成骨细胞的数量对体外钙化结节形成的影响

骨碎补活性成分促进骨缺损后骨重建的机制及其组织工程学应用Δ邓志军1＊，杨文龙2，杨智军1，赵斌1，李典1，杨凤云2 #（1.江西中医药大学研究生院，南昌　330004；2.江西中医药大学附属医院骨科，南昌　330006）中图分类号 R965；R318文献标志码 A 文章编号 1001-0408（2024）08-1023-06DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2024.08.22摘要骨缺损的治疗难度大、周期长，一直都是骨科临床面临的重大挑战。

骨碎补是我国中医骨伤科的常用药材，其活性成分（主要为黄酮类）可促进骨髓间充质干细胞成骨分化、成骨细胞增殖、成血管-成骨耦联，抑制破骨细胞活力，从而促进骨缺损区的骨质矿化和修复重建。

骨碎补活性成分是骨再生治疗药物的良好替代品，将其负载于组织工程支架材料上，可极大地提高药物的生物利用度。

同时，缓释微球进一步解决了支架药物的突发性释放等问题，应用其所制备的含骨碎补活性成分的复合支架具有较好的成骨活性和骨诱导性，骨修复效果确切，可满足骨移植物的多样化性能要求，临床应用前景广阔。

关键词骨碎补；活性成分；总黄酮；骨缺损；骨组织工程Mechanism and application in tissue engineering of the active ingredient of Drynariae Rhizoma promoting bone defect repairDENG　Zhijun1，YANG　Wenlong2，YANG　Zhijun1，ZHAO　Bin1，LI　Dian1，YANG　Fengyun2（1. Graduate School，Jiangxi University of Chinese Medicine，Nanchang 330004，China；2. Dept. of Orthopedics，the Affiliated Hospital of Jiangxi University of Chinese Medicine， Nanchang 330006， China）ABSTRACT Bone defect has always been a major clinical challenge because of its great difficulty and long period of treatment. Drynariae Rhizoma is a commonly used medicine in osteology and traumatology of traditional Chinese medicine，and its active ingredients（mainly flavonoids） facilitate osteoblast differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells， osteoclast proliferation，vascular-osteogenic coupling，and inhibit osteoclast activity to promote bone mineralization，and repair and reconstruction of bone defect. As a good substitute for bone regeneration drugs，the active constituents of Drynariae Rhizoma can be loaded on scaffold materials of tissue engineering，which greatly improves the bioavailability of the drug. Meanwhile，the sustained-release microspheres also solve some problems such as sudden drug release from the scaffolds，and the composite scaffolds with active ingredient of Drynariae Rhizoma prepared by them have good ossification activity and osteoinduction，with precise bone repair effects， which meet the diverse performance requirements of bone grafts and have a promising clinical application prospect. KEYWORDS Drynariae Rhizoma； active ingredient； total flavonoids； bone defect； bone tissue engineering随着交通业和工业的迅速发展，创伤显现出高能、多发、复杂的特点，尤其是高能量创伤导致的急性骨丢失、复杂骨折，使得骨缺损的发生率大幅度升高[1]。

成骨细胞名词解释一、定义和性质成骨细胞，也称为骨细胞，是骨骼组织中的主要细胞类型之一。

它们是成熟的、功能活跃的骨形成细胞，负责骨组织的形成和重建。

成骨细胞位于骨质表面、骨膜内面及骨髓腔中，通常与基质结合形成骨组织。

在组织学上，成骨细胞具有特定的形态和结构特征，表现为长柱状或不规则形状，核大而深染，核仁明显，胞质丰富。

二、功能与特点1.骨形成：成骨细胞的主要功能是合成和分泌骨基质，包括胶原蛋白和骨钙蛋白等，这些成分是构成骨质的主要成分。

通过合成这些基质，成骨细胞有助于骨质的形成和增加。

2.骨重建：成骨细胞也参与了骨组织的重建过程。

在破骨细胞对旧骨质进行吸收后，成骨细胞会在吸收部位形成新的骨质，实现骨组织的更新和修复。

3.调节血钙平衡：成骨细胞还能调节血液中的钙浓度，通过调节骨质矿化和吸收，以维持机体血钙平衡。

4.黏附于骨表面：成骨细胞具有黏附于骨表面的能力，通过特定的受体与骨基质结合，维持骨组织的结构和完整性。

5.表达多种生长因子：成骨细胞能表达多种生长因子，如胰岛素样生长因子、转化生长因子等，这些因子能刺激成骨细胞的增殖和分化，对骨组织的形成和发育具有重要影响。

三、成骨细胞与骨组织的形成在胚胎发育过程中，间充质干细胞在一定的诱导条件下会分化为成骨细胞。

这些成骨细胞会合成和分泌骨质基质，形成原始的骨质。

随着胎儿的生长和发育，成骨细胞会不断合成新的骨质，使骨骼逐渐生长和发育成熟。

在成年后，成骨细胞仍保持着合成骨质的功能，同时参与破骨细胞的诱导和骨组织的重建过程。

四、成骨细胞的分化与调控1.信号转导途径：多种信号转导途径参与了成骨细胞的分化和调控。

例如，BMPs、TGF-βs等生长因子可通过相应的受体激活Smad或多条MAPK信号转导途径，调节成骨细胞的基因表达和功能活动。

2.转录因子：Runx2、Osterix等转录因子在成骨细胞的分化过程中发挥关键作用。

这些转录因子能调控成骨细胞的特异性基因表达，促进其向成熟成骨细胞分化。

医学三基(医技)：核医学题库一1、单项选择题（江南博哥）放射性制剂的放射化学纯度要求()A．放化纯度控制在85％以上B．放化纯度控制在99％以上C．放化纯度控制在95％以上D．放化纯度控制在80％以上E．放化纯度控制在70％以上本题答案：C2、问答题简述放射性核素骨显像比X线片发现骨肿瘤要提早的原因。

本题答案：X线片取决于病变脱钙或钙质沉积导致骨质密度变化的程度，本题解析：试题答案X线片取决于病变脱钙或钙质沉积导致骨质密度变化的程度，通常局部钙量的变化大于30％～50％时，X线片上才显示异常；丽核素骨显像显示病变是基于局部骨骼血流和骨质代谢的情况，在病变的早期多数已有明显改变，故通常较X线片提早3～6个月。

3、配伍题亚急性甲状腺炎()功能自主性甲状腺腺瘤()A．热结节B．温结节C．冷结节D．凉结节E．甲状腺不显影以下病例可能出现甲状腺显像为：本题答案：E,A本题解析：试题答案E,A4、单项选择题放射免疫分析(RIA)的质量控制非常重要．世界卫生组织(WHO)要求制作质控图．在一次实验中，有下列情况之一者，其结果应予舍弃()A．三种质控血清中有一个测定质>2SDB．三种质控血清中有一个测定质>ISDC．三种质控血清中在同一方向上有两种>ISDD．三种质控血清中在同一方向上有二种>1．5SDE．三种质控血清中均在同一方向>1SD本题答案：E5、判断题电离辐射生物效应是指射线的能量传递给生物机体后机体发生的变化和反应。

