垂體是人體最重要的內(nèi)分泌腺，分前葉和后葉兩部分。它分泌多種激素，如生長(zhǎng)激素、促甲狀腺激素、促腎上腺皮質(zhì)激素、促性腺素、催產(chǎn)素、催乳素、黑色細(xì)胞刺激素等，還能夠貯藏并釋放下丘腦分泌的抗利尿激素。這些激素對(duì)代謝、生長(zhǎng)、發(fā)育和生殖等有重要作用。生長(zhǎng)激素細(xì)胞，（somatotroph，STH cell）數(shù)量較多，電鏡下見胞質(zhì)內(nèi)含大量電子密度高的分泌顆粒，直徑350～400nm。此細(xì)胞合成和釋放的生長(zhǎng)激素（growth hormone ，GH；或somatotropin）能促進(jìn)體內(nèi)多種代謝過(guò)程，尤能刺激骺軟骨生長(zhǎng)，使骨增長(zhǎng)。在幼年時(shí)期，生長(zhǎng)激素分泌不足可致垂體侏儒癥，分泌過(guò)多引起巨人癥，成人則發(fā)生肢端肥大癥。關(guān)于重組人生長(zhǎng)激素現(xiàn)在市面上有銷售，能解決一部分有身高缺陷兒童的需求，骨骺線已完全閉合后禁用于促生長(zhǎng)治療。

       骨骼具體是怎么生長(zhǎng)的呢？這我們就要了解“骨骼是構(gòu)成人體骨骼結(jié)構(gòu)部分的堅(jiān)硬、不靈活的組織。它主要由成骨細(xì)胞、骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞組成?！彼麄兊木唧w作用和其運(yùn)行機(jī)制大體如下圖：

           1、成骨細(xì)胞(osteoblast，OB)主要由內(nèi)外骨膜和骨髓中基質(zhì)內(nèi)的間充質(zhì)始祖細(xì)胞分化而來(lái)，能特異性分泌多種生物活性物質(zhì)，

                調(diào)節(jié)并影響骨的形成和重建過(guò)程。

           2、在不同成熟時(shí)期，成骨細(xì)胞在體內(nèi)表現(xiàn)為4種不同形態(tài)，即前成骨細(xì)胞(preosteoblast)、成骨細(xì)胞(osteoblast)、

                骨細(xì)胞(osteocyte)和隊(duì)形細(xì)胞(bonesliningcell)。

           3、前成骨細(xì)胞是成骨細(xì)胞的前體，由基質(zhì)干細(xì)胞分化，沿著成骨細(xì)胞譜系發(fā)育而成，位于覆蓋骨形成表面的成骨細(xì)胞的外側(cè)。

           4、成熟的成骨細(xì)胞是位于骨表面的單層細(xì)胞，承擔(dān)著合成骨基質(zhì)的重要功能。

           5、破骨細(xì)胞（Osteoclast，OC）是骨吸收的主要功能細(xì)胞，在骨發(fā)育、生長(zhǎng)、修復(fù)、重建中具有重要的作用。

                破骨細(xì)胞起源于血系單核－巨噬細(xì)胞系統(tǒng)，是一種特殊的終末分化細(xì)胞，它可由其單核前體細(xì)胞通過(guò)多種方式融合

                形成巨大的多核細(xì)胞。

如此反復(fù)循環(huán)工作以保障骨骼的健康，其工作強(qiáng)度由骨保護(hù)素OPG通過(guò)抑制破骨細(xì)胞來(lái)調(diào)控。

在一項(xiàng)研究中，來(lái)自上海市傷骨科研究所的楊旭 楊慶銘 鄧廉夫等研究人員，研究了重組人骨保護(hù)素對(duì)體外培養(yǎng)兔破骨細(xì)胞的影響，發(fā)現(xiàn)了rhOPG可明顯地抑制體外培養(yǎng)兔OC的骨吸收功能，這些研究人員觀察重組人骨保護(hù)素(recombinanthumanosteoprotegerin,rhOPG)對(duì)體外培養(yǎng)兔破骨細(xì)胞(osteoclast,OC)生存和功能的影響。方法將rhOPG用于干預(yù)從新生兔分離出的OC,于干預(yù)后1、3、7d取細(xì)胞玻片、皮質(zhì)骨片進(jìn)行HE、Giemsa、甲苯胺藍(lán)染色,并觀察抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP)染色陽(yáng)性細(xì)胞和骨片吸收陷窩,掃描電鏡進(jìn)一步觀察吸收陷窩形態(tài)。結(jié)果分離培養(yǎng)的兔OC多核形態(tài)明顯;rhOPG對(duì)TRAP陽(yáng)性O(shè)C生存的影響,1、3d結(jié)果差別不明顯,7d的結(jié)果差異有顯著性(P<0.05);rhOPG能夠明顯地抑制OC在骨片上形成吸收陷窩,三個(gè)時(shí)點(diǎn)計(jì)數(shù)結(jié)果差異均有顯著性(P<0.01)。結(jié)論rhOPG可明顯地抑制體外培養(yǎng)兔OC的骨吸收功能。

在另一項(xiàng)研究中，信息來(lái)自https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34233019/

Br J Pharmacol：穿心蓮內(nèi)酯通過(guò)靶向ERRalpha調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞生成的代謝適應(yīng)來(lái)預(yù)防骨丟失

在破骨細(xì)胞分化過(guò)程中，需要雌激素相關(guān)受體α(ERR?)驅(qū)動(dòng)的代謝適應(yīng)來(lái)滿足不斷增加的能量需求。這里，作者假設(shè)天然產(chǎn)物穿心蓮內(nèi)酯(AP)作為ERR反向激動(dòng)劑來(lái)限制破骨細(xì)胞的發(fā)生。利用虛擬對(duì)接和位點(diǎn)定向誘變分析研究AP與ERR的結(jié)合模式。采用免疫共沉淀、熒光素酶報(bào)告試劑、實(shí)時(shí)熒光PCR和免疫印跡分析鑒定AP為ERR逆激動(dòng)劑。AP在體內(nèi)的藥理作用在雄性高脂飲食或雌性小鼠卵巢切除誘導(dǎo)的骨質(zhì)減少模型中進(jìn)行了評(píng)估。這些發(fā)現(xiàn)突出了AP作為ERR逆激動(dòng)劑，在破骨細(xì)胞分化過(guò)程中擾亂ERR /PGC-1 Gls