跳转到内容

破骨細胞

维基百科，自由的百科全书
破骨細胞
Osteoclast
圖中央爲破骨細胞，可見破骨細胞有多個核。圖下方的組織即骨組織，圖左上方的結構爲血 管
基本信息
位置骨組織
功能溶解破壞骨組織
标识字符
拉丁文osteoclastus
MeSHD010010
THH2.00.03.7.00005
FMAFMA:66781
《显微解剖学术语（英语：Anatomical terms of microanatomy）》

破骨細胞（英語：osteoclast）又称蝕骨細胞[1]，是一種存在於骨組織中的細胞，由多個單核細胞融合而成，直徑最大可達100微米，細胞核的數目一般是6-50個[2][3]。破骨細胞由核因子B配體激活受體（RANKL），以及巨噬細胞集落刺激因子（M-CSF）刺激分化產生。它的主要功能是通過釋放乳酸、檸檬酸、碳酸、碳酸酐酶及溶酶體酶等，對骨組織進行分解破壞[2]，是體內唯一具有骨吸收活性的細胞[4][5][6]。

破骨細胞於1873年由德國的阿尔伯特·冯·科立克最早發現[7]。英语 osteoclast 中，osteo- 來自古希臘語 ὀστέον（osteon），意爲骨；-clast 來自古希臘語 κλαστός（clastos），意爲破壞。

在牙發育過程中，能吸收脫落乳牙牙根的破牙本質細胞與破骨細胞相似，兩者存在一定的聯繫[8][9][10]。

結構

對抗酒石酸酸性磷酸酶（英语：Tartrate resistant acid phosphatase） (TRAP) 陽性的破骨細胞
已活化的破骨細胞的圖示橫截面

破骨細胞是起源於骨髓單核細胞的多核巨細胞（英语：Multinucleate）。破骨前體細胞在趨化因子的作用下進入血循環[11]，到達處於吸收狀態的骨組織部位，在M-CSF和RANKL的作用下分化成破骨細胞[12]。人類破骨細胞通常具有五個緊密堆積的細胞核，直徑為150-200µm。當使用趨化因子將巨噬細胞轉化為破骨細胞時，可能會出現直徑達到100µm的極大細胞，具有數十個細胞核，並且通常會表達主要的破骨細胞蛋白。由於不是天然的底物，因此與活骨中的細胞有顯著差異[13][14]。多細胞核破骨細胞的大小使其能夠將許多巨噬細胞的離子轉運，同時蛋白質分泌和囊泡轉運能力集中在骨頭的局部區域。

骨吸收原理

有研究發現，骨吸收能力是由破骨細胞數量及單個細胞降解骨基質的能力所決定[15]。在骨吸收過程中，破骨細胞會與骨基質接觸，通過整合素αVβ3（英语：Alpha-v beta-3）等分子的作用，使破骨細胞自身與骨表面之間形成一個獨立的微環境。在破骨細胞內的溶酶體酶的作用下，經皺摺緣排泌酸性物質，從而在破骨細胞和骨基質之間形成一個局部酸性微環境。酸性環境使骨中的礦物質溶解，暴露出其有機質部分，隨後被組織蛋白酶K、抗酒石酸酸性磷酸酶 (TRACP) 及基質金屬蛋白酶-9 (MMP-9) 等酶降解。抗酒石酸酸性磷酸酶主要存在於與破骨細胞膜相聯繫的微粒體内，參與骨基質中鈣磷礦化底物的降解，可間接反映破骨細胞的活性及骨吸收的速率[16]。這些溶解的產物，如鈣離子、彈性蛋白及蛋白多糖等均從細胞膜的皺摺緣被吸收，然後進入到破骨細胞的轉移小泡進行下一步處理，最終通過胞吐作用被轉移出破骨細胞[17]。

抑制

目前發現無細胞毒性的IgG2單克隆抗體地舒單抗（denosumab）[18]能夠與RANK競爭性結合人類RANKL蛋白上的DE環結構。一方面活化了核因子活化B細胞κ輕鏈增強子 (NF-κB)，後者進入細胞核影響相關基因的表達，對破骨細胞的活化、分化、增殖及多核化和生存起關鍵作用。另一方面，則抑制RANKL與破骨細胞及其前體表面的RANK結合，有效阻斷配體與受體間的作用關係，從而抑制活化破骨細胞的形成、功能和存活，降低破骨細胞活性、抑制破骨細胞分化，進而阻礙腫瘤生長[19]。

