成骨细胞
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什么是成骨细胞
成骨细胞（来自希腊语为“组合形式骨”，ὀστέο-）是细胞与单个核的合成骨。然而，在骨形成过程中，成骨细胞以连接细胞群的形式发挥作用。单个细胞不能制造骨骼。A组有组织成骨细胞连同由骨细胞的单元制成，通常被称为骨单位。
成骨细胞是间充质干细胞的特化、终末分化产物。它们合成致密、交联的胶原蛋白和数量少得多的特殊蛋白质，包括骨钙素和骨桥蛋白，它们构成了骨骼的有机基质。
在有组织的连接细胞群中，成骨细胞产生羟基磷灰石-骨矿物质，以高度调节的方式沉积到有机基质中，形成坚固而致密的矿化组织-矿化基质。矿化骨骼是呼吸空气脊椎动物身体的主要支撑。它是维持生理稳态的重要矿物质，包括酸碱平衡和钙或磷酸盐的维持。
成骨细胞的骨骼结构
该框架是一个大器官形成和退化的呼吸空气的脊椎动物整个生命。骨骼，通常称为骨骼系统，作为支撑结构和维持整个生物体的钙、磷酸盐和酸碱状态都很重要。骨骼的功能部分，即骨基质，完全是细胞外的。骨基质由蛋白质和矿物质组成。蛋白质形成有机基质。它被合成，然后添加矿物质。绝大多数有机基质是胶原蛋白，提供抗拉强度。.基质通过羟基磷灰石（又名羟基磷灰石）的沉积矿化。这种矿物很硬，并提供抗压强度。因此，胶原蛋白和矿物质一起是一种具有优异拉伸和压缩强度的复合材料，可以在应变下弯曲并恢复其形状而不会损坏。这称为弹性变形。超出骨骼弹性表现能力的力可能会导致故障，通常是骨折。
骨重建
骨骼是一种动态组织，不断被成骨细胞重塑，成骨细胞产生和分泌基质蛋白并将矿物质运输到基质中，破骨细胞分解组织。
成骨
骨骼由以下两个过程之一形成：软骨内骨化或膜内骨化。软骨内骨化是从软骨形成骨骼的过程，这是常用的方法。这种骨骼发育形式是更复杂的形式：它遵循由软骨细胞制成的xxx个软骨骨架的形成，然后将其移除并替换为由成骨细胞制成的骨骼。膜内骨化是间质的直接骨化，发生在颅骨和其他膜骨的形成过程中。
在成骨细胞分化过程中，发育中的祖细胞表达调节性转录因子Cbfa1/Runx2。第二个必需的转录因子是Sp7转录因子。骨软骨祖细胞在生长因子的影响下分化，尽管组织培养中分离的间充质干细胞也可能在包括维生素C和碱性磷酸酶底物在内的许可条件下形成成骨细胞，碱性磷酸酶是一种在矿物质中提供高浓度磷酸盐的关键酶沉积地点。
组织和超微结构
在通过电子显微镜在高倍放大下研究的保存完好的骨骼中，显示单个成骨细胞通过紧密连接连接，这阻止细胞外液通过，从而形成与一般细胞外液分离的骨隔室。成骨细胞也通过间隙连接连接，间隙连接是连接成骨细胞的小孔，允许一组中的细胞作为一个单元起作用。间隙连接还将更深层的细胞连接到表层（当被骨骼包围时，骨细胞）。通过注入低分子量荧光染料直接证明了这一点进入成骨细胞并显示染料扩散到骨形成单位中的周围和更深的细胞。骨骼由许多这些单元组成，这些单元被不具有细胞连接的不渗透区隔开，称为水泥线。
胶原蛋白和辅助蛋白
骨骼的几乎所有有机（非矿物质）成分都是致密的I型胶原蛋白，它形成致密的交联绳，赋予骨骼拉伸强度。通过仍不清楚的机制，成骨细胞分泌定向胶原层，平行于骨长轴的层与每隔几微米与骨长轴成直角的层交替。I型胶原蛋白缺陷导致最常见的遗传性骨骼疾病，称为成骨不全症。
少量但重要的小蛋白质，包括骨钙素和骨桥蛋白，会分泌到骨骼的有机基质中。除骨外，骨钙素不以显着浓度表达，因此骨钙素是骨基质合成的特定标志物。这些蛋白质连接骨基质的有机和矿物质成分。蛋白质是xxx基质强度所必需的，因为它们位于矿物质和胶原蛋白之间。
然而，在通过靶向破坏相应基因而消除骨钙素或骨桥蛋白表达的小鼠（基因敲除小鼠）中，矿物质的积累并未受到显着影响，表明基质的组织与矿物质运输没有显着关系。
骨与软骨
原始骨骼是软骨，一种固体的无血管（无血管）组织，其中存在单独的软骨基质分泌细胞或软骨细胞。软骨细胞没有细胞间连接，也没有单位协调。软骨由吸水性蛋白质、亲水性蛋白聚糖保持张力的II型胶原蛋白网络组成。这是鲨鱼等软骨鱼类的成年骨骼。它在更高级的动物类别中发展成为最初的骨架。
在呼吸空气的脊椎动物中，软骨被细胞骨取代。过渡组织是矿化软骨。软骨通过大量表达产生磷酸盐的酶而矿化，这会导致局部高浓度的钙和磷酸盐沉淀。这种矿化软骨不致密或坚固。在呼吸空气的脊椎动物中，它被用作形成由成骨细胞制成的细胞骨的支架，然后被破骨细胞去除，破骨细胞专门降解矿化组织。
成骨细胞产生一种先进的骨基质，由密集的、不规则的羟基磷灰石晶体组成，围绕着胶原蛋白绳。这是一种坚固的复合材料，可使骨架主要成型为空心管。将长骨减少到管状可以减轻重量，同时保持强度。