骨细胞的种类

破骨细胞是一种不同的骨细胞，负责破坏骨骼。1873年，阿尔伯特·冯·科利克发现了它们。

• 骨组织内破骨细胞的吸收特性在发现早期就已确立。
• 近年来，电子显微镜的使用和其他技术的进步有助于理解破骨细胞的行为，无论是健康的还是患病的。
• 破骨细胞超微结构多样，细胞核多。这些特征促使发现者在光镜和电子显微镜下对破骨细胞进行了广泛的研究。
• 与其他类型的骨细胞相比，破骨细胞表现出完全不同的行为。

破骨细胞在骨组织中很少出现。

• 据估计，在骨组织1mm的区域内，几乎发现了2 ~ 3个破骨细胞。
• 破骨细胞的结构与其功能有关。破骨细胞的任务是吸收骨骼，它们是具有特殊膜结构的巨骨细胞，褶皱的边界和清晰的区域帮助它们发挥骨吸收功能。
• 破骨细胞起源于肝脏和脾脏造血干细胞．
• 破骨细胞释放后，通过血液到达吸收细胞处。

当破骨细胞到达吸收部位时，它们只由一个细胞核组成。

在它们的早期生命，破骨细胞与其他细胞的起源密切相关，如巨噬细胞，单核细胞和粒细胞。

这些细胞都是形成一个单位(GM-CFU)的粒细胞巨噬细胞集落的组成部分。

为了了解破骨细胞的结构及其与其他密切相关细胞的关系，人们进行了大量的研究和研究。

破骨细胞的功能对骨骼的正常功能至关重要。

• 破骨细胞调节体内平衡的骨头。
• 如果骨组织内的破骨细胞数量减少或没有充分发育，就称为骨功能障碍骨硬化病发展。
• 另一方面，当破骨细胞的数量超过所需数量时，骨质疏松症可能会出现。因此，骨中破骨细胞的数量和数量控制着骨结构的完整性。
• 破骨细胞通过在骨表面附近形成封闭的隔室来吸收骨头。然后，破骨细胞分泌酸性磷酸酶。这些酶是酸性的，可以降解骨头。由这些酶作用在骨头上形成的边缘和凹陷称为“折边的边界”。
• 在皱褶边缘处，破骨细胞受碳酸酐酶作用，CO与破骨细胞发生化学反应，释放氢离子₂和H₂O。
• 反应的产物在皱边处形成酸性环境，有助于溶解骨头，如等式所示:CO₂+ H₂O→h + + hco_3.-。溶解的骨头被转化为钙的基质。

成骨细胞是与其他骨细胞结构相对不同的骨细胞。

• 它们是短命细胞。在20世纪50年代末，Harold M.Frost广泛地研究了成骨细胞的特性和行为。
• 弗罗斯特发现了成骨细胞与破骨细胞在骨基质形成过程中的协同作用。
• 他还补充说，通过各种实验，成骨细胞加强了骨组织的完整性。
• 成骨细胞亦源自骨髓前体细胞(间充质干细胞MSC)。成骨细胞未分化并发育成成骨细胞。

成骨细胞是一种具有立方形和圆形的骨细胞柱状形状。

• 它们有一个位于骨表面的中心核，即存在于骨的老致密部分。
• 据报道，成骨细胞破坏约6%的骨细胞。
• 成骨细胞是由间充质干细胞(MSC)和肌肉细胞(肌细胞)和脂肪细胞。
• 成骨细胞以簇的形式一起工作，并履行其建立骨骼的功能。
• 一旦成骨细胞簇完成了它的工作，成骨细胞的形状就会变平。
• 在这个阶段，它们被称为非活性成骨细胞。当成骨细胞变得不活跃时，它们会向骨骼的外表面移动，并沿着这条线定居下来。
• 这种现象使成骨细胞有了一个特殊的名称，内衬细胞。

下图为染色后成骨细胞的组织学视图:

成骨细胞具有一些与蛋白质合成细胞非常相似的形态特征。

蛋白质合成细胞的特征是存在突出的高尔基复合体，粗面内质网和许多类似的分泌囊泡．

成骨细胞主要在骨组织中执行两种功能。

首先，成骨细胞释放多重蛋白质对骨结构基质的形成至关重要。

其次，成骨细胞有助于调节骨的矿化。以下是成骨细胞的一些主要功能:

