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骨細胞
骨細胞 osteocyte; osteocytes; bone cell;
是成熟骨組織中的主要細胞,相當於人的成年期,由骨母細胞轉化而來。當新骨基質鈣化后,細胞被包埋在其中。此時細胞的合成活動停止,胞漿減少,成為骨細胞。骨細胞能產生新的基質,改變晶體液,使骨組織鈣、磷沉積和釋放處於穩定狀態,以維持血鈣平衡。骨細胞對骨吸收和骨形成都起作用,是維持成熟骨新陳代謝的主要細胞。
骨組織的細胞成分包括骨原細胞、成骨細胞、骨細胞和破骨細胞。只有骨細胞存在於骨組織內,其他三種細胞均位於骨組織的邊緣。
(1)骨細胞(osteocyte):骨細胞為扁橢圓形多突起的細胞,核亦扁圓、染色深。胞質弱嗜鹼性。電鏡下,胞質內有少量溶酶體、線粒體和粗面內質網,高爾基複合體亦不發達。骨細胞夾在相鄰兩層骨板間或分散排列於骨板內。相鄰骨細胞的突起之間有縫隙連接。在骨基質中,骨細胞胞體所佔據的橢圓形小腔,稱為骨陷窩(bone lacun),其突起所在的空間稱骨小管(bone canaliculi)。相鄰的骨陷窩借骨小管彼此通連。骨陷窩和骨小管內均含有組織液,骨細胞從中獲得養分。
(2)骨原細胞(osteogenic cell):骨原細胞是骨組織中的幹細胞。細胞呈梭形,胞體小,核卵圓形,胞質少呈弱嗜鹼性。骨原細胞存在於骨外膜及骨內膜的內層及中央管內,靠近骨基質面。在骨的生長發育時期,或成年後骨的改建或骨組織修復過程中,它可分裂增殖並分化為成骨細胞。
(3)成骨細胞(osteoblast):成骨細胞由骨原細胞分化而來,比骨原細胞體大,呈矮往狀或立方形,並帶有小突起。核大而圓、核仁清楚。胞質嗜鹼性,含有豐富的鹼性磷酸酶。電鏡下,胞質內有大量的粗面內質網、遊離核糖體和發達的高爾基複合體,線粒體亦較多。當骨生長和再生時,成骨細胞於骨組織表面排列成規則的一層,並向周圍分泌基質和纖維,將自身包埋於其中,形成類骨質(osteoid),有骨鹽沉積后則變為骨組織,成骨細胞則成熟為骨細胞。
成骨細胞以頂質分泌的方式向類骨質內釋放有膜包裹的小泡,稱為基質小泡(matrix vesicle),其直徑約0.1μm。小泡膜上有大量的鹼性磷酸酶和ATP酶,泡內含有磷脂和小的鈣鹽結晶。通常認為,基質小泡是類骨質鈣化的重要結構。現在研究認為,成骨細胞能向基質中分泌骨鈣蛋白。
(4)破骨細胞(osteoclast):破骨細胞是一種多核的大細胞,直徑可達100μm,可有2~50個核,胞質嗜酸性強。其數量遠比成骨細胞少。多位於骨組織被吸收部位所形成的陷窩內。電鏡下,破骨細胞靠近骨組織一面有許多高而密集的微絨毛,形成皺褶緣(ruffled border),其基部的胞質內含有大量的溶酶體和吞飲小泡,泡內含有小的鈣鹽結晶及溶解的有機成分。皺褶緣周圍有一環形的胞質區,其中只含微絲,其他細胞器很少,稱為亮區(clear zone)。亮區的細胞膜平整,緊貼於骨組織表面,恰似一道圍牆在皺褶緣周圍,使其封閉的皺褶緣處形成一個微環境。破骨細胞可向其中釋放多種蛋白酶、碳酸酐酶和乳酸等,溶解骨組織。目前認為,破骨細胞是由多個單核細胞融合而成。
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