robots
联系我们   Contact

骨的结构、组成.发育与QCT骨密度检测体模软件系统仪测量方法06

2019-3-21 15:51:59      点击:

骨的生成(Formation of skeleton)

骨形成自胚胎在子莒内开始且持续戽春期至发育成 熟。主要通过两种形式:膜内成骨(intramembranous ossi­fication) 和软骨 内成骨 ( endochondral ossification ) 。 两种 形成均需发育良好的血管系统和神经系统以提供合成细 胞外基质和矿化的荠养供给。

膜内成骨主要见于扁平骨如颅顶骨、盆骨、锁骨等部 位,也包括长骨直径的增加(径向生长K膜内成骨出现 于高度血管化K域,最早形成骨组织的部位称为骨化中 心(ossification center)。在此处,胚胎结缔组织中的基质 细胞(stroma丨siem cell)或又称间充质细胞(mesenchymal stem cell〉直接分化为前成骨细胞.又称骨原细胞^1。再 分化成熟为成骨细胞,继而合成分泌类骨质,成骨细胞被 埋入其中成为骨细胞,最后类骨质矿化而完成腴内成骨 的基本过稈。此时的骨基质中胶原纤维排列无序,背细 胞大且数量多,类骨质的钙化也不按顺序进行而呈不规 则斑点,称编织骨(woven bone)。周围的基质细胞继续分

化,按照上述步骒继续进行成骨过程.且随时间进展,血 讶逐渐长人新生的骨组织,在编织骨构成的骨小梁间形 成骨髓腔,并带来破骨细胞前体。在骨形成的同时,由于 血管的加人和破骨细胞的分化骨的改建开始并持续进 行。一方面,把初始的编织骨吸收,由板层骨逐渐取代, 如在颅顶骨,改建成具有内板、外板和板障的密质骨和松 质骨;另一方面,骨的外形和曲度也在适应脏器的发育中 逐渐成形,趋于完

软骨内成骨主要见于参与关节形成和负重的骨,如 四肢枵、躯干骨和颅底骨等,与膜内成骨不同在于此过程 中出现软骨的分化生长和基质的矿化,以及软骨组织被 骨组织取代的过程。其基本过程如下

1.      软骨雏形形成在骨将要形成的位点,密集的间 充质细胞分化为前软骨母细胞,合成和分泌商于蛋白多 搪的丨丨型胶原为主的细胞外基质,软骨母细胞逐渐被埋 入基质的陷窝内称为软骨细胞,周缘的间充质细胞持续 增生、分化,继续上述过程,由此形成与将要形成的#外 形相似的软骨组织称软骨雏形(cartilage model)。

2.      软#周骨化伴随软骨雏形的形成,外周的软骨 膜由于血管的出现和介人,间充质细胞所在的傲环境改 变后,开始向成骨细胞分化,成骨细胞合成分泌类骨质, 成背细胞被埋入后称为骨细胞,伴随类骨质的矿化,从而 形成包绕软骨雏形中段的薄层初级骨松质,称为#领 (bone collar)。其表面的软骨膜变为背外膜^骨外膜的 深层细胞不断分化为成骨细胞,重复上述过程。初级# 松质表面的成骨细胞继续合成类骨质并矿化,这种添附 性生长(appositiona丨growth)即膜内成骨,逐渐使初级松 质骨成为初级密质骨,骨领逐渐增厚并沿表面向两端延 伸。

3.      软骨内背化骨领处编织骨矿化的同时,软骨雏 形中段的软骨基质由于软骨细胞释放的碱性磷酸_作用 而出现矿化,肥大的软骨细胞退化死亡。随之,血管进人 钙化软骨基质K内,带来破骨细胞和基质细胞,破骨细胞 分解吸收矿化的软骨基质,形成多条与原始骨干长轴平 行的隧道样空隙,即厣始骨髓腔,内充满基质细胞、破骨 细胞和造血组织即初级#髄基质细胞分化为成骨 细胞,附者在破骨细胞吸收后残存的钙化软骨基质表面 合成类骨质,自身被埋人其中,构成以钙化软骨基质为中 心的初级骨小梁,初级背化中心形成。初级骨化中心两 端的软骨组织继续沿骨牛.长方向增飱并合成软骨基质及 矿化。伴随着破楫细胞的吸收、骨髄腔纵向扩展、软骨内 背化的连续过程,骨的纵向生长持续进行。软骨的增殖 受到多种激素如生长激素、甲状腺素、肾上腺皮质激素、 甲状旁腺激素等和局部生长因子如胰岛索样生长因子、 碱性纤维母细胞生长因子等的共同调控…、m目前的 研究多限于体外,难以复制和构筑类似体内复杂的相互 作用的控制系统,由此难以获得较完《的信息。

