NS），III-IV度aGVHD亦 是如此（PB为13%，BM为19%，p=NS） 。
• 在中性粒细胞和血小板的恢复方面， PBSC明显快于BM。
结论
• 骨髓作为成熟和不成熟造血干细胞的细 胞库，在应急信号下，释放干细胞至循 环并迁移至损伤部位，以构成机体防御 和组织修复。
阳光暴露对骨骼健康的影响研究
阳光暴露对骨骼健康的影响研究阳光是生命之源，它不仅给予我们温暖和亮光，而且对我们的身体健康也有着深远的影响。
研究发现，阳光暴露对于骨骼的健康至关重要。
本文将探讨阳光暴露对骨骼健康的影响，并分析其中背后的科学机制。
首先，阳光中的紫外线是维生素D的主要来源。
维生素D在骨骼健康中起着重要的作用。
当阳光照射到皮肤时，皮肤会合成维生素D。
维生素D的主要功能是帮助肠道吸收和利用钙和磷，这对于维持骨骼的正常生长和发育至关重要。
如果缺乏维生素D，钙和磷的吸收能力将受到限制，从而导致骨骼健康问题，如佝偻病和骨质疏松症。
因此，阳光暴露可以帮助我们维持良好的维生素D水平，保护骨骼的健康。
其次，阳光暴露还可以通过调节钙代谢和骨骼形成维持骨骼的健康。
阳光中的紫外线能够激活皮肤中的前维生素D转化为活性的维生素D。
此外，维生素D还可以通过与肾脏中的特定受体结合，调节钙和磷的代谢。
这些作用促进了钙的吸收和骨骼中钙的沉积，从而增加骨密度。
近年来的研究还发现，维生素D可以通过影响成骨细胞和破骨细胞的功能来调节骨骼的重塑，进一步维持骨骼的健康状态。
此外，阳光暴露还可以通过调节人体的生物钟来影响骨骼健康。
人体内部有一个自然的生物钟系统，调节着许多生理过程。
当阳光照射到我们的眼睛时，它会通过视网膜上的特定细胞（感光节细胞）传递信息到脑部的松果体。
松果体会根据阳光的强弱来分泌褪黑激素，这是一个调节睡眠和其他生理过程的重要激素。
近期研究发现，褪黑激素不仅与睡眠相关，还与骨骼健康有关。
它可以通过调节骨骼细胞的代谢和增殖来影响骨质疏松症的发展。
因此，阳光暴露可以通过调节生物钟来间接影响骨骼的健康状态。
此外，除了上述直接的影响外，阳光暴露还与骨骼健康相关的其他因素也有关系。
例如，阳光暴露可以提高人的心情和精神状态，减轻压力和焦虑，从而有利于身体各个系统的健康。
同时，户外的阳光暴露往往与体育锻炼和运动结合在一起，这也是骨骼健康的重要组成部分。
通过提高肌肉力量和协调能力，运动可以增强骨骼的稳定性和抗压能力。
骨的内部再造解释
骨的内部再造解释骨的内部再造，也称为骨重塑，是指骨骼组织持续进行的更新和维护过程。
这是一个生物动态过程，涉及到骨骼的破坏和再生，以维持其结构和功能。
一、骨重塑的基本过程：吸收：由骨吸收细胞，即破骨细胞(osteoclasts)进行，它们附着在旧骨组织表面，释放酶来溶解骨基质，并吸收掉矿物质和胶原纤维。
形成：吸收之后，骨成形细胞，即成骨细胞(osteoblasts)会移至吸收区域。
这些细胞产生新的骨基质，首先是未矿化的骨基质(称为骨软骨素)，然后是逐渐矿化形成新的骨组织。
矿化：新形成的骨组织在成骨细胞的作用下逐渐矿化，以恢复骨的硬度和强度。
耦合：骨吸收和骨形成是一个相互耦合的过程。
通常，一个区域的骨吸收会促进相邻区域新骨的形成，保证了骨质的更新而不损害整体骨量。
二、骨重塑的重要性：修复：骨重塑允许骨骼修复微小损伤，如压力骨折或日常活动造成的磨损。
适应：通过骨重塑，骨骼可以根据负载变化进行结构调整，如对体力活动或体重变化的适应。
钙调节：骨重塑还参与调节血液中的钙水平，破骨细胞释放骨中储存的钙，成骨细胞则将钙储存于骨组织中。
更新：随着年龄的增长，骨组织会发生老化，骨重塑过程替换旧的骨组织以维持其功能。
三、调节因素：骨重塑受到多种因素的调控，包括：激素：比如甲状腺激素、性激素、生长激素和副甲状腺激素等都会影响骨重塑。
营养：充足的钙和维生素D摄入对维持正常的骨重塑至关重要。
机械应力：身体活动和肌肉运动对骨骼造成的压力可以刺激骨的形成。