參考資料

  1. ^ 存档副本. [2022-11-27]. （原始内容存档于2022-11-27）. 
  2. ^ 2.0 2.1 章爲等. 第四章 軟骨和骨. 組織學與胚胎學. 四川大學出版社. 2005: 35–36. ISBN 7-5614-2971-1. 
  3. ^ Jain N, Weinstein RS. Giant osteoclasts after long-term bisphosphonate therapy: diagnostic challenges. Nat Rev Rheumatol. 2009, 5 (6): 341–6. PMID 19491914. doi:10.1038/nrrheum.2009.87. 
  4. ^ Väänänen, HK; Laitala-Leinonen, T. Osteoclast lineage and function.. Archives of biochemistry and biophysics. 2008-05-15, 473 (2): 132–8 [2019-11-18]. PMID 18424258. doi:10.1016/j.abb.2008.03.037. 
  5. ^ Indo, Y; Takeshita, S; Ishii, KA; Hoshii, T; Aburatani, H; Hirao, A; Ikeda, K. Metabolic regulation of osteoclast differentiation and function.. Journal of bone and mineral research : the official journal of the American Society for Bone and Mineral Research. 2013-11, 28 (11): 2392–9 [2019-11-18]. PMID 23661628. doi:10.1002/jbmr.1976. 
  6. ^ Ono, T; Nakashima, T. Recent advances in osteoclast biology.. Histochemistry and cell biology. 2018-04, 149 (4): 325–341 [2019-11-18]. PMID 29392395. doi:10.1007/s00418-018-1636-2. 
  7. ^ Nijweidi Peter J.; Feyen, Jean H. M., Cells of Bone: Proliferation, Differentiation, and Hormonal Regulation, Physiological Reviews, 1986, 66 (4): 855–886, PMID 3532144 
  8. ^ Odontoclast. Farlex, The Free Dictionary. 2007 [2013-11-06]. （原始内容存档于2013-12-16）. 
  9. ^ Wang Z, McCauley LK. Osteoclasts and odontoclasts: signaling pathways to development and disease. Oral Diseases. March 2011, 17 (2): 129–42. PMID 20659257. doi:10.1111/j.1601-0825.2010.01718.x. 
  10. ^ K. Chatterjee. Essentials of Oral Histology. Jaypee Brothers Publishers. 1 December 2006: 155 [2018-05-06]. ISBN 978-81-8061-865-9. （原始内容存档于2014-01-11）. 
  11. ^ Adachi, JD; Lyles, KW; Colón-Emeric, CS; Boonen, S; Pieper, CF; Mautalen, C; Hyldstrup, L; Recknor, C; Nordsletten, L; Moore, KA; Bucci-Rechtweg, C; Su, G; Eriksen, EF; Magaziner, JS. Zoledronic acid results in better health-related quality of life following hip fracture: the HORIZON-Recurrent Fracture Trial.. Osteoporosis international : a journal established as result of cooperation between the European Foundation for Osteoporosis and the National Osteoporosis Foundation of the USA. 2011-09, 22 (9): 2539–49. PMID 21249332. doi:10.1007/s00198-010-1514-9. 
  12. ^ Kalbasi Anaraki, P; Patecki, M; Tkachuk, S; Kiyan, Y; Haller, H; Dumler, I. Urokinase receptor mediates osteoclastogenesis via M-CSF release from osteoblasts and the c-Fms/PI3K/Akt/NF-κB pathway in osteoclasts.. Journal of bone and mineral research : the official journal of the American Society for Bone and Mineral Research. 2015-02, 30 (2): 379–88 [2019-11-09]. PMID 25196912. doi:10.1002/jbmr.2350. 
  13. ^ Basle MF, Mazaud P, Malkani K, Chretien MF, Moreau MF, Rebel A. Isolation of osteoclasts from Pagetic bone tissue: morphometry and cytochemistry on isolated cells. Bone. 1988, 9 (1): 1–6. PMID 2837260. doi:10.1016/8756-3282(88)90020-8. 
  14. ^ Jain N, Weinstein RS. Giant osteoclasts after long-term bisphosphonate therapy: diagnostic challenges. Nat Rev Rheumatol. 2009, 5 (6): 341–6. PMC 2860596 可免费查阅. PMID 19491914. doi:10.1038/nrrheum.2009.87. 
  15. ^ Feng, X; Teitelbaum, SL. Osteoclasts: New Insights.. Bone research. 2013-03, 1 (1): 11–26 [2019-11-18]. PMID 26273491. doi:10.4248/BR201301003. 
  16. ^ Zhu, Y; Wu, Y; Liang, Y; Tan, W; Liu, Z; Xiao, J. Regulation of expression level of fms-like tyrosine kinase-4 is related to osteoclast differentiation.. Archives of medical science : AMS. 2016-06-01, 12 (3): 502–6 [2019-11-18]. PMID 27279840. doi:10.5114/aoms.2015.55821. 
  17. ^ Teitelbaum, SL. Bone resorption by osteoclasts.. Science (New York, N.Y.). 2000-09-01, 289 (5484): 1504–8 [2019-11-09]. PMID 10968780. doi:10.1126/science.289.5484.1504. 
  18. ^ Eastell, R; Christiansen, C; Grauer, A; Kutilek, S; Libanati, C; McClung, MR; Reid, IR; Resch, H; Siris, E; Uebelhart, D; Wang, A; Weryha, G; Cummings, SR. Effects of denosumab on bone turnover markers in postmenopausal osteoporosis.. Journal of bone and mineral research : the official journal of the American Society for Bone and Mineral Research. 2011-03, 26 (3): 530–7. PMID 20839290. doi:10.1002/jbmr.251. 
  19. ^ 張萌萌. Denosumab與破骨細胞RANKL/RANK通路. 中國骨質疏松雜志. 2019, 25 (3): 386–388 [2019-11-08]. doi:10.3969/j.issn.1006-7108.2019.03.017. （原始内容存档于2019-11-08）. 
检索自“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=破骨細胞&oldid=78972497”