醫(yī)師，是指受過高等醫(yī)學教育或長期從事醫(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)學期刊《中國當代醫(yī)藥》中的一篇中級職稱論文范文：破骨細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“力學穩(wěn)態(tài)理論”，進一步深化了“Wolff 定律”。他認為，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，具體的骨的力學生物學響應(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)三種基本功能細胞：成骨細胞、骨細胞和破骨細胞的完美的配合作用。骨細胞感知外界力學載荷的變化并傳遞重建信號，破骨細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。

　　破骨細胞是來源于骨髓造血干細胞或骨髓遠祖干細胞的終末分化的多核巨細胞，直接參與了骨重建的過程。在骨組織內(nèi)，破骨細胞引起骨的破壞和吸收，是調(diào)節(jié)骨重建過程的重要細胞。因此，研究力學載荷對于破骨細胞生物學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)外學者對破骨細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的破骨細胞發(fā)現(xiàn)，早期施加的張力抑制誘導破骨細胞的形成，而晚期的加載對于破骨細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胞的研究表明，拉伸應(yīng)變可以增強破骨細胞的骨吸收活性，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 細胞進行加載后發(fā)現(xiàn)，誘導成功的破骨細胞的數(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)，破骨細胞數(shù)量減少，而且破骨細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胞誘導的破骨細胞發(fā)現(xiàn)，破骨細胞形態(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胞進行加載發(fā)現(xiàn)，隨著作用時間的延長，極化破骨細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，大部分細胞會在一定信號提示下發(fā)生凋亡。細胞凋亡也稱程序性細胞死亡。它通過一系列程序性的細胞反應(yīng)，通過細胞自殺的形式，去除那些機體不再需要的細胞，從而達到控制器官發(fā)育和功能的目的。細胞凋亡最早表現(xiàn)為核染色體和細胞質(zhì)內(nèi)的一系列形態(tài)學改變，這是細胞凋亡區(qū)別于細胞壞死的主要特征。處于凋亡早期的細胞出現(xiàn)染色質(zhì)固縮，細胞內(nèi)細胞質(zhì)形成大量空泡。隨后，凋亡的細胞失去與其他細胞的聯(lián)系，細胞核和細胞膜與其固縮的染色質(zhì)和細胞質(zhì)碎裂成片并出現(xiàn)膜束縛的凋亡小體，膜表面表達的標記使它們自身很快被鄰近的細胞吞噬。目前檢測細胞凋亡的方法主要是基于凋亡細胞所形成的形態(tài)學特征和 DNA 斷裂等生物化學特征，具體方法包括 DNAladder、TUNEL檢測法、hoechst 染色法和流式細胞術(shù)等。一般認為凋亡存在兩條引發(fā)途徑。一條由細胞表面死亡受體介導的外在途徑，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)學特征的出現(xiàn)。

　　參考文獻：

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