醫(yī)師，是指受過高等醫(yī)學(xué)教育或長期從事醫(yī)療衛(wèi)生工作的、經(jīng)國家衛(wèi)生部門審查合格的高級醫(yī)務(wù)衛(wèi)生人員。醫(yī)師職稱分：住院醫(yī)師(助教)、主治醫(yī)師(講師)、 副主任醫(yī)師(副教授)、 主任醫(yī)師(教授)。本文是選自國家級醫(yī)學(xué)期刊《中國當(dāng)代醫(yī)藥》中的一篇中級職稱論文范文：破骨細(xì)胞凋亡影響因素的研究背景。

　　摘要：骨是人體重要的承重和運動器官。在 100 多年前，Wolff 就已經(jīng)提出，骨的形式和功能的每個變化，隨之而來都會引起骨的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部形態(tài)的某些確定的變化，而且這種變化與一定的數(shù)學(xué)公式相適應(yīng)，這就是著名的“Wolff 定律”。之后 Frost 于 1987 年又提出了用來描述骨形成和骨吸收的“力學(xué)穩(wěn)態(tài)理論”，進一步深化了“Wolff 定律”。他認(rèn)為，骨在生長發(fā)育過程中的完整性變化是受外力影響的，是骨自身的機械彈性形變刺激了骨形成和骨吸收，力學(xué)穩(wěn)態(tài)即是骨形態(tài)的反饋控制環(huán)路的表現(xiàn)。然而，這些理論目前都還只是來源于實驗觀察的種種假說，具體的骨的力學(xué)生物學(xué)響應(yīng)機制尚不十分清楚。

　　關(guān)鍵詞：骨重建;骨骼石化癥;破骨細(xì)胞

　　骨重建是成熟骨組織的一種重要替換機制。生理狀態(tài)下，骨吸收和骨形成之間形成一種動態(tài)平衡，骨在功能需要的地方發(fā)生骨形成，在不需要的地方發(fā)生骨吸收。正常的骨重建過程既維持了骨的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，又保證了骨用最少的結(jié)構(gòu)材料承受最大的外力。當(dāng)骨重建發(fā)生異常，人體就會產(chǎn)生諸如骨質(zhì)疏松癥、骨骼石化癥等疾病。骨重建的微觀機制來源于骨內(nèi)三種基本功能細(xì)胞：成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的完美的配合作用。骨細(xì)胞感知外界力學(xué)載荷的變化并傳遞重建信號，破骨細(xì)胞分化形成并募集到需要破骨的區(qū)域，分泌酸和蛋白酶破壞、溶解骨質(zhì)，成骨細(xì)胞分泌骨基質(zhì)塑成新的骨形態(tài)以適應(yīng)載荷的變化。

　　破骨細(xì)胞是來源于骨髓造血干細(xì)胞或骨髓遠祖干細(xì)胞的終末分化的多核巨細(xì)胞，直接參與了骨重建的過程。在骨組織內(nèi)，破骨細(xì)胞引起骨的破壞和吸收，是調(diào)節(jié)骨重建過程的重要細(xì)胞。因此，研究力學(xué)載荷對于破骨細(xì)胞生物學(xué)活性的影響十分重要。骨組織在體內(nèi)會受到拉伸力、壓縮力、扭轉(zhuǎn)力和流體剪切力等多種力的作用。同樣，國內(nèi)外學(xué)者對破骨細(xì)胞受力的研究也使用了不同的受力方式。Rubin 等在彈性膜上拉伸加載骨髓誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，早期施加的張力抑制誘導(dǎo)破骨細(xì)胞的形成，而晚期的加載對于破骨細(xì)胞的形成幾乎沒有影響。Kurata等利用三點彎曲應(yīng)變加載裝置拉伸破骨細(xì)胞的研究表明，拉伸應(yīng)變可以增強破骨細(xì)胞的骨吸收活性，同時拉伸應(yīng)變具有上調(diào) CK 和 TRAP 的 mRNA 水平的效果。

