骨芽細胞は骨:身体の構造的支持に特化結合組織で見つかった3つの細胞の種類の一つです。これらの細胞は骨前駆細胞と呼ばれる他の細胞に由来し、それらの主な機能は骨基質を合成することです。
骨は、カルシウムの沈着により硬くなり、組織に強度と硬直性を与える細胞外マトリックスと、骨芽細胞、破骨細胞、骨細胞という3つの主要な細胞クラスで構成されます。
活動的な骨芽細胞が類骨を活発に合成していることを示す、脱灰した「海綿」骨の光学顕微鏡写真(出典:Robert M. Hunt、Wikimedia Commons経由)
骨芽細胞は骨形成細胞として知られており、破骨細胞と骨細胞はそれぞれ吸収細胞と「ギャップ」細胞です。これらのうち、最も豊富なクラスは骨細胞(90%以上)に対応し、次に骨芽細胞(5%)が続き、それよりは少ないが破骨細胞(1%)が続きます。
これらの細胞は伝統的に骨形成細胞として識別されてきました。しかしながら、それらは、例えば、パラクリンおよびサイトカイン、成長因子、プロテアーゼなどのオートクリン因子の合成などの他の多くのイベントに参加することが現在確実に知られている。
トレーニング
骨芽細胞は間葉系前駆細胞に由来し、これらは、分化を制御する転写因子に応じて、軟骨細胞(軟骨細胞)、筋芽細胞(筋細胞)、脂肪細胞(脂肪細胞)、および腱細胞も生じます。
それらは間質または間葉系に属するため、骨芽細胞は骨髄と関連しており、造血系とは別の系統に属しています。
これらの細胞の形成に関与する要素の中には、3つの転写因子(Cbfa1、Osx、ATF4)と、骨の形態形成に特定の機能を持ついくつかのタンパク質があります。
スケルトンジェネシスの間、骨芽細胞は2つの形態の骨の発達に参加します。
ただし、この特別な種類の骨細胞は完全に分化しているわけではありません。それらは、細胞外マトリックスに「飛び込み」、骨細胞を形成し、その分泌系が減少するためです。あるいは、逆に、それらはアポトーシス過程(プログラムされた細胞死)を受ける可能性があります。
骨芽細胞の細胞運命は、生物のほとんどの細胞の運命と同様に遺伝的に決定されており、増殖と分化のイベントは、ホルモンと転写因子に強く依存しています。
特徴
骨芽細胞は部分的に分化した多核分泌細胞(いくつかの核を含む)であり、その中でオルガネラが空間的に秩序化されているため、核は顕著な分泌領域から離れたままです。
電子顕微鏡写真によると、骨芽細胞には豊富な粗面小胞体と、これらの細胞の活発な分泌機能を説明する多数の分泌小胞を備えた高度に発達したゴルジ複合体があります。
それらは形態学的特徴から「立方」細胞として知られており、骨表面に付着した単細胞層を形成していることが見出されています。
骨細胞(分化可能な)などの他の関連する細胞とは異なり、骨芽細胞は短い延長線を介して隣接する細胞と接触し、長い細胞を使用して近くの骨細胞と通信します。
骨芽細胞とほとんどの骨細胞は、骨芽細胞によって合成されるオステオイドとして知られている骨基質の有機物質のおかげで、石灰化骨基質から分離されています。
骨芽細胞の細胞膜には、インテグリンやホルモン受容体などの重要な因子があり、その中で副甲状腺ホルモンの受容体が際立っています。これは、破骨細胞の分化に必要なオステオプロテゲリンリガンドの分泌を刺激します。
それらは、エストロゲン、成長ホルモン、ビタミンD3およびチロキシンだけでなく、それらの分化が依存するサイトカインや特定の転写因子などの他の因子にも応答できます。
特徴
骨芽細胞の機能は、骨基質の有機成分の合成に関与するため、骨格構造の維持に要約できます。これらには、コラーゲン線維、糖タンパク質、およびいくつかのプロテオグリカンが含まれます。
それらは共通の起源から骨芽細胞、骨ライニング細胞、および骨細胞を合成する骨基質に分化することができるので、それらの機能は主にそれらの成熟に関連しています。
それはまた、特定の酵素の合成を担当し、その機能が類骨の除去を含み、石灰化した骨表面への破骨細胞のアクセスに寄与し、それによりその機能を制御する特定の因子も担当する。
破骨細胞とともに、骨芽細胞は、骨組織に加えられたさまざまな種類の機械的ストレスに応じて破骨細胞によって再吸収された骨の領域を置き換えることにより、骨リモデリングプロセスに参加します。
彼らは破骨細胞の活動を調節する能力を持っているので、骨芽細胞は体のカルシウム恒常性に間接的に参加します。
それらは、骨基質の有機成分の分泌だけでなく、他のリンタンパク質のリン酸化を調節することができるアルカリホスファターゼなどの酵素の分泌による石灰化にも関与します。
さらに、オステオネクチン/ SPARC、テネイシンC、フィブロネクチン、トロンボスポンジンファミリーのタンパク質など、これらの細胞が産生する糖タンパク質の一部は、接着、移動、増殖、および他からの分化の調節に関与しています。骨細胞。
関連する病理
人間の多くの病気は、骨の形成におけるこれらの細胞の直接の関与の結果として、骨芽細胞の機能に関連しています。
骨芽細胞に関連する最も一般的な疾患には、骨粗しょう症、パジェット病(骨の変形と脆弱性に関係する)および変形性関節症(骨の端を覆う保護組織の摩耗)があります。
例えば、骨粗しょう症は、骨芽細胞の骨形成活性と破骨細胞が特化する骨吸収活性との間の負のバランスから生じます。
この負のバランスは、骨前駆細胞の増殖または分化の欠陥、または過剰なアポトーシス事象に関連しているようです。
参考文献
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