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破骨细胞来源与QCT骨密度体模软件检测方法

 破骨细胞来源

20世纪70年代的体内实验结果提示破骨细胞可能 来源于造血细胞。主要有三种不同形式的体内研究：联 体生活实验^m、鸡-鹌鹑嵌合体实验^[241 (将鹌鹑软骨肢 体芽移椬到鸡绒毛膜的尿囊膜上。宿主的血循环使原基 芽血管化，最终使其发芹成#。移棺物新生血背内存在 的OC大多数是鸡源性的，表明OC廹造血来源）；和通过 移植正常骨髄细胞或脾细胞治疗骨硬化的骨吸收实 验认定破骨细胞的前体细胞存在造血绀织内如骨 髄.胂和周缘血。

分离的原始的造血前体细胞，而不是更多分化的巨 噬细胞能够在体外形成OC：*鼠骨髄细胞在存在 1,25(()H)₂D;或FTH的情况F形成OC。OC可由鼠胂 细胞和（)B共同培养诱导形成；而且，骨髄源基质细胞系 在诱导OC形成时可取代OB。因此尽管干细胞本身可 能直接沿OC分化途径分化为OC.更多的成熟前体细胞 霈要相关的基质细胞或OB。OC的成熟涉及一种既有 OC又有巨噬细胞特征的中间细胞^:〜²⁷¹。

0C和巨噬细胞标记的集落形成实验，揭示人的OC 细胞系CD34 +造血干细胞在粒细胞-巨噬细胞集落剌 激因子作用下，形成了 CFU - GM集落。用 l,25(OH)₂D₃处理这栈集落产生粒细胞，巨噬细胞及由 多边形细胞组成的浞合集落。尽管还没有精确识别OC 前体细胞，吸收细胞很可能来源于CFU-GM或CFU- 混合集落；因苕与单核/巨噬细胞家族的关系，OC被认为 是造血来源。其中仅冇CFU-GM和多边形细胞集落产 生0C样细胞，它们中一小部分能形成小吸收陷窝 (图 6-8)^[281。

从造血苹核祖细胞形琪成熟多核破骨细胞

(1 >在溶骨因子如PTH, PG&丨L - 11或 l,25(OH)₂D3存在下造血破骨祖细啤与表达RANKL的 成骨细胞或基质细胞寅接接触。

(2>它们首先分化为RTAP阳性笮核细胞。

(3)    成为TRAP阳性和降钙子受体CTR阳性单核 细胞。

(4)    最终融合成多核，功能性成熟破骨细胞。

总之，破骨细胞垃血源性的单核巨咮细胞系统成员， 由单核前体细胞融合形成_D来麻T CFU - GM或CFU -混合多核细胞集落，分化早期表达TRAP和MMP-9, 随着进〜步分化成熟PP60c-_src、碳酸酐酶n、和CTR 等相继表达。

     破骨细胞的分化调节

破骨细胞的分化发育箔要细胞因子和基质细胞或成

造擻干细£

1)      *什《*祖编殖

2)      抗石黢黷性_«酶阳性攀核缅H形成

3)      取核*t细篇形成

4)      破骨鲡鉋的繳合和ft活

因子

PTH,

PGF.iJL-11, 1^5 (OH^D,

0       H TRAP-

成ik的功i 性破舞鲴瞻

图6-8破卄细狍分化

引 fi Molecular and Ccllubir Endocrinology 228(2004)79 - 102

针细胞直接膜接触调节，其屮M-CSF和RANKL/OPG调 节是激素和细胞因子对破竹细胞分化和功能调节的基础。

骨髄微环境中存在骨髄基质细胞、原始单核细胞、成 饵细胞及前体等，这些细胞可产生多种细胞因子作用于 OC前体或通过旁分泌（paracrine fashion)作用于其他细 胞促迸OC分化。大多数细胞因子与调节OC前体的增 殖、分化有关，如 SCF(stem cell facor)、IL^_ 1，3,6、GM - CSF、iM 一 CSF、EPO ( erythropoietin )、EGF ( epidermal growth factor)和 BFGF(basic fibroblast growth factor)等是 干细胞向CFU-GM集落分化发育所必黹。M-CSF、IL -6和丨L-丨作用于OC分化成熟和功能表达的全过程。 TNF和丨L-丨丨等也参与OC发生。RANKL具有刺激 OC分化和功能表达的独特作用，与M-CSF—起足以支 持破骨细胞分化和功能衣达（见图6-9)^[29、