本题答案：对6、问答题常用于治疗骨转移癌的放射性核素有哪些?本题答案：常用的放射性核素及标记化合物有89SrCl(氯化89锶本题解析：试题答案常用的放射性核素及标记化合物有89SrCl(氯化89锶)、153Sm-EDTMP(153Sm-乙二胺四甲基磷酸)、186Re-HEDP(186Re-羟基亚乙基二膦酸盐)等。

7、填空题99Tc(V)-DMSA可用于①_____显像；99Tc-DMSA用于②_____显像。

[收稿日期]2021-08-25　[修回日期]2022-09-23[基金项目]湖北省卫生健康委2021-2022年度青年人才项目(WJ2021F032)[作者简介]冷冬月(1985-),女,硕士,主治医师.[文章编号]1000⁃2200(2024)02⁃0146⁃06㊃基础医学㊃SOX5对大鼠成骨细胞增殖及核因子⁃κB 信号通路的影响冷冬月1,李旭峰2,方兴刚1(1.湖北省十堰市太和医院中西医结合科,442000;2.湖北省十堰市人民医院中医科,442000)[摘要]目的:探究Y⁃box 蛋白5(SOX5)对大鼠成骨细胞(OB)增殖及核因子⁃κB(NF⁃κB)信号通路的影响㊂方法:取新生24h SPF 级SD 乳鼠,应用酶消化法分离大鼠颅骨OB㊂形态学观察和ALP 染色鉴定成骨细胞;取生长良好的第4代OB,分为空白对照组㊁pcDNA3.1组㊁pcDNA⁃SOX5组㊁si⁃NC 组㊁siRNA⁃SOX5组㊂转染48h 后qRT⁃PCR 检测细胞中SOX5mRNA 的表达;MTT 法检测细胞增殖活力;ALP 活性检测试剂盒测量ALP 活性;茜素红染色观察钙结节的形成情况;Western blotting 检测OB 分化及NF⁃κB 信号通路相关蛋白Runt 相关转录因子2(Runx2)㊁Ⅰ型胶原蛋白(Collagen Ⅰ)㊁NF⁃κB p65及其磷酸化蛋白㊁KB 抑制蛋白激酶α(IκBα)㊁肿瘤坏死因子α(TNF⁃α)的表达㊂结果:与空白对照组相比,pcDNA⁃SOX5组大鼠OB 中SOX5mRNA 水平㊁p⁃NF⁃κB p65/NF⁃κB p65㊁TNF⁃α蛋白表达显著升高(P <0.05),OB 增殖活力㊁ALP 活性㊁钙化结节数量和面积㊁Runx2㊁Collagen Ⅰ㊁IκBα表达显著降低(P <0.05);siRNA⁃SOX5组大鼠OB 中SOX5mRNA 水平㊁p⁃NF⁃κB p65/NF⁃κB p65㊁TNF⁃α蛋白表达明显降低(P <0.05),OB 增殖活力㊁ALP 活性㊁钙化结节数量和面积㊁Runx2㊁Collagen Ⅰ㊁IκBα表达明显升高(P <0.05)㊂结论:SOX5具有调控OB 增殖㊁分化的作用,其作用机制可能与调控NF⁃κB 信号通路有关㊂[关键词]骨质疏松;Y⁃box 蛋白5;成骨细胞;核因子⁃κB[中图法分类号]R 681 [文献标志码]A DOI :10.13898/ki.issn.1000⁃2200.2024.02.002Effects of SOX5on rat osteoblast proliferation and NF⁃κB signaling pathwayLENG Dongyue 1,LI Xufeng 2,FANG Xinggang 1(1.Department of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine ,Taihe Hospital ,Shiyan Hubei 442000;2.Department of Traditional Chinese Medicine ,Shiyan People′s Hospital ,Shiyan Hubei 442000,China )[Abstract ]Objective :To explore the effects of Y⁃box protein 5(SOX5)on rat osteoblasts (OB)proliferation and nuclear factor κB (NF⁃κB)signaling pathway.Methods :The newborn 24h SPF grade SD suckling rats were taken,and the OB of the rat skull was separated by enzyme digestion method.Morphological observation and ALP staining were used to identify osteoblasts.The fourth generation OBs with good growth were divided into blank control group,pcDNA3.1group,pcDNA⁃SOX5group,si⁃NC group,and siRNA⁃SOX5group.After 48h of transfection,qRT⁃PCR was used to detect the expression of SOX5mRNA in the cells;MTT method was used to detect cell proliferation viability;ALP activity detection kit was used to measure ALP activity;alizarin red staining was used to observe the formation of calcium nodules;Western blotting was used to detect OB differentiation and the expression of NF⁃κB signaling pathway⁃related proteins [Runt⁃related transcription factor 2(Runx2),type Ⅰcollagen (collagen Ⅰ),nuclear factor κB p65(NF⁃κB p65)and its phosphorylated protein,KB inhibits protein kinase α(IκBα),tumor necrosis factor α(TNF⁃α)].Results :Compared with the blank control group,the SOX5mRNA level,p⁃NF⁃κB p65/NF⁃κB p65,and TNF⁃αproteins expression in the OB of rats in the pcDNA⁃SOX5group were significantly increased (P <0.05),the OB proliferation activity,ALP activity,the number and area of calcified nodules,Runx2,collagen Ⅰ,and IκBαexpression were significantly reduced (P <0.05);the SOX5mRNA level,p⁃NF⁃κBp65/NF⁃κB p65,and TNF⁃αproteins expression in the OB of rats in the siRNA⁃SOX5group were significantly reduced (P <0.05),the OB proliferation activity,ALP activity,the number and area of calcified nodules,Runx2,collagen Ⅰ,and IκBαexpression were significantly increased (P <0.05).Conclusions :SOX5can regulate the proliferation and differentiation of OB,and its mechanism may be related to the regulation of NF⁃κB signaling pathway.