成都华西华科研究所研发生产定量CT QCT骨密度体模软件分析系统骨髓基质干细胞分化与QCT骨密度体模软件检测方法

  骨髄基质系统细胞潜系间的关系

在骨髓基质系统中，每种终末分化的细胞表®均可 通过特定的形态和功能指标而鉴定。譬如，成骨细胞可 通过细胞外基质矿化形成新骨.成熟的脂肪细胞奋含脂 滴、维持能量代谢，造血支持性基质细胞则立接与成熟或 增殖状态的血细胞相连并参与造血生成的调控。上述三 种终末分化的细胞和基质干细胞之间存在部分功能重 叠，可呈现共同的表甩特征或功能，即某一分化表型可拥 有多种共同功能，如脂肪细胞既可支持造血绀织生成，也 可发生细胞外基质的钙化。甚至终未分化的细胞也可发 生去分化，返回至非定型的基质干细胞状态，然后再沿任 何一种途径进行分化^:n。随着对骨髓基质干细胞生物学 特征研究的深人，逐渐认识到骨«基质千细胞具有向间 充质细胞进系和非间充质细胞谐系分化的多潜能特性， 充当多种组织、器官改建或损伤后修复反应的细胞源。 体外培养扩增的骨髓基质千细胞，在特定诱导因子作用 下，可分化为成毋细胞、软骨细胞、脂肪细胞、成纤维细 胞、成肌细胞、神经细胞等。移植于体内不同环境或部 位，也呈现适应该特异环境或部位的表型表达

在某些病理条件下，不同表型之间也柯发生相互转 化。如毋质疏松条件下，骨髄脂肪细胞生成增加伴随骨 生成减少可能就是成背细胞和骨髋脂肪细胞之间表型相 互转化的结果。表明骨髄基质干细胞及其子代细胞的分 化调控也是骨质疏松症发生的细胞分子生物学基础，从 而为背质疏松症防治机制的研究提供了新的思路。

  成骨细胞分化的转录凋控

核心连接因子_al(Cbf_al)是钟髄腔和骨髄基质形成 的关键性转录因子，渊控成骨细胞的定型分化和促进骨 形成₉ Ducy等^[i]在1997年成功培育了 Cbffi丨基因敲除 纯合子（Cbfal + >小鼠，但这些小鼠在出生前便已死亡， 并显示完全没有分化成熟的成骨细胞，全身骨骼系统成 骨不能，软卦内成针和膜内成骨的#组织中成骨细胞的 分化均被阻滞。而在Cbfal基因杂合子（cbf_ar^/_)小鼠 中，则显示颅骨和锁钟成骨不全、囟门晚闭，类似人的锁骨颅骨成骨不全综合征（c丨eidocranial dysplasia.CCD>，同 时也证实CCD患者的基H型为Cbfa,^ ,表明Cbfa,是 成骨细胞定窀分化的特异性因子。在背钙索、骨桥蛋白、 I型胶原等多种成骨细胞标志物的启动子中，都含有一 个成背细胞特异性元件（osteoblast specific element 2,OSE2)结合区，Cbfal蛋白的Runt区可与OES2区的 5’TGT/cGGT.V丨)NA序列结合，从而启动骨钓素、骨桥蛋 白、I S胶原等标志物的表达，呈现成骨细胞表型^[4]。 另外，Cbfal还受上游基因如MSX2、DLX5、Bapxl和 Hoxa2等的调控，及BMP-2、丨hh等生长因子或细胞外 基质（ECM)成分的调节。

发育过程中，骨髄基质细胞的出现位于骨和成骨细 胞出现的下游，亦即相关转录的下游。前体细胞在成骨 细胞特异性转录因子cbfal的指挥下，定向生成骨组织。 当一定里的骨形成后，这些细胞形成原始骨髄基质，作为 造血组织发生的基床。在出生后的某时间点，造血组织 足够时，这些基庾细胞可改变表型成为骨《脂肪细胞。 这样，三种表哦的细胞（成骨细胞.骨髋支持基质细胞、脂 肪细胞）在整个骨/骨餹器官中形成一种连续的细胞网 络。在生物体的不同代谢状态，这些分化的细胞能够从 -种表型转化为另一表型。出生后，Cbfal通常或可能始 终地表达于人或鼠骨«基顷细胞克降或非转型细胞系 中，而Cbfal的表达，并不阻止向诸如脂肪细胞或软骨细 胞等非成骨细胞表型的分化。由于成骨性分化发育性先 于骨髓基质细胞的生理性出现，提示由Cbfa丨调控的成骨 性定型，发生于骨髄基质细胞子代的上游，这些基质细胞 及其子代是出生后成骨细胞的前体，这些细胞仍然表达 Cbfal,但它们还能进人多分化途径，而并不专一定型为成 骨细胞。另外发现，含有锌指的转录因子Osterix特异性 表达于正在发育的骨组织中.Osterix基因敲除小鼠无骨 形成，间充质细胞不能分化为成骨细胞，但这些细胞仍然 表达Rumc2/Cbf_al及软骨细胞的标记基因。相反，在 Rimx2/Cbf_al基因敲除小鼠中无Osterix的表达，表明Os- terix位于Runx2/Cbfal的下游⑷。成都华西华科研究所研发生产QCT定量CT骨密度体模软件分析系统  
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