• 单孩/巨醺缳鲍 上皮租»,淋巴缅K

图 6-9 OPG.RANKL.IL-6.IL- 1,TNF-a 在破骨细胞 分化和分化中的作用

^1 f! Cytokine & Growth Factor Reviews 15(2004)49-60

M-CSF由骨髄基质细胞产生，可能通过对〇C复 苏、功能农达的影响成为骨吸收调控的关键因素。经 M - CSF预处理的骨髄干细胞与OB共培养，并在 l，25(OH)₂r)₃协同下可以大大增加OC成熟率。通过脾 细胞共培养表明M-CSF除促进OC前体细胞增殖、诱 导OC早期分化成熟外，还可直接影响OC的活性并刺激 其融合形成多核OC,维持其存活^:30],并对成熟0C的移 动有促进作用。M-CSF通过OC膜1:受体发挥作用，该 受体K有酪衩酸激酶活性，由C-fms编码。M-CSF与 其受体c-fms结合，引起受体聚合并活化激酶如cclc - 2 等。

IL-6由骨髄基质细胞、单核巨咮细胞、破骨细胞和 成骨细胞等多种细胞产生，可促进破骨细胞前体向破# 细胞的分化，并通过成熟OC膜上特异受体启动骨吸收。 卵绝切除小敵的骨髄细胞培养中OC成熟明显活跃，这 种活跃现象与丨L-6升商或对丨L-6敏感性增强有 关t+“¹，反义寡核苷酸（antisense oligonucleotides)和抗体可 抑制其激活的骨吸收。丨L-6基W剔除或抗体可阻断切 卵大鼠中OC的增生和骨吸收亢进，维持骨》。丨L-6可 调节OC的分化成熟，并参与E2对毋吸收作用的调 节⑴¹。IL - 6R为gpl30受体，丨L - 6与其受体及80dDa 结合蛋白形成异三聚体复合物，活化并激活特异的酪软 酸激酶JAKs,后者使STATs磷酸化，其活性形式可转运 到核，并与相应反应元件结合，调节转录过程。

IL-丨山单核巨噬细胞、背髄基质细胞、破骨细胞等 产生，可影响破竹细胞发育的全过程，促进破骨细胞的分 化和其讶吸收活性，参与炎性骨损伤和肿榆骨破坏等多 种病理性骨丢失过程。对基质细胞M-CSF和IL- 11 的表达有促进作用。1L- 1与丨甩受体结合（与丨丨型受 体结合形成无效复合物）并激活，引起膜鞘磷脂酶（sphin­gomyelinase) 活化 ，产 生神经 St 胺 （ ceramide), 剌激丨icB 碑 酸化，使（IkB-NFkB)复合体中释放NFicB,后者人核，与 相应反应元件结合^[331。

IL-11主要凼骨髄基质细胞产生。在骨髄细胞和 OB共培养中，对OC的分化成熟和种吸收都有明显的促 进作用，可受前列腺素合成抑制剂所抑制。 1,25(OH)₂Pj、PTH、丨L- 1和TNF等可促进骨髄基质细 胞丨L- 11的合成，丨L-丨丨.抗血淸可抑制以上因子对OC成 熟的促进作用。丨L-丨丨对OC分化成熟的剌激作用与其 诱导0B中RNAKL表达有关^[1^{7 28 341}。丨L- 11与gpl30受 体形成的异三聚体复合物，通过JAK途径调竹转录过程。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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