[Key words ]osteoporosis;Y⁃box protein 5;osteoblasts;nuclear factor⁃κB 骨质疏松症(OP)是一种骨代谢疾病,其特征在于骨量下降,伴随着骨组织和微结构的恶化以及骨矿物质密度的下降[1]㊂在OP 中,骨形成与吸收之间的不平衡最终导致了骨的变性和易骨折[2]㊂成骨细胞(osteoblasts,OB)是一类特殊的具有成骨潜能的细胞,在骨重建及骨稳态维持中都发挥着重要的作用[3];OB活性下降是OP的主要原因[4]㊂Y⁃box蛋白5(SOX5)是SOX家族SoxD组的成员,编码控制细胞命运的各种转录因子并在许多谱系中进行分化,包括神经元㊁软骨细胞和B细胞[5-7]㊂研究[8-9]表明SOX5与类风湿关节炎和软骨形成密切相关,是治疗绝经后OP的有希望的分子靶标㊂已经在卵巢切除小鼠的骨髓细胞中发现了差异表达的SOX5;且与绝经前健康女性的骨髓样本相比,绝经后OP病人骨髓中SOX5的mRNA和蛋白表达水平显著上调;SOX5过表达可抑制人间充质干细胞的成骨分化[10]㊂而SOX5对OB增殖的分子功能及作用机制尚不明确;因此,本研究以大鼠OB为对象,探讨SOX5对OB增殖的影响及其潜在的作用机制,为OP的治疗及药物开发提供参考㊂1　材料与方法1.1　实验材料　出生24h的SPF级SD乳鼠10只,雌雄不限,质量(10±3)g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,许可证为SCXK(京)2019⁃0009㊂饲养温度(20±2)℃,相对湿度为45%~60%㊂胎牛血清㊁胰蛋白酶㊁RPMI1640培养基均购自美国GIBCO公司;TRIzol RNA分离试剂及SYBR®Premix Ex Taq TM 试剂盒均购买于日本TaKaRa公司;Lipofectamine TM 2000转染试剂盒购自美国Thermo公司;pcDNA⁃SOX5和pcDNA3.1载体㊁siRNA⁃SOX5和其阴性对照(si⁃NC)以及PCR引物序列由上海GenePharma 公司设计合成;氯化十六烷基吡啶鎓(美国Sigma⁃Aldrich,货号:C9002);碱性磷酸酶(Alkaline phosphatase,ALP)检测试剂盒(P0321S)㊁MTT试剂盒(C0009S)购自碧云天生物科技公司;茜素红染色试剂(北京索莱宝科技有限公司,货号:G8550);兔抗大鼠Runt相关转录因子2(runt⁃related transcription factor2,Runx2)(ab236639)㊁Ⅰ型胶原蛋白(CollagenⅠ)(ab270993)㊁核因子⁃κB p65 (nuclear factor kappa⁃B p65,NF⁃κB p65) (ab16502)㊁p⁃NF⁃κB p65(ab76302)㊁肿瘤坏死因子α(TNF⁃α)(ab205587)㊁KB抑制蛋白激酶α(KB inhibits protein kinaseα,IκBα)(ab109300)㊁山羊抗兔IgG H&L(HRP)(ab205718)㊁β⁃actin(ab8227)均购自英国abcam公司㊂细胞培养箱(美国Thermo Fisher Scientific公司);ABI Prism®7300型荧光定量PCR系统(美国);倒置荧光显微镜(IX73,购自日本Olympus公司);iMark680多功能酶标仪㊁蛋白转膜装置购自美国Bio⁃Rad公司㊂1.2　成骨细胞的分离、鉴定　应用酶消化法分离大鼠颅骨成骨细胞[11]㊂取新生24h内SD乳鼠,处死后,乙醇浸泡5min,在无菌条件下,取出头盖骨,PBS冲洗后切成1mm3的骨颗粒,37℃水浴中用0.1%的胶原酶以1∶10的比例将骨颗粒消化分离20min,然后再次用胶原酶分离约1h㊂将分离获得的悬浮液以1200r/min离心,去上清液,用PBS漂洗3次,并加入含有15%胎牛血清㊁青霉素(100U/mL)和链霉素(100U/mL)的培养液㊂在37℃㊁5%CO2下孵育,1周换液2次,待细胞融合约80%时传代,换用成骨诱导培养基(基础培养基+50μg/mL维生素C+10mmol/Lβ⁃甘油磷酸钠+10nmol/L地塞米松)㊂取第3代细胞通过ALP染色和形态观察行成骨细胞鉴定,取生长良好的第4代细胞用于实验㊂鉴定成骨细胞:(1)形态学观察:在倒置相差显微镜下观察原代和继代培养成骨细胞的生长和形态变化,并在随机选择的视野中拍照㊂(2)ALP染色:将第3代的成骨细胞培养7d,并参照ALP染色试剂盒的说明进行ALP染色㊂去除成骨细胞的培养基,PBS清洗细胞2~3次,并用4%多聚甲醛固定10min㊂清洗后加入300μL显色液,避光于37℃的培养箱中孵育2h,显微镜下观察㊂1.3　分组及转染　取生长良好的第4代成骨细胞,按每孔2×106个接种于24孔板,分成5个处理组:(1)空白对照组,不进行任何转染;(2)pcDNA3.1组,用Lipofectamine2000按照说明书将100nmol/L pcDNA3.1转染至成骨细胞;(3)pcDNA⁃SOX5组,用Lipofectamine2000按照说明书将100nmol/L pcDNA⁃SOX5转染至成骨细胞;(4)si⁃NC组,将si⁃NC转染至成骨细胞;(5)siRNA⁃SOX5组,将siRNA⁃SOX5转染至成骨细胞㊂转染48h后收获细胞以进行后续实验㊂1.4　qRT⁃PCR检测细胞中SOX5mRNA的表达　使用TRIzol试剂提取细胞总RNA,使用分光光度计测量总RNA的浓度㊂按照试剂盒说明书将RNA反转录为cDNA,进行PCR扩增(见表1)㊂反应体系(20μL):cDNA(200ng/μL)2μL,SYBR®Premix Ex Taq TM(2×)10μL,上下游引物各0.4μL,ddH2O7.2μL㊂循环条件:94℃持续10min,然后在94℃持续10s,60℃持续20s和72℃持续1min进行40个循环㊂用β⁃actin作为对照,相对SOX5mRNA的表达量采用2-ΔΔCt方法计算㊂表1　RT⁃PCR引物序列基因引物序列SOX5F:5′⁃CAG CCA GAG TTA GCA CAA TAG G⁃3′R:5′⁃CTG TTG TTC CCG TCG GAG TT⁃3′β⁃actinF:5′⁃TTG CGT TAC ACC CTT TCT TG⁃3′R:5′⁃TGT CAC CTT CAC CGT TCC