[科普中国]-骨细胞

骨细胞是成熟骨组织中的主要细胞，相当于人的成年期，由骨母细胞转化而来。

概念当新骨基质钙化后，细胞被包埋在其中。此时细胞的合成活动停止，胞浆减少，成为骨细胞。骨细胞能产生新的基质，改变晶体液，使骨组织钙、磷沉积和释放处于稳定状态，以维持血钙平衡。骨细胞对骨吸收和骨形成都起作用，是维持成熟骨新陈代谢的主要细胞。

性质骨组织的细胞成分包括骨原细胞、成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。只有骨细胞存在于骨组织内，其他三种细胞均位于骨组织的边缘。

（1）骨细胞（osteocyte）：骨细胞为扁椭圆形多突起的细胞，核亦扁圆、染色深。胞质弱嗜碱性。电镜下，胞质内有少量溶酶体、线粒体和粗面内质网，高尔基复合体亦不发达。骨细胞夹在相邻两层骨板间或分散排列于骨板内。相邻骨细胞的突起之间有缝隙连接。在骨基质中，骨细胞胞体所占据的椭圆形小腔，称为骨陷窝（bonelacun），其突起所在的空间称骨小管（bonecanaliculi）。相邻的骨陷窝借骨小管彼此通连。骨陷窝和骨小管内均含有组织液，骨细胞从中获得养分。

（2）骨原细胞（osteogeniccell）：骨原细胞是骨组织中的干细胞。细胞呈梭形，胞体小，核卵圆形，胞质少呈弱嗜碱性。骨原细胞存在于骨外膜及骨内膜的内层及中央管内，靠近骨基质面。在骨的生长发育时期，或成年后骨的改建或骨组织修复过程中，它可分裂增殖并分化为成骨细胞。

（3）成骨细胞（osteoblast）：成骨细胞由骨原细胞分化而来，比骨原细胞体大，呈矮柱状或立方形，并带有小突起。核大而圆、核仁清楚。胞质嗜碱性，含有丰富的碱性磷酸酶。电镜下，胞质内有大量的粗面内质网、游离核糖体和发达的高尔基复合体，线粒体亦较多。当骨生长和再生时，成骨细胞于骨组织表面排列成规则的一层，并向周围分泌基质和纤维，将自身包埋于其中，形成类骨质（osteoid），有骨盐沉积后则变为骨组织，成骨细胞则成熟为骨细胞。

成骨细胞以顶质分泌的方式向类骨质内释放有膜包裹的小泡，称为基质小泡（matrixvesicle），其直径约0.1μm。小泡膜上有大量的碱性磷酸酶和ATP酶，泡内含有磷脂和小的钙盐结晶。通常认为，基质小泡是类骨质钙化的重要结构。现科学研究认为，成骨细胞能向基质中分泌骨钙蛋白。

（4）破骨细胞（osteoclast）：破骨细胞是一种多核的大细胞，直径可达100μm，可有2～50个核，胞质嗜酸性强。其数量远比成骨细胞少。多位于骨组织被吸收部位所形成的陷窝内。电镜下，破骨细胞靠近骨组织一面有许多高而密集的微绒毛，形成皱褶缘（ruffledborder），其基部的胞质内含有大量的溶酶体和吞饮小泡，泡内含有小的钙盐结晶及溶解的有机成分。皱褶缘周围有一环形的胞质区，其中只含微丝，其他细胞器很少，称为亮区（clearzone）。亮区的细胞膜平整，紧贴于骨组织表面，恰似一道围墙在皱褶缘周围，使其封闭的皱褶缘处形成一个微环境。破骨细胞可向其中释放多种蛋白酶、碳酸酐酶和乳酸等，溶解骨组织。现认为，破骨细胞是由多个单核细胞融合而成。

骨细胞的组织形态学特点骨细胞(Osteocyte)是人体骨骼中最主要的细胞成分。在成年人骨骼中，骨细胞占细胞总数量的90%～95%，大约是成骨细胞数量的20倍。但是，过去对骨细胞的了解可谓知之甚少。直到最近30年，越来越多的学者才开始将精力集中在骨细胞的研究上。

与成骨细胞(Osteoblast)和破骨细胞(Osteoclast)位于骨表面不同，骨细胞生长在骨骼内部的骨基质中。骨细胞的细胞体呈梭形或类圆形，位于基质构成的骨陷窝(osteocyticlacuna)内。与神经细胞类似，每个骨细胞具有大量向外延伸的突触(dendrities)，而这些突触均位于由骨基质构成的骨小管(thecanaliculi)结构中。通过这些突触，骨细胞能够与骨表面的细胞、周围其它的骨细胞进行“交流”。正是由于这种骨陷窝-小管系统的存在，使骨细胞的某些特定作用具有了解剖学基础。人骨细胞胞体长轴的直径大约为20μm、短轴的直径大约10μm；突触的直径被认为大约是骨小管直径的的一半，而骨小管的直径在50nm～100nm之间。

普遍认为，骨细胞起源于成骨细胞。在骨形成的终末阶段，成骨细胞将可能有3种不同的归宿：分化成为骨细胞、转移至骨表面成为暂不活动的成骨细胞、进入程序死亡过程(凋亡)。在骨形成过程中，部分成骨细胞被遗留在矿化的骨基质中，这就形成了早期的骨细胞，也称为“骨样骨细胞(osteoidosteocyte)”。在被“埋入”骨基质的过程中，早期的骨细胞能够发出大量突触伸展至骨表面和血管附近，与成骨细胞、破骨细胞、内皮细胞产生广泛的联系。Holmbeck及其同事的研究显示，骨细胞的形成是一个主动的长入过程，需要清除骨基质中的胶原纤维和其它基质分子。他们发现，在基质金属蛋白酶(MT1-MMP)缺陷的老鼠中，其骨细胞的突触数量和长度显著少于正常老鼠，但骨细胞的活性和密度没有受到明显影响。现对突触生长的调节因素尚不太清楚，可能与骨细胞生长的位置、年龄、物种都有关联。

与成熟的骨细胞相比，新形成的骨细胞仍然保留有部分成骨细胞的特点，可以表达骨桥蛋白(osteopontin)和整合素β3(integrinβ3)。这些早期的骨细胞体积较大，具有大量的核糖体、发达的内质网和高尔基体，从而能够合成大量的蛋白质和粘多糖。在骨细胞分化成熟的过程中，某些特异性标记物，如碱性磷酸酶(alkalinephosphatase)、骨唾液酸蛋白(bonesialoprotein)、骨钙素(osteocalcin)，其表达逐渐减少，而另外一些标记物，如骨桥蛋白(osteopontin)、整合素β3(integrinβ3)，仍然可以继续表达。同时，诸如牙本质基质蛋白1(dentinmatrixproteinDMP1)、细胞外基质磷酸糖蛋白(matrixextracellularphosphor-glycoprotein，MEPE)等新的标记物则逐渐出现。这些蛋白标记物与骨细胞所处的分化时期、功能阶段密切相关，并能够用以与成骨细胞区分。

本词条内容贡献者为:

王小洁 - 副教授 - 山西医科大学 基础教研室