• 成骨细胞有特殊的激素受体，如雌激素、甲状旁腺激素(PTH)和维生素D。
• 成骨细胞分泌激活破骨细胞的重要因子，即RANK配体和其他与其他细胞通信的相关因子。
• 成骨细胞也分泌一种调节蛋白，参与肾脏磷酸盐排泄的调节。
• 当成骨细胞完成新骨的形成后，其中一部分会分化成骨细胞，其余的会包围骨基质。其中的一些，如果保留下来，会留在新骨的表面或成熟成衬细胞。
• 衬细胞参与钙从骨骼内外的运输。
• 无用的成骨细胞经历程序性细胞自杀过程(细胞凋亡)并会被分解。

骨细胞是数量最多、寿命最长的骨细胞，可以存活25年左右。

• 在20世纪50年代，Gordan和Ham广泛地研究了骨细胞。在骨细胞发现的早期，人们认为骨细胞是休眠细胞，不执行任何功能。
• 随着时间的推移和技术的进步，骨细胞的分离培养、表型稳定细胞系的形成和新的动物模型等方法使人们对骨细胞有了更好的了解。

骨细胞位于骨骼内部，通过它们长长的分支相互连接，并与其他细胞连接。

• 骨细胞处于感觉骨头中的任何压力或机械应变的最佳位置。据估计，骨细胞约占骨骼细胞总数的95%。
• 骨细胞位于裂陷在矿化骨基质中。他们拥有一个树突形态。
• 还观察到，骨细胞可能在形态上彼此不同，其存在的骨类型。
• 骨小梁中可见圆形骨细胞，皮质骨中可见拉长骨细胞。

骨细胞是由间充质干细胞(MSCs)系通过成骨细胞分化而来。在这一进程中，提出或承认了四个阶段:

1. Osteoid-osteocyte
2. Pre-osteocyte
3. 年轻的骨细胞
4. 成熟的骨细胞

成骨细胞分化的过程是一个繁琐的过程，涉及许多形态学和超结构的变化。

最显著的变化是成骨细胞的大小减小。许多主要细胞器的数量减少，但细胞核的大小随着蛋白质分泌和合成的减少而增加。

最初，骨细胞是根据其形态而不是功能来定义的。这是因为它们的功能几十年来一直不为人知。后来，人们认识到它们在骨骼发育和维护中起着许多不同但重要的作用。

骨细胞有不同的功能，例如:

• 骨细胞具有分泌生长因子的特点，它可以激活骨细胞内衬的细胞，也可以刺激成骨细胞。
• 骨细胞的形状和排列有助于骨骼的机械功能。传感能力和信号传输特性在这一特殊功能中也起着至关重要的作用。这种骨细胞机械耐力的现象发生在压电效应．
• 功能性骨适应是由骨细胞调节的。
• 在骨细胞的帮助下，骨内离子的交换发生了。

骨细胞在人体内有多种功能。骨细胞的一些主要功能如下:

• 破骨细胞参与维持骨骼的褶皱边缘。
• 骨髓是在破骨细胞的帮助下形成的。
• 破骨细胞在甲状旁腺激素(PTH)的影响下分解骨头。
• 破骨细胞会产生“clastokines，从而影响成骨细胞的工作。
• 破骨细胞也参与调节造血干细胞的生态位。
• 成骨细胞参与骨中未矿化的类骨部分的形成。
• 成骨细胞分泌的酶叫做碱性磷酸酶在它们附近形成酸性环境。
• 成骨细胞也产生激素，如前列腺素，本质上是脂肪。
• 成骨细胞在骨的胶原蛋白和非胶原蛋白的产生中起作用。
• 骨骼内衬细胞有助于调节钙离子从骨骼的流入和流出。
• 衬细胞也通过调节矿物质内稳态来调节骨液。
• 衬细胞间接帮助破骨细胞的激活。
• 骨细胞有助于骨转换过程和限制骨溶解。
• 骨适应功能是由骨细胞协调骨的机械强度与周围环境。
• 骨细胞在钙稳态中起着重要作用。
• 骨细胞有助于骨基质的维护。
• 骨细胞在感知骨头的压力或裂缝和向骨头的其他部分发送信号方面起着作用。
• 在机械刺激下，骨细胞产生次级信使，如三磷酸腺苷(世界杯2022赛程时间表最新 ）.

尽管医学和技术不断进步，骨细胞的全部功能仍有待阐明。