A⁃3′1.5　MTT法检测细胞增殖活力　转染48h后将成骨细胞以2×103细胞/孔的浓度接种到96孔板中,继续培养24h,然后每孔中加入20μL的MTT溶液(5mg/mL),于培养箱中孵育4h,吸去上层清液后加入150μL的DMSO, 490nm波长处测定各孔吸光度值(OD),计算细胞增殖率㊂细胞增殖率=(实验组OD值-空白孔OD 值)/(对照组OD值-空白孔OD值)×100%㊂1.6　ALP活性测定　ALP是成骨细胞分化的早期标志㊂将转染的成骨细胞用成骨培养基培养7d㊂然后,除去OM培养基,并使用0.1%TritonX⁃100裂解细胞获得细胞裂解液,然后12000g离心10min,取上清液为样品㊂使用ALP活性检测试剂盒测量上清液中ALP活性㊂于405nm处测定各组OD值,使用对硝基苯酚绘制标准曲线;另用BCA法测定每个样品的总蛋白浓度㊂并将每个样品的ALP活性标准化为相应的总蛋白含量㊂1.7　茜素红染色　采用茜素红染色观察钙结节的形成数量,评估成骨细胞的矿化能力㊂成骨细胞按1.3方法进行分组处理,转染后将细胞培养2周,弃去培养液,细胞用PBS洗涤2次,并在室温下用4%多聚甲醛固定30min㊂弃去多聚甲醛,PBS洗涤后在37℃下用0.1%茜素红染液染色1h㊂倒置光学显微镜下观察图像并拍照,并使用Image⁃Pro Plus6.0软件统计钙化结节染色阳性区域的面积和数量㊂1.8　Western blotting检测成骨细胞NF⁃κB信号通路相关蛋白的表达　使用RIPA裂解液提取细胞中蛋白质㊂使用BCA试剂盒对蛋白质浓度进行定量㊂取等量蛋白质样品上样(每泳道30μg),10%SDS⁃PAGE分离蛋白质,并通过半干转移将其转移到PVDF膜上㊂将膜用5%脱脂牛奶封闭,并在4℃下与一抗(Runx2㊁CollagenⅠ㊁NF⁃κB p65㊁p⁃NF⁃κB p65㊁TNF⁃α㊁IκBα㊁β⁃actin,1∶1000)孵育过夜㊂第2天,将膜与偶联辣根过氧化物酶的二抗孵育(1∶2000)2h,然后使用化学发光试剂盒(ECL)进行显色㊂以β⁃actin为内参,分析结果㊂1.9　统计学方法　以上所有实验均重复3次㊂采用单因素方差分析(One⁃way ANOVA),Tukey的事后检验用于单因素方差分析后的成对比较㊂2　结果2.1　成骨细胞原代培养和鉴定　原代培养第3天,倒置相差显微镜下见成骨细胞从碎骨块周围爬出,呈放射状贴壁生长,形态不规则,呈多边形或三角形,有较多突起,单核卵圆形, 1~2个核仁,胞质丰富清晰,ALP染色呈阳性,蓝黑色颗粒沉积在细胞质及细胞核ALP活性部位(见图1)㊂2.2　各组成骨细胞中SOX5mRNA的表达　与空白对照组相比,pcDNA⁃SOX5组大鼠OB 中SOX5mRNA水平显著升高(P<0.05),siRNA⁃SOX5组大鼠OB中SOX5mRNA水平明显降低(P <0.05)(见表2)㊂表2　各组大鼠OB中SOX5mRNA水平比较(x±s;n i=3)分组SOX5mRNA空白对照组 1.00±0.00 pcDNA3.1组 1.02±0.01 pcDNA⁃SOX5组 4.65±0.37*si⁃NC组 1.01±0.01 siRNA⁃SOX5组0.41±0.05* F315.94 P<0.01 MS组内0.028 q检验:与空白对照组比较*P<0.052.3　各组成骨细胞增殖活力　与空白对照组相比,pcDNA⁃SOX5组大鼠OB增殖活力显著降低(P <0.05),siRNA⁃SOX5组大鼠OB 增殖活力明显升高(P <0.05)(见表3)㊂表3　各组大鼠OB 增殖活力比较(x ±s ;n i =3)分组增殖率/%空白对照组100.00±0.00pcDNA3.1组102.13±10.01pcDNA⁃SOX5组64.75±6.16*si⁃NC 组104.06±9.31siRNA⁃SOX5组137.31±7.42* F144.83 P<0.01 MS 组内55.976 q 检验:与空白对照组比较*P <0.052.4　各组成骨细胞ALP 活性　与空白对照组相比,pcDNA⁃SOX5组大鼠OB中ALP 活性显著降低(P <0.05),siRNA⁃SOX5组大鼠OB 中ALP 活性明显升高(P <0.05)(见表4)㊂表4　各组大鼠OB 中ALP 活性比较(x ±s ;n i =3)分组ALP 活性空白对照组 1.00±0.00pcDNA3.1组 1.03±0.08pcDNA⁃SOX5组0.75±0.05*si⁃NC 组 1.02±0.06siRNA⁃SOX5组1.54±0.09* F 60.49 P<0.01 MS 组内0.004 q 检验:与空白对照组比较*P <0.052.5　各组成骨细胞钙结节形成情况　倒置显微镜下观察可见细胞呈多层重叠生长,各组细胞间均可见橘红色钙化结节;与空白对照组相比,pcDNA⁃SOX5组大鼠OB 钙化结节数量和面积显著降低(P <0.05),siRNA⁃SOX5组大鼠OB 钙化结节数量和面积明显增加(P <0.05)(见图2㊁表5)㊂2.6　各组成骨细胞分化及NF⁃κB 信号通路相关蛋白的表达　与空白对照组相比,pcDNA⁃SOX5组大鼠OB 中p⁃NF⁃κB p65/NF⁃κB p65㊁TNF⁃α蛋白表达显著升高,Runx2㊁Collagen Ⅰ㊁IκBα表达显著降低(P <0.05),siRNA⁃SOX5组大鼠OB 中p⁃NF⁃κB p65/NF⁃κB p65㊁TNF⁃α蛋白表达明显降低,Runx2㊁Collagen Ⅰ㊁IκBα表达明显增加(P <0.05)(见图3㊁表6)㊂3　讨论 OB 是骨形成的主要功能单位,负责骨骼重塑过程中骨骼基质的合成㊁分泌和矿化㊂OB 在维持骨量和减少骨质流失中起关键作用㊂刺激OB 增殖并促进其分化成熟是调节骨代谢㊁促进新骨形成㊁修复骨缺损的重要方法[12]㊂MTT 法是检测细胞增殖的指标,可以反映生活细胞的代谢水平㊂本研究采用MTT 法检测SOX5对OB 增殖活性的影响,结果显示SOX5mRNA 过表达后,对体外培养的OB 增殖有明显的抑制作用,而采用siRNA 技术干扰SOX5的表达后,OB 增殖率明显增加;表明沉默SOX5具有促进OB 增殖的作用㊂ OB 的增殖通常通过测量细胞总蛋白㊁ALP 活性和Collagen Ⅰ分泌来评估㊂ALP 是OB 分泌的一组膜结合糖蛋白,是OB 早期分化的特异性标志,ALP 活性的高低,能较客观地反映OB 分化成熟的程度[13]㊂Runx2㊁Collagen Ⅰ是OB 相关的蛋白,在成骨分化活动中起重要的促进作用[4],在增殖阶段,OB 分泌Collagen I 以帮助矿化并减少骨质流失㊂OB 分化成熟后多层重叠生长形成结节样结构,并不断分泌基质和矿物质,形成矿化结节㊂茜素红染色可以评估成骨分化晚期细胞外基质矿化情况钙化结节的形成情况[14]㊂本实验中,将转染的OB 用成骨培养基培养7d 后,通过ALP 活性检测了SOX5对OB 分化的影响,结果显示SOX5过表达后,ALP 活性值较低,OB 钙化结节数量和面积降低,且Runx2㊁Collagen Ⅰ表达减少,分析可能与细胞增殖㊁分化受到抑制有关;而SOX5mRNA 表达下调时,ALP 活性㊁细胞钙化程度及Runx2㊁CollagenⅠ表达增加㊂分析沉默SOX5促进成骨细胞ALP活性的原因可能是:(1)与促进细胞增殖有关,OB数量的增加,分泌的ALP也随之增加;(2)上调ALP