骨骼与软骨细胞系

1.软骨细胞：是发育早期出现的第一种骨骼细胞。在胚胎发育早期，间充质细胞前体聚集分化为软骨细胞，增殖并分泌软骨蛋白聚糖、弹性蛋白以及Ⅱ型胶原，形成软骨原基或骨骼雏形。位于原基中心的细胞停止增殖，依次分化为前肥大软骨细胞、肥大软骨细胞。肥大软骨细胞体积快速增大，合成富含Ⅹ型胶原的基质，诱导软骨细胞在凋亡前钙化[1]。软骨形成起始需要骨形成蛋白（BMP）信号通路及转录因子SOX9、SOX5和SOX6等的相互作用。印度豪猪蛋白（IHH）可直接或通过增加甲状旁腺激素相关蛋白（PTHrP）信号通路转导抑制软骨细胞肥大化，促进软骨细胞增殖。经典Wnt信号通路可通过抑制SOX9促进软骨细胞肥大化，成纤维生长因子18（FGF18）抑制软骨细胞的增殖与分化[3]。

2.成骨细胞：来源于多能间充质干细胞，构成所有骨骼细胞的5%。成骨细胞的成熟过程包括：前体细胞决定，细胞增殖，Ⅰ型胶原沉积以及基质矿化。在骨形成后，成骨细胞分化为衬细胞、骨细胞或凋亡。在表达SOX9的间充质细胞前体中，成骨细胞的发生需要两种主要的转录因子：RUNX2和Osterix。随后的分化由IHH、PTH、经典Wnt通路、BMP、IGF-1和FGF等信号通路共同调节[2]。(https://www.daowen.com)

3.骨细胞：构成所有骨骼细胞的90%～95%， 其来源于包埋在骨基质的成骨细胞。骨细胞富含突起，通过骨小管形成网络，感知流体剪切应力，通过缝隙连接相互沟通。机械应力与局部的微小损伤刺激骨细胞释放细胞因子和化学信号或诱导其凋亡。增加的机械应力刺激局部成骨细胞形成，降低负荷和微损伤刺激破骨细胞重吸收。骨细胞通过核因子κB受体活化因子配体（RANKL）/RANK信号通路调节破骨细胞，通过Wnt信号通路调节成骨细胞[4-5]。因此，骨细胞是调控骨构建和骨重建的感受器，发挥着调控中心的作用。

4.破骨细胞：占骨骼细胞的1%～2%，它们由单核-髓系细胞前体融合形成，吸收骨基质和矿物质。破骨细胞附着于骨表面。贴近骨质的一侧称为皱褶缘和基底膜区。碳酸酐酶Ⅱ在破骨细胞中产生氢离子和碳酸氢盐，HCO3-与胞外的氯离子通过基底膜的Cl-/HCO3-通道交换。氢离子由破骨细胞特有的质子泵（H+-ATP酶）通过皱褶缘泵出，氯离子通过CLCN7通道转运出细胞。在陷窝中，酸性环境溶解羟基磷灰石，释放Ca2+和HPO42-，破骨细胞分泌的半胱氨酸蛋白酶，组织蛋白酶K溶解有机骨基质。降解产物在皱褶缘通过内吞作用形成富含抗酒石酸酸性磷酸酶的囊泡，通过胞吐作用在基底膜释放。巨噬细胞CSF （M-CSF）/ CSF-1R信号通路激活RANK的表达，促进破骨细胞前体的募集。RANKL/RANK信号通路诱导转录因子促进破骨细胞的分化与融合[6]。