依据长#软骨内成骨的连续过程及其形态特征,将 软骨至骨干中段依次分为软骨储备区(又称静止区)、软 骨增生区、软骨钙化区(又称肥大区)和成骨区四区。软骨储备区的软骨细胞较小,散在,基质弱嗜碱性。软骨增 生区的软骨细胞较大,通过分裂形成的同源细胞群纵向 排列成形,构成软#细胞柱,柱间充填软骨基质。软饽钙 化区的软骨细胞肥大,胞浆空泡状,核固缩,通常认为代 表软钟细胞的退化死亡,但有现点认为可能为固定所致 的假像。较好的固定保存其形态特征,显示肥大软针细 胞存活,在血管穿透其陷窝后可分化为成骨细胞钙 化的软骨蓽质M强嗜碱性,构成软#成骨赖以进行的网 架结构。如因维生素D代谢障碍致佝偻病或骨软化,矿 物质沉枳障碍,如无血管侵入,则软骨细胞吸收延迟而大 徹堆积,正常的纵向柱状排列消失,软骨样基质和骨样组 织大M堆积而导致生长发育障碍和啤形。由此提示,正 常的软骨内化骨有赖于软骨基质的钙化和血符化。成骨 区内的软骨细胞消失,破骨细胞吸收钙化软骨基质,成骨 细胞附着于未被完全吸收的钙化基质上合成类骨质,形 成中央为钙化软fi•基质和表面为骨组织的过渡性背小梁 即初级骨小梁。

在胎儿出生前后,在骨干两端的软骨中央形成次级 骨化中心(Secondary ossification center),发生过程相似于 初级伢化中心,只是软付内成骨由中央向四周呈辐射状 进行,以初级骨松质取代软骨组织,在骨干两端形成早期 骨骺。骺端表层终生保留一层薄层软骨,即关节软骨。 骨骺与骨干之间保留一定厚度的软骨层,称骺软骨,即骺 板(epiphysea丨plate),骺板软骨细胞的增殖、肥大,软骨基 庾的合成和钙化是初级骨小梁形成的基础,保证长骨的 正常生长。至W#期末,大约在20岁前后.骺板被骨小 梁取代,在干骺端和骺板间留下的线状痕迹称骺线 (epiphysea丨丨ine),其出现代表长毋纵向生长的完成。早 期#骺通过生长和改建,最终形成内部为骨松质、外围为 骨密质的骨骺,构成关节的表面终生保留的软骨居,在关 节运动和缓冲方面发挥重要作用。

4.皮质骨的形成骨干皮质针的形成包括膜内成骨 和软骨内成骨两个过程。的述的骨领形成的初级骨松质 由中央向两端进展.骨小梁逐渐增粗而小梁间间隙变小, 初级骨密质形成,但尚无成熟皮质骨具有的骨单位和内、 外环骨板。随养骨纵向生长,破骨细胞在骨外表面沿背 长轴分解吸收,形成凹向深面的纵沟,骨外膜的血管和基 质细胞进入沟内.基质细胞分化为成骨细胞,围绕着血管 通道即中央管逐层合成类骨质并矿化,形成第一代骨单 位即哈弗氏系统(Haversian system)。此后逐渐改逆,被 第二代骨单位取代成为次级背密质。在干骺瑙,骺板周 缘由软骨内成骨形成的骨小梁逐渐增粗,融合构成皮质 骨,与源自背领形成的方向相对应,共同参与皮质讶的形 成,在十妬端近骺板处的皮质尤为明S,包括长度的增加 和改疰,宜至骨纵向生长的完成,皮庾内、外表面出现环 骨板。

骨生长涉及到多种细胞在特定部位的协同作用。其 起始和改建在不同的骨中有所不同,而其活性受到多种 体液和局部微环境的影响,其相对浓度、位点、出现的顺 序各不相同,包括神经和血讶系统的发育、应力的作用

(M。复杂和众多的调控机制有待于我们更深人的研 究和了解。

成都华科研究所
网址:http:// www.qctqct.cn  
市场部电话 :028-65830598 67708638  83190122
手机 : 13072875151 传真 :028-65830598
在线 QQ:110480527 联系人 : 王先生
邮箱:samwangcn@126.com
地址 : 成都市静康路536号