mRNA表达水平,促进ALP的分泌,调节OB的分化㊂表5　各组大鼠OB钙结节形成情况(x±s;n i=3)分组钙化结节数量钙化结节面积/mm2空白对照组898.62±51.4360.54±5.71 pcDNA3.1组901.05±72.6161.12±5.63 pcDNA⁃SOX5组616.47±60.54*33.28±4.17* si⁃NC组895.09±58.3062.35±4.24 siRNA⁃SOX5组1174.81±73.42*89.76±6.79* F28.7041.08 P<0.01<0.01 MS组内4074.34729.154 q检验:与空白对照组比较*P<0.05表6　各组大鼠OB分化及NF⁃κB信号通路相关蛋白的表达(x±s;n i=3)分组Runx2CollagenⅠ　p⁃NF⁃κB p65/NF⁃κB p65　IκBαTNF⁃α空白对照组0.98±0.10 1.12±0.11　0.49±0.04　0.89±0.080.32±0.02 pcDNA3.1组 1.01±0.09 1.10±0.10*0.51±0.050.91±0.070.31±0.03 pcDNA⁃SOX5组0.66±0.07*0.74±0.07* 1.28±0.11*0.40±0.05*0.87±0.06* si⁃NC组0.99±0.06 1.08±0.090.52±0.070.88±0.040.34±0.04 siRNA⁃SOX5组 1.25±0.08* 1.31±0.12*0.33±0.04* 1.22±0.06*0.16±0.03* F20.0312.8892.2768.09150.30 P<0.01<0.01<0.01<0.01<0.01 MS组内0.0070.0100.0050.0040.001 q检验:与空白对照组比较*P<0.05 NF⁃κB控制主要骨骼细胞类型(破骨细胞[15]㊁成骨细胞[16]和软骨细胞[17])的分化或活性㊂生理和病理性骨重塑的刺激都会影响NF⁃κB信号转导[18];NF⁃κB的启动子活性主要是由核移位和NF⁃κB磷酸化引起[19]㊂在静息细胞中,NF⁃κB以NF?κB/IκBα复合物的形式存在于细胞质;在病理条件下,刺激激活核因子抑制剂IκB激酶(IκB kinases, IKKs),该激酶通过靶向将IκBα蛋白降解,释放NF⁃κB并允许其核移位和DNA结合,促进TNF⁃α㊁IL⁃1β等炎性因子的表达,减少骨细胞形成,使OB增殖㊁分化能力降低㊂研究发现NF⁃κB的激活下调OB分化[20];抑制IκBα的降解,稳定NF⁃κB/IκBα复合物,可抑制NF⁃κB的活化,减少炎性因子的释放[21-22]㊂HUANG等[23]发现在人牙槽骨OB分化中,三七皂苷R1可通过抑制NF⁃κB通路,逆转TNF⁃α诱导的钙结节和ALP活性的降低㊂杨青坡等[24]发现姜黄素能降低骨组织中NF⁃κB表达,明显改善OP大鼠骨密度㊂在本研究中,我们通过pcDNA3.1质粒转染构建SOX5过表达OB,发现大鼠OB中磷酸化NF⁃κB p65㊁TNF⁃α蛋白表达升高, IκBα表达降低,说明NF⁃κB信号通路被激活;而沉默SOX5的表达后,IκBα表达增加,磷酸化NF⁃κB p65㊁TNF⁃α表达降低,提示NF⁃κB信号通路被抑制㊂综上所述,沉默SOX5具有促进OB增殖的作用,并可调节OB的分化,其作用机制可能与抑制NF⁃κB信号通路的激活有关,过表达SOX5则发挥相反作用㊂但本研究尚存在一定不足,未对NF⁃κB 信号通路进行干扰从反面进行验证;此外,由于体内外环境的巨大差异,在体内沉默SOX5是否发挥相同的作用,有待进一步研究㊂[参考文献][1]　MENG YC,LIN T,JIANG H,et al.miR⁃122exerts inhibitoryeffects on osteoblast proliferation/differentiation in osteoporosis byactivating the PCP4⁃Mediated JNK pathway[J].Mol Ther NucleicAcids,2020,20:345.[2]　杨菁,聂子淮,滕斌,等.基于FRAX风险评估的分层管理在社区老年骨质疏松症病人中的应用研究[J].蚌埠医学院学报,2022,47(2):254.[3]　CHOTIYARNWONG P,MCCLOSKEY EV.Pathogenesis ofglucocorticoid⁃induced osteoporosis and options for treatment[J].Nat Rev Endocrinol,2020,16(8):437.[4]　HUANG M,LI X,ZHOU C,et al.Noncoding RNA miR⁃205⁃5pmediates osteoporosis pathogenesis and osteoblast differentiationby regulating RUNX2[J].J Cell Biochem,2020,121(10):4196.[5]　ZAWERTON A,MIGNOT C,SIGAFOOS A,et al.Widening ofthe genetic and clinical spectrum of lamb⁃shaffer syndrome,aneurodevelopmental disorder due to SOX5haploinsufficiency[J].Genet Med,2020,22(3):524.[6]　LIU F,LIU X,YANG Y,et al.NEAT1/miR⁃193a⁃3p/SOX5axisregulates cartilage matrix degradation in human osteoarthritis[J].Cell Biol Int,2020,44(4):947.[7]　EDWARDS SK,DESAI A,LIU Y,et al.Expression and functionof a novel isoform of Sox5in malignant B cells[J].Leuk Res,2014,38(3):393.[8]　吴琴,石雨濛,骆爱姝,等.转录因子SOX5在类风湿关节炎病人中的表达及意义[J].中华风湿病学杂志,2019,23(1):46.[9]　张磊,宁玉辉,李国顺,等.敲低SOX5对骨关节炎软骨细胞生物学功能的影响[J].中国骨与关节杂志,2017,6(12):932.[10]　XU L,ZHENG L,WANG Z,et al.TNF⁃α⁃induced SOX5upregulation is involved in the osteogenic differentiation of humanbone marrow mesenchymal stem cells through KLF4signalpathway[J].Mol 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[24]　杨青坡,穆合塔尔㊃买买提热夏提,王法正,等.姜黄素联合有氧运动对骨质疏松大鼠骨密度㊁氧化应激能力及骨组织NF⁃κB的影响[J].中国骨质疏松杂志,2021,27(1):55.(本文编辑　刘梦楠)。

