骨細(xì)胞（Osteocyte）
骨是一種令人驚嘆的高度動(dòng)態(tài)的組織，其中舊骨會(huì)被新骨永久性地替代，以維持礦物質(zhì)穩(wěn)態(tài)和骨結(jié)構(gòu)的完整性。這個(gè)被稱為骨重塑的過(guò)程是由破骨細(xì)胞和成骨細(xì)胞分別協(xié)調(diào)完成的，在“骨多細(xì)胞單位”（Bone Multicellular Units，BMU）中進(jìn)行。BMU由成骨細(xì)胞、破骨細(xì)胞、骨細(xì)胞、骨表面細(xì)胞和血管組成，它是一個(gè)特殊的場(chǎng)所，是一組骨細(xì)胞合作的地方，如圖1所示 [1] [2]。
圖1. 骨重塑圖
本文將重點(diǎn)關(guān)注骨細(xì)胞，這是骨多細(xì)胞單位中的一員。在下文中，我們主要介紹骨細(xì)胞的定義、功能和標(biāo)記物：
骨細(xì)胞的定義
骨細(xì)胞是位于成熟骨骼物質(zhì)內(nèi)部的細(xì)胞。它占據(jù)一個(gè)小腔室，被包含在骨的鈣化基質(zhì)中，稱為骨小室。骨細(xì)胞源自成骨細(xì)胞，或者說(shuō)是骨形成細(xì)胞，并且基本上是由其分泌的產(chǎn)物所包圍的成骨細(xì)胞。
骨細(xì)胞是扁平的橢圓形多突起細(xì)胞，細(xì)胞核也是扁平的，并且染色較深。細(xì)胞質(zhì)呈弱堿性。在電子顯微鏡下，細(xì)胞質(zhì)中有少量溶酶體、線粒體和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基復(fù)合體發(fā)育不良。骨細(xì)胞夾在兩個(gè)相鄰的骨板之間，或分散在骨板中。相鄰骨細(xì)胞的突起之間存在間隙連接。在骨基質(zhì)中，骨細(xì)胞體積占據(jù)的橢圓形腔室被稱為骨小室，突起所在的空間被稱為骨小管（圖2）。
圖2. 骨細(xì)胞的結(jié)構(gòu)
骨細(xì)胞的功能
盡管骨細(xì)胞相對(duì)不活躍，但它們能夠進(jìn)行分子合成和修飾。隨著基因工具的發(fā)展，通過(guò)對(duì)幾種基因的表達(dá)進(jìn)行操縱，骨細(xì)胞的功能已被確定。
- 骨細(xì)胞是骨形成的調(diào)節(jié)者。骨細(xì)胞能夠參與骨基質(zhì)的合成和礦化。骨細(xì)胞合成與骨形成有關(guān)的蛋白質(zhì)，如COL-I或OCN，以及與礦化有關(guān)的蛋白質(zhì)，如ALP [3]。
- 骨細(xì)胞是骨吸收的誘導(dǎo)因子。RANKL和CSF-1的表達(dá)促進(jìn)了破骨細(xì)胞的形成。它們都是推動(dòng)破骨細(xì)胞發(fā)生的必要和充分分子。此外，累積的研究得出結(jié)論，來(lái)自骨細(xì)胞的RANKL對(duì)正常的骨重塑至關(guān)重要 [4]。當(dāng)實(shí)驗(yàn)性地破壞骨細(xì)胞時(shí)，骨骼顯示出明顯的骨吸收增加，骨形成減少，小梁骨丟失，以及對(duì)減載的反應(yīng)喪失 [5]。
- 骨細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)，如硬化蛋白，在礦物質(zhì)代謝中發(fā)揮作用，其他分子如PHEX、DMP-1、MEPE和FGF-23等，這些分子在骨細(xì)胞中高表達(dá)，調(diào)節(jié)磷酸鹽和生物礦化。
骨細(xì)胞標(biāo)記物
在本文的最后一節(jié)，我們?cè)谙卤碇辛谐隽斯羌?xì)胞最常見(jiàn)的標(biāo)記物。骨細(xì)胞標(biāo)記物指的是幾種特殊的蛋白質(zhì)，用于將骨細(xì)胞與其他細(xì)胞類型區(qū)分開(kāi)來(lái)。
| BGN | DMP1 | FGF23 | FN1 | MEPE | PDPN | SOST | SPARC |
參考文獻(xiàn)：
[1] Parffit, A.M. The mechanism of coupling: a role for the vasculature [J]. Bone. 2000, 26(4), 319-23.
[2] Tresguerres FGF,Torres J,López-Quiles J, et al. The osteocyte: A multifunctional cell within the bone [J]. Ann Anat.2019 ():151422.
[3] Nakashima, T., Hayashi, M., et al. Evidence for osteocyte regulation of bone homeostasis through RANKL expression [J]. Nat Med. 2011, 17, 1231-4.
[4] Xiong, J., Piemontese, M., et al. Osteocytes, not osteoblasts or linning cells, are the main source of the RANKL required for osteoclast formation in remodeling bone [J]. PLoS ONE. 2015, 10(9), e0138189.
[5] Metzger CE,Narayanan SA. The Role of Osteocytes in Inflammatory Bone Loss [J]. Front Endocrinol (Lausanne).2019 10():285.