年龄：随着年龄的增长，骨重塑的平衡可能会被破坏，导致骨量减少和骨质疏松。
总之，骨的内部再造是一个复杂的生物过程，涉及到细胞、激素和机械因素的相互作用，以保持骨骼的强度、健康和功能。
成骨细胞和破骨细胞与骨质疏松症的关系
成骨细胞和破骨细胞与骨质疏松症的关系
骨质疏松症是导致骨密度减少的全身性代谢性骨病，这种状态会增加骨折的风险。
骨细胞与骨质疏松症之间的关系是复杂的，其中包括骨形成骨细胞（OST全称成骨细胞）和破骨细胞（OBT全称破骨细胞）。
破骨细胞是骨蜕变发生的关键细胞，可以从骨上分泌溶解骨结构。
然而，OST可以产生新骨组织，并形成新的血管和细胞环境，是骨组织中关键的构成细胞，可以参与骨重塑。
OST和OBT之间的正常比例被扰乱，骨质疏松症可能会发生。
然而，高比例的OBT细胞会导致骨密度减少，并且可能会引起慢性骨疼痛，从而增加骨折风险。
因此，可以说成骨细胞和破骨细胞的平衡是骨质疏松症的关键。
针对这种情况，可以通过抗骨质疏松治疗方案来缓解症状，帮助改善破骨细胞的比例，从而减轻症状和改善骨密度。
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ste m cells f or treat m ent of therapy-resistant graft-versus -host disease1Trans p lantati on,2006;81(10):1390–139719 Bocelli-Tyndall C,B racci L,Spagnoli G et al1Bone mar2 r ow mesenchy mal str omal cells(BM-MSCs)fr om healthy donors and aut o-i m mune disease patients reduce the p r o2 liferati on of aut ol ogousand all ogeneic-sti m ulated ly mpho2 cytes in vitr o1Rheu mat ol ogy,2007;46(3):403–408 20 Gerdoni E,Gall o B,Casazza S et al1Mesenchy mal ste m cells effectively modulate pathogenic i m mune res ponse in experi m ental aut oi m mune encephal omyelitis1Ann Neur ol, 2007;61(3):219–22721 Augell o A,Tass o R,Negrini S M et al1Cell therapy using all ogeneic bone marr ow mesenchy mal ste m cells t o p reventtissue da mage in collagen-induced arthritis1A rthritis Rheu m,2007;56(4):1175–118622 English A,Jones E A,Corscadden D et al1A comparative assess ment of cartilage and j oint fat pad as a potential s ource of cells f or aut ol ogous therapy devel opment in knee osteoarthritis1Rheumat ol ogy,2007;46(11),1676–168323 Pisati F,Boss olasco P,MeregalliM et al1I nducti on of neu2 r otr ophin exp ressi on via hu man adult mesenchy mal ste m cells:i m p licati on f or cell therapy in neur odegenerative dis2 eases1Cell Trans p lant,2007;16(1):41–55(2009-04-14收稿)成骨细胞与破骨细胞的相互作用对骨重塑的调节汕头大学医学院第一附属医院(515041) 陈 斌综述 李学东 杜世新审校摘 要 骨骼是一个动态活性组织,它通过持续的重塑来维持其矿化平衡及自身的结构完整。