浅谈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?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。

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。

骨形态发生蛋白-2在骨形成过程中的作用机制(一)骨和软骨组织中含有多种参与调节骨骼发育及生长的多肽类生长因子。

此类因子通过自分泌、旁分泌或者内分泌的方式，在细胞与细胞之间，细胞与细胞外基质之间传递信息，参与复杂的骨形成调节过程。

在诸多因子中，骨形态发生蛋白(bonemorphogeneticproteins，BMPs)是唯一能够单独诱导骨组织形成的局部生长因子。

由于BMPs与转化因子在C端都含有7个保留的半胱氨酸残基，所以属于转化生长因子-B超家族(transforminggrowthfactor-batesuperfamily,TGF-βs)成员。

本文仅对骨形态发生蛋白-2(BMP-2)在骨形成过程中分子生物学作用机制综述如下。

1骨形态发生蛋白研究概况1965年，Urist首次将0.6M盐酸制备的脱钙骨基质(decalcifiiedbonematrix,DBM)植入鼠股肌内，成功诱导异位骨形成，从而提出了骨诱导理论(Osteoimductivetheory)。

Urist认为DBM 中存在着非特异性物质，其降解片段能够诱导血管周围的未分化间充质细胞分化为骨系细胞。

在异位或常位的骨组织或软骨组织中形成过程中〔1〕，这类骨诱导物质作为形态原(Morphogen)，可以为反应细胞所感知，通过激活或抑制细胞内的基因，调节骨系细胞的分化和增生。

1971年，Urist将这类诱导成骨物质定义为骨形态发生蛋白(BMPs)〔2〕。

在近20年中，人们不仅从多种动物骨组织中分离和纯化出天然的BMP-1、BMP-2、BMP-3和BMP-4，而且还通过基因重组技术进一步在中国仓鼠的卵母细胞和大肠杆菌中表达出了人类基因重组的骨形态发生蛋白(rhbMPs)〔3，4〕。

迄今为止，已经报导了13种BMPs，而且数目仍在继续增加〔5〕。

研究结果表明，在动物生长发育中，BMPs及其相应的受体几乎遍及动物体内所有内脏及体表器官。

因此，BMPs的功能远远地超出了单纯的骨诱导作用。

脉冲电磁场促骨折愈合作用机理的研究进展骨折是外科中常见病之一,因各种原因造成的骨折不愈合率约占5-10%。

长期以来,国内外学者一直致力于促进骨愈合的研究。

从70年代开始,电刺激已经成为促进骨折愈合的有效的方法,脉冲电磁场尤其受到关注。

经过 30 多年的发展, 脉冲电磁场已作为一种非侵入的疗法成功运用于临床, 并取得了非常好的效果。

故而，近几年对脉冲电磁场治疗骨折的作用机理有了更深一步的研究，本文就脉冲电磁场促骨折愈合作用机理综述如下:1. 对成骨破骨细胞的影响成骨细胞是骨发生和骨形成的物质基础，在骨组织的更新活动中是最重要的功能细胞。

成骨细胞的骨形成与破骨细胞的骨吸收两者间保持动态平衡是骨活动保持正常状态的基础，而破骨细胞的活动亦受到成骨细胞的调控。

故脉冲电磁场促进骨折愈合的实验研究大都以成骨细胞和破骨细胞作为研究对象。

张晓军等[1]采用频率为15Hz、强度为5M、占空比为15%的脉冲电磁场作用于成骨细胞，检测成骨细胞的增殖，以观察脉冲电磁场对体外培养成骨细胞增殖的影响，结果显示脉冲电磁场能显著促进成骨细胞增殖和体外矿化。

李丽荣等[2]利用出生后的SD仔鼠2只,骨组织块培养法分离、培养成骨细胞。

然后将频率为15Hz、磁感应强度为018 mT的脉冲电磁场作用于成骨细胞。

应用MTT方法、碱性磷酸酶(ALP)测定、四环素荧光标记检测成骨细胞增殖、分化、体外骨形成情况。

实验结果表明:1MTT检测结果显示实验组波长490 nm处的吸光度A490nm值明显高于对照组;oALP检测结果显示实验组波长410nm处的吸光度A410 nm值明显高于对照组;实验组钙结节数量也明显多于对照组。

说明了脉冲电磁场刺激促进成骨细胞增殖、分化、加速了骨形成。

Fitzsilnlnons [3]等对脉冲磁场对体外培养的破骨细胞的影响进行了研究，发现从新生鼠长骨分离出来的破骨细胞，在脉冲磁场存在与不存在的条件下，对培养基中骨质的吸收没有明显差别，说明脉冲磁场不影响破骨细胞的影响的吸收功能，却能增加成骨细胞的成骨能力，从而增加骨修复过程中的骨形成数量。

干细胞成骨和成脂诱导方法一、成骨诱导体系：1. 试剂成骨诱导液：DMEM+10%FBS，双抗，谷氨酰胺，诱导因子：地塞米松：通过促进Cbfal mRNA和Osterix mRNA的表达而促进骨髓基质细胞向成骨细胞分化。