　　郭春等利用四點彎曲的應(yīng)變加載方法對破骨前體 RAW264.7 細(xì)胞進行加載后發(fā)現(xiàn)，誘導(dǎo)成功的破骨細(xì)胞的數(shù)量隨著加載強度的增大而增多，生理載荷強度的加載能夠上調(diào)破骨細(xì)胞 TRAP、RANK 和 MMP9 的 mRNA 表達。Klein-Nulend 等利用間斷性壓縮封閉培養(yǎng)室內(nèi)的氣相產(chǎn)生的間斷靜壓力施加了壓載荷。以 17 日齡瑞士白化鼠的顱骨為研究對象的結(jié)果顯示，破骨細(xì)胞的生長和激活受到抑制。加載培養(yǎng)的小鼠長骨后發(fā)現(xiàn)，破骨細(xì)胞數(shù)量減少，而且破骨細(xì)胞的骨吸收能力下降。

　　Chiba 利用持續(xù)靜壓力作用于體外培養(yǎng)的新生大鼠長骨，得到的結(jié)果則是破骨細(xì)胞數(shù)量增加，并且活性增強。許海燕等利用持續(xù)性壓力作用于單核細(xì)胞誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞發(fā)現(xiàn)，破骨細(xì)胞形態(tài)向圓形變化，TRAP 和 MMP-9 表達量均增加。McAllister等發(fā)現(xiàn)，流體剪切力刺激骨髓源性的的破骨細(xì)胞使得前列腺素 E2 和一氧化氮濃度上升。張慶鴻等用 0.29Pa 流體剪切力對機械分離的大鼠極化破骨細(xì)胞進行加載發(fā)現(xiàn)，隨著作用時間的延長，極化破骨細(xì)胞的面積和直徑均有增大。劉應(yīng)芬等的研究顯示，生理范圍的流體剪切力促使破骨細(xì)胞 TRAP 活性增強，骨吸收陷窩的數(shù)量和秘籍增加，其中 16.08dyne/cm2的流體剪切力作用效果最明顯。

　　破骨細(xì)胞的主要功能是參與骨的破壞和吸收，在其成熟過程中特異性高表達TRAP、MMP9、RANK、CK、CAII 等。正常狀態(tài)下，破骨細(xì)胞執(zhí)行完功能后，除少部分轉(zhuǎn)移到其他部位以外，大部分細(xì)胞會在一定信號提示下發(fā)生凋亡。細(xì)胞凋亡也稱程序性細(xì)胞死亡。它通過一系列程序性的細(xì)胞反應(yīng)，通過細(xì)胞自殺的形式，去除那些機體不再需要的細(xì)胞，從而達到控制器官發(fā)育和功能的目的。細(xì)胞凋亡最早表現(xiàn)為核染色體和細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的一系列形態(tài)學(xué)改變，這是細(xì)胞凋亡區(qū)別于細(xì)胞壞死的主要特征。處于凋亡早期的細(xì)胞出現(xiàn)染色質(zhì)固縮，細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)形成大量空泡。隨后，凋亡的細(xì)胞失去與其他細(xì)胞的聯(lián)系，細(xì)胞核和細(xì)胞膜與其固縮的染色質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)碎裂成片并出現(xiàn)膜束縛的凋亡小體，膜表面表達的標(biāo)記使它們自身很快被鄰近的細(xì)胞吞噬。目前檢測細(xì)胞凋亡的方法主要是基于凋亡細(xì)胞所形成的形態(tài)學(xué)特征和 DNA 斷裂等生物化學(xué)特征，具體方法包括 DNAladder、TUNEL檢測法、hoechst 染色法和流式細(xì)胞術(shù)等。一般認(rèn)為凋亡存在兩條引發(fā)途徑。一條由細(xì)胞表面死亡受體介導(dǎo)的外在途徑，另一條為 Bcl-2 家族參與的線粒體調(diào)控的內(nèi)在途徑。兩條通路都會激活 caspase 家族，繼而引發(fā)凋亡各種形態(tài)學(xué)特征的出現(xiàn)。

　　參考文獻：

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