成骨細胞骨形成機制研究

Word第第頁成骨細胞骨形成機制研究骨不斷地進行著重建，骨重建過程包括破骨細胞貼附在舊骨區(qū)域，分泌酸性物

質溶解礦物質，分泌蛋白酶消化骨基質，形成骨汲取陷窩；其后，成骨細胞移行至

被汲取部位，分泌骨基質，骨基質礦化而形成新骨。破骨與成骨過程的平衡是維持

正常骨量的關鍵。成骨細胞是骨形成的主要功能細胞，負責骨基質的合成、分泌和

礦化。目前，隨著討論的不斷深化，在骨形成過程中，成骨細胞進展及其調控的分

子機制也漸漸得以揭示。

1成骨細胞的起源

成骨細胞起源于多能的骨髓基質的間質細胞，除成骨細胞外，基質細胞還可分

化成軟骨細胞，成纖維細胞，脂肪細胞或肌細胞。成骨細胞來源譜系有以下幾種：

(1)骨髓克隆形成單位(成纖維細胞集落形成單位，CFU-F)；(2)骨祖細胞，可分化

成前成骨細胞和前軟骨細胞譜系，常位于骨髓腔中，有很強的自身增殖力量；(3)

前成骨細胞，即最近的成骨前體，能定向分化成成骨細胞，具有合成和增殖力量［

1，2］。成骨細胞由多能的間質干細胞在體內的各種調控因素的'調整下進展而來，

調控因素主要有BMP-2，BMP-2能誘導基質細胞向成骨細胞分化，詳細就是誘導間質

干細胞分化形成骨祖細胞進而形成前成骨細胞［3］。

2成骨細胞進展階段及骨形成機制

成骨細胞在骨形成過程中要經受成骨細胞增殖，細胞外基質成熟、細胞外基質

礦化和成骨細胞凋亡四個階段。許多因素可調整這幾個階段，從而最終調控骨形成

。

成骨細胞增殖期成骨細胞數(shù)量增加，以形成多層細胞，并合成、分泌Ⅰ型膠原

以便最終可以礦化形成骨結節(jié)。對成骨細胞增殖的調控詳細說來即是對細胞周期的

調控，后者包括細胞在有絲分裂原作用下復制DNA和細胞分裂的調整機制，典型的

成骨細胞細胞周期時間為20～24小時［4］。抑制與細胞周期調整相關的基因會導

致增殖的停止。與增殖激活有關的基因有c-myc、c-fos、c-jun；與細胞周期有關

的基因有組蛋白、細胞周期素基因。在顱蓋骨分骨細胞培育中觀看到細胞從顱蓋骨

中分別后很快即消失最高水平的c-fosmRNA表達，比c-myc和H4組蛋白基因表達早

很多。c-mycmRNA常在1天后表達到達高峰，H4組蛋白基因表達伴隨細胞內DNA合成

，與增殖親密相關［5］。c-fos、c-jun基因表達在增殖晚期明顯下調，同時伴隨

成骨細胞增殖減慢，細胞由增殖期進入分化期。c-fos對成骨細胞增殖的作用在體

內試驗中也得到證明，如在人的長骨與胚胎骨生長旺盛的區(qū)域c-fos原癌基因高表

達。另有報道，c-fos高表達的小鼠中骨形成也會增加，這些均證明c-fos與成骨細

胞增殖有關。而且c-fos與c-jun編碼的蛋白質c-fos,C-jun能形成異二聚體，作為

轉錄因子結合到基因啟動子區(qū)的AP-1位點，已觀看到在增殖的成骨細胞中有很高的

AP-1結合活性，而在增殖下調后，這種高活性也明顯轉變，這說明原癌基因可能通

過c-fos/c-jun復合物來調整細胞增殖［2］。