β-甘油磷酸钠：可促进地塞米松对MSC的的诱导分化。

Vc：一种重要的营养素和氧化还原剂，在骨盐代谢及骨形成中具有重要作用。

在体外，它能增加钙盐的沉积，促进矿化结节的形成，并通过间充质细胞间接调节破骨细胞的分化。

维生素C能直接抑制核因子κB受体活化子配体（RANKL）诱导的破骨细胞形成。

2. 诱导步骤（1）待干细胞达到80~90%融合时，消化。

（2）将干细胞接种于六孔板中，每孔约3x103个细胞，加入2ml / 孔干细胞完全培养液。

放入37°C，5% CO2孵箱中培养。

（3）24h后，移去旧的培养液，加入2ml孔成骨诱导液。

（4）每三天换液，诱导2-3周。

（5）2-3周后，钙结节形成，进行茜素红染色。

二、成脂诱导体系：1. 试剂成脂诱导液A：DMEM+10%FBS，双抗，谷氨酰胺，诱导因子：胰岛素，I BMX，地塞米松，吲哚美锌。

成脂诱导液B：DMEM+10%FBS，双抗，谷氨酰胺，诱导因子：胰岛素。

2. 诱导步骤：（1）待干细胞达到80~90%融合时，消化。

（2）将干细胞接种于六孔板中，每孔约2x104个细胞，加入2ml / 孔干细胞完全培养液。

放入37°C，5% CO2孵箱中培养。

（3）每三天进行换液（干细胞完全培养液），直至细胞达到100%融合。

（4）待细胞达到100%融合时，移去旧的培养液，加入2ml / 孔成脂诱导液A开始诱导。

（5）三天后更换成成脂诱导液B进行维持，24h后再更换成成脂诱导液A诱导，如此进行3个循环。

（6）当脂滴出现较多，但比较小时，可以用成脂诱导液B进行维持3-5天，脂滴增大。

（7）油红O染色。

破骨细胞成骨细胞的相互作用
人体骨骼系统的健康与疾病状态，与破骨细胞和成骨细胞的相互作用密切相关。

破骨细胞和成骨细胞是骨骼系统中的两种重要细胞类型，它们共同参与了骨骼的生长、修复和再生过程。

破骨细胞是一种多核巨噬细胞，主要负责吸收和分解骨组织。

当骨骼受到损伤或老化时，破骨细胞会被激活，通过分泌酶类物质和溶酶体酶，将骨组织中的无机盐和有机物质分解并吸收，从而促进骨质的重塑和修复。

而成骨细胞则是负责合成和沉积骨组织的细胞，它们分泌胶原蛋白和骨基质，促进骨骼的形成和增长。

在骨折愈合或骨骼生长过程中，成骨细胞会被激活，沉积新的骨基质，促进骨骼的愈合和生长。

破骨细胞和成骨细胞之间的相互作用是骨骼系统中的动态平衡过程。

当这两种细胞的功能失衡时，就会导致骨质疏松、骨折难愈合等骨骼疾病的发生。

比如，破骨细胞过度活跃或成骨细胞功能减弱，都会导致骨质流失和骨密度减少，增加骨折的风险。

因此，了解破骨细胞和成骨细胞的相互作用对于预防和治疗骨骼疾病具有重要意义。

通过调节破骨细胞和成骨细胞的功能，可以促进骨骼的修复和再生，维护骨骼系统的健康状态。

未来，随着对骨细胞生物学的深入研究，相信会有更多针对骨骼疾病的有效治疗方法得以开发。

成骨细胞的数量对体外钙化结节形成的影响关键词：细胞【摘要】目的了解体外培养成骨细胞的接种数量对钙化结节形成的影响。

方法实验选用了1×105个/ml、2×105个/ml、5×105个/ml三个不同的细胞接种浓度，并且每个浓度组分别给予含β-甘油磷酸钠和维生素C的条件培养液以及常规培养液进行细胞培养。

显微镜观察钙化结节的形成，并做钙化结节染色。

结果在培养30天内，条件培养液或常规培养液培养的5×105个/ml组细胞无结节形成；而2×105个/ml组和1×105个/ml组都有钙化结节形成，而且有细胞越少形成结节越早，数量越多的趋势；给予条件培养液又较常规培养液培养有结节形成早而多的趋势。

钙化结节染色显示结节为红色。

结论体外培养成骨细胞钙化结节的形成须接种适宜的细胞数量，用条件培养液培养细胞能促进钙化结节形成。

【关键词】成骨细胞；钙化结节；体外培养Observation of cultured osteoblasts forming mineralization nodes in vitro【Abstract】 Objective To investigate whether osteoblasts cultured in vitro can form mineralization nodes. Method The osteoblasts at 1×105/ml,2×105/ml and 5×105 /ml cell density were cultured in the DMEM medium and in the DMEM medium supplemented with β-glycerophosphate sodium and ascorbic acid. The formation process of mineralization nodes were observed withmicroscope and calcified nodules stain was made. Results There were more mineralization nodes to form in shorter time in the 1×105/ml cell density group compared with in the 2×105/ml cell density group, but in the 5×105/ml cell density group, there were not, and with the DMEM medium contained β-glycerophosphate sodium and ascorbic acid, mineralization nodes formed more early compared with the DMEM medium. Mineralization nodes stain showed red.Conclusion Cultured osteoblasts at suitable cell density can easily form mineralization nodes in vitro, and β-glycerophosphate sodium and ascorbic acid just promote formation of mineralization nodes.【Key words】 osteoblast; mineralization nodes; in vitro 随着成骨细胞体外培养技术的发展，其体外培养成为骨组织工程及骨替代材料研究的一种重要手段。