在骨重塑的过程中,协调成骨细胞,骨细胞和破骨细胞之间的活性,能保持骨重塑过程的动态耦联平衡,其中成骨细胞(骨形成功能)和破骨细胞(骨吸收功能)在骨重塑过程中起关键作用。
成骨细胞和破骨细胞之间的相互调节在骨重塑过程实现骨形成和骨吸收平衡的基础。
两组细胞实现细胞间相互作用主要有三种方式:直接接触,分泌旁分泌因子及细胞与骨基质作用,成骨细胞和破骨细胞之间3种相互作用方式对骨重塑过程起重要调节作用。
关键词 骨重塑;成骨细胞;破骨细胞 骨是高活性组织,通过持续的重塑修复自身微损伤,保持结构、荷载和钙的内稳态平衡,每年有10%的骨质代谢重塑[1],骨骼系统的内稳态平衡就是靠骨重塑来实现的。
骨重塑也称为骨的再生循环,人为划分为:活化,吸收,逆转及骨形成四阶段。
成骨细胞(O steoblast,OB)和破骨细胞(O s2 teoclast,OC)是骨重塑过程中的两种主要细胞,协调OB与OC的生成与活性,能平衡骨的吸收与形成过程。
在骨重塑过程中,OB及OC间的相互作用发生在基本多细胞单位[2],通过直接接触,分泌旁分泌因子及细胞与骨基质作用3种主要方式相互调节,进而精确影响骨的重塑过程。
本文就骨重塑过程中OB与OC间的上述3种相互作用方式加以概述。
1 细胞间缝隙连接细胞间通讯缝隙连接(gap juncti on,GJ)是相邻细胞间的通道结构,GJ的主要功能是细胞与细胞间的通讯(cell-cell communicati on),又称缝隙连接细胞间通讯(gap juncti on intercellular communicati on, GJ I C)是细胞间最重要的信息交流形式,许多与生长、分化密切相关的小分子物质(﹤1000Da,如钙离子、c AMP、I P3、单糖、氨基酸、核苷酸、维生素和激素等),可以通过GJ从一个细胞至另一个细胞,从而影响组织细胞的生长、增殖、分化及迁移[3]。
GJ由连接蛋白(connexin,CX)组成, CX是多基因家族成员,在人类已证实的有21种CX表达,依据分子量的不同而命名为CX26、CX40、CX43等。
研究显示CX几乎表达于所有的组织细胞,不同组织可表达不同的CX,同一组织也可表达多种CX。
在多细胞生物体中,细胞通过CX及介导的GJ I C以调节它们的发育和组合、控制它们的生长和增殖、协调它们的代谢和功能。
因此,GJ I C是组织保持内稳态的核心。
在骨骼的发育和重塑过程中GJ I C也发挥了重要的作用。
研究[4-6]显示肢体的形成、骨骼的发育和OB的分化与CX43密切关联。
例如,用反义寡核苷酸技术抑制鸡胚胎CX43的表达,可导致鸡肢体畸形;CX43基因诱变可导致斑马鱼短鳍表型;至少40多种CX43基因突变引起可致人口-齿-指发育异常症(ocul odent odigital dys p lasia,ODDD)。
体外实验[7-8]证实:OB分化时表达的CX43及GJ I C上调,抑制GJ I C可延迟OB分化,降低其矿化细胞外基质的能力,减少成骨分化相关的基因表达,可促其转分化为脂肪样细胞;Chung等[9]证实条件敲除CX43基因,可使小鼠骨量的峰值低,OB的数量少,OB对甲状旁腺激素刺激后的合成代谢反应滞后。
以上一切均表明CX43对骨骼发育、重塑和OB分化及功能均有重要调控作用。
缝隙连接对OC 的形成及功能也同样具有重要调控作用。