四种骨细胞的功能
一、成骨细胞：成骨细胞（Osteoblasts）是在骨形成和修复过程
中发挥关键作用的一类特殊的细胞。

它们通过分泌二氧化碳、磷酸钙、磷酸氢钙以及某些蛋白质来处理骨的固化。

他们还能从血液中摄取一
些必要的微量元素，如钙、磷和镁，以增强其活性，激活骨细胞的合
成和分解。

成骨细胞能够抑制免疫反应并分泌出激动因子来调节炎症
反应，这能够有效地确保骨的形成和修复，也可以减少炎症性疾病的
危险性。

二、去骨化细胞：去骨化细胞（Osteoclasts）是形成骨质的另一
个重要细胞群。

它们可以将磷酸钙和碳酸钙从骨中溶解出来，以调节
钙平衡，并保持血液中的正常钙浓度。

此外，它们还能够促进新骨的
生长，从而使骨头更加便携和灵活。

它们也可以参与炎症反应，调节
免疫系统，以及骨折修复。

三、纤维细胞：纤维细胞（Fibroblasts）是一种对骨细胞具有辅
助作用的细胞，它们可以分泌多种特定蛋白，以增强骨格结构的稳定
性和强度。

此外，纤维细胞还能够促进骨折愈合和吸收少量的坚硬物质，从而改善其力学性能。

它们还可以参与炎症反应，并调节骨细胞
的生长和分化。

四、血管内皮细胞：血管内皮细胞（Vascular endothelial
cells）是通过控制血液流动而参与骨形成和修复过程的重要细胞之一。

血管内皮细胞可以参与炎症反应，调节器官细胞的血液供应，同时也
可以过氧化反应抑制骨形成细胞的活性，从而阻止骨的过度生长。

另外，他们还能从血液中摄取一些必要的微量元素，以促进骨形成。

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。

试述骨组织4种细胞的结构特点及功能骨祖细胞是骨组织的干细胞，位于骨外膜及骨内膜贴近骨的表面，体积小，呈梭形，弱嗜碱性。

当骨组织生长或改建时，能分化为成骨细胞。

成骨细胞分布于骨组织表面，胞体有细小突起，矮柱状或椭圆形，胞质嗜碱性。

电镜下可见大量的粗面内质网和高尔基复合体。

成骨细胞合成和分泌骨基质的有机成分，形成类骨质。

成骨时，成骨细胞还释放基质小泡。

泡内有细小的钙化结晶，是钙化的起始部位。

成骨细胞分泌类骨质后被包埋于其中，便成为骨细胞。

骨细胞位于骨板内或骨板间，胞体较小，有许多细长突起，胞体呈扁椭圆形。

胞体所在的腔隙称骨陷窝；突起所在的腔隙称骨小管。

骨细胞的结构和功能与其成熟度有关。

刚转变的骨细胞与成骨细胞相似，仍能产生类骨质。

随着类骨质逐渐钙化为骨质，细胞逐渐变为成熟的骨细胞。

体积变小，细胞器减少，突起延长，相邻骨细胞的突起以缝隙连接相连，骨小管彼此相通。

骨陷窝和骨小管内含有少量组织液。

骨细胞具有一定的溶骨和成骨作用，参与调节钙、磷平衡。

破骨细胞数量少，主要分布于骨组织的边缘，是一种多核的大细胞，直径30~100μm，含有6~50个核。

目前认为它由多个单核细胞融合而成，无分裂能力。

胞质为嗜酸性，细胞器丰富，尤以溶酶体和线粒体居多。

功能活跃的破骨细胞有明显的极性，光镜下可见破骨细胞贴近骨基质的一侧有皱褶缘。

电镜下呈许多大小和长短不一的突起。

胞质内含多种水解酶和有机酸，溶解骨盐，分解骨有机成分。

表明破骨细胞具有很强的溶骨和吸收能力。

骨组织工程中成骨细胞有四种来源：骨、骨外膜、骨髓和骨外组织，其中以骨髓为最优。

因为骨髓基质细胞具有多向分化潜能，因此有必要选择最佳的培养条件来促进其增殖并定向分化为成骨细胞。

可通过使用物理、化学和生物等多种手段来达到此目的，其中以BMP、b-FGF和TGF-β的作用最为显著和直接。

也可将各种生长因子的基因转入骨髓基质细胞，使其稳定有效地表达，通过自分泌和旁分泌作用来达到同样的目的。

人骨髓成骨细胞培养法的改良及其体外成骨能力卢丙仑;刘宝林;冯志华;洪咏龙【期刊名称】《第四军医大学学报》【年(卷),期】1999(20)11【摘要】目的:探讨简便、易行的人骨髓成骨细胞体外培养方法,研究骨髓基质细胞在体外培养条件下的成骨能力.方法:抽取人骨髓组织,梯度离心后置于含100 mL/L 小牛血清的DMEM培养液中,培养24 h换液,稳定传代后改用含地塞米松和β-甘油磷酸钠的条件培养液,用倒置显微镜观察、组织化学染色、四环素荧光标记等方法进行观测.结果:传代细胞4 d～5 d即可传代,在条件培养液中2 wk形成多层结构,并聚集成黑色结节.培养细胞ALP染色强阳性,结节四环素荧光标记、钙染色强阳性,Ⅰ型胶原免疫组化染色呈黄褐色.结论:本实验方法所培养的骨髓基质细胞符合成骨细胞的形态特征和生物学特性,并能在体外形成钙化的新骨组织.【总页数】3页(PS81-S83)【作者】卢丙仑;刘宝林;冯志华;洪咏龙【作者单位】第四军医大学西京医院整形外科中心,陕西,西安,710033;第四军医大学,口腔医学院颌面外科;唐都医院传染科;第四军医大学,口腔医学院颌面外科【正文语种】中文【中图分类】R683【相关文献】1.高糖对人骨髓间充质干细胞成骨能力影响的体外研究 [J], 杜杰;史久慧;王屹博;丁超;董淑凤2.低压细胞灌注法提高多孔人工骨成骨能力的体外研究 [J], 王居勇;张怀华;沈慧良;麻生义则;陈佳妮;张庆明;李旗;王居强;雍宜民;四宫谦一3.高糖环境下人骨髓间充质干细胞复合兔脱细胞真皮支架体外成骨能力检测 [J], 张彧婷;孙权;沙峰;孙石柱;姚立杰;李静平;沈雷4.兔骨髓基质细胞培养及其体外成骨能力 [J], 黄柏英;祝和成5.大鼠骨髓间充质干细胞和脂肪干细胞体外成骨能力的比较 [J], 卓丽丹;冯顶丽;芦笛;郭红延;李红因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

骨细胞的功能骨细胞是构成骨质的基本细胞，它们有多种功能，包括调节骨形态和密度、修复骨骼损伤、维持血钙平衡等。

在本文中，我们将更详细地探讨骨细胞的功能和作用。

一、成骨细胞成骨细胞是促进骨形态和密度增加的关键成分。

它们通过细胞分化和合成钙磷矿物质来促进骨骼生长和重建。

当我们的身体需要更多的骨质时，成骨细胞会被激活，开始工作。

它们在骨骼表面分泌成骨基质，这是一种含有的胶原蛋白和矿物质的物质。

这个物质会形成一层堆积起来的细胞和基质，从而增加骨质的密度，保持骨骼长期稳定。

此外，成骨细胞还会通过某些调节生长激素和维生素D 等物质辅助吸收和利用钙质，维持内部环境的动态平衡。

二、成骨细胞成骨细胞起到建设骨骼的重要作用，而成骨细胞则是执行骨骼维护的任务。

成骨细胞能够清除骨骼表面上的老化、破损细胞，并代替已经恶化的骨骼组成结构。

同时，它们能够发现和修复骨骼中出现的细微裂缝和损伤，防止更严重的破损情况的发生。

通过这种方式，成骨细胞能够不断更新和维护骨骼的健康状态，防止骨骼老化或劣化。

三、破骨细胞破骨细胞是骨骼维护的最后一道保险。

它们负责消除一些无用的或破损的骨骼部分，促进骨骼吸收和代谢。

这种过程被称为骨吸收，不仅能够清除旧骨骼，并为新骨骼的生长提供空间，它还能控制血液中的钙浓度，调节内部环境的稳定。

总的来说，骨细胞是骨骼中至关重要的细胞。

它们共同协作，在不同的时间和情境下发挥不同的作用，确保我们的骨骼能够始终保持健康状态。

了解骨细胞的功能和作用可以帮助我们更好地保护身体，尤其是骨骼。

我们应该珍惜和维护我们的骨骼，以保持健康和活力。