例如, OC表达CX43,用18a-glycyrrhetinic acid和olea m2 ide预处理抑制OC间的GJ I C后,可降低OC的活性[10]。
OC不仅与OC间形成缝隙连接,而且通过透射电镜扫描证实小鼠胫骨的OC和OB也存在缝隙连接[11]。
Suda等[12]构建OB和OC共同培养体系,发现OB可以促进OC生成及活性。
用半透膜将OC前体与成骨基质细胞在共同培养体系中分隔开,抑制二者细胞间通讯形成后,尽管培养液中加入诱导因子,但是不能诱导生成成熟的OC。
由此可见,成骨基质细胞与OC前体的缝隙连接形成,是OC形成、分化过程中必不可少的因素之一。
2 分泌旁分泌因子OB能合成、储存骨基质增加骨重量,而OC 能完成骨的吸收,骨的生长和重塑过程由两者功能决定,受雌激素、甲状旁腺激素、1,25(OH) 2D3、生长因子和细胞因子等众多因素紧密调节,其中由OB及其前体细胞合成的骨保护素(osteo2 p r otegerin,OPG)和核因子κB受体激活蛋白配体(recep t or activat or of nuclear fact or K B ligand, RANK L)起主要的调节作用。
RANK L与表达于OC及其前体细胞表面的RANK结合,对于OC的分化、存活是必需的,OPG可以抑制二者的结合,从而抑制OC的形成并诱导OC凋亡[13]。
RANK L/ OPG的比值对于正常骨转换是重要的,是评估骨重塑过程的指标[2],RANK L基因敲除可致小鼠石骨症,而OPG基因敲除可致小鼠骨质减少[14-15]。
因而RANK L/OPG是OB影响OC的生成及活性,调节骨的重塑过程重要因子。
此外,单核细胞趋化因子1(monocyte che motactic p r otein1,Mcp-1)是骨重塑过程中OB对OC生成及活性发挥重要调控作用的细胞因子之一。
在骨吸收阶段,OB分泌的MCP-1或单核细胞趋化蛋白-1等趋化因子可以刺激的OC前体募集[16],促使OC活化。
骨吸收到骨形成过程中有一个过渡阶段,也就是OC诱导OB活化促进骨形成过程,在此过程中OC分泌偶联因子是OB活化的关键。
大量研究表明由OC分泌的鞘氨醇1磷酸(S1P),血小板衍生生长因子二聚体(P DGF BB)和肝细胞生长因子(HGF)等细胞因子是潜在的偶联因子,在骨吸收过程中启动OB活化发挥关键作用。
例如,S1P不仅能促进OB分化,而且能增加RANK L的表达激活OC,进而以正反馈方式激活OB[17]。
血小板衍生生长因子二聚体能促进成骨前体细胞增殖但是却抑制其分化[18-19]。
OC凋亡时血小板衍生生长因子二聚体分泌减少,益于OB从增殖状态进入分化状态。
OC 分泌的肝细胞生长因子,能与表达于OB、OC上的肝细胞生长受体结合,从而增加这两类细胞的DNA合成和增殖[20]。
综上所述,细胞因子的分泌是骨重塑的过程OB、OC相互调节的重要环节。
3 细胞与骨基质作用在骨重塑过程中,OB与OC通过与骨基质间相互作用是实现对彼此调节的另一主要方式。
OB 能够释放骨钙素,胎球蛋白-A,胶原蛋白I型等化学诱导因子,这些因子在骨形成过程中沉积于骨基质中,并能促进OC融合并包埋于骨基质中[21]。
伴随着骨吸收,OC溶解骨质并释放转化生长因子-B,骨形态发生蛋白(骨形成蛋白)和胰岛素样生长因子(I GF)-Ⅱ等细胞因子,从而激活OB 骨形成[22],研究[23]显示:在体内从骨基质中提取上述因子能促进OB分化及骨形成。
上述研究表明:骨基质不仅是OB、OC发挥生物学效应的靶组织,而且是OB和OC发挥相互调节作用的媒介。
4 展望骨重塑是一个复杂的生物学过程,在这一过程中,OC完成骨的吸收功能、OB主导骨的形成功能,二者生成及活性的协调是骨重塑过程维持骨骼结构完整的关键。
在骨重塑过程中OB的生成及活性调节着OC的数量和功能,反之OC对OB也同样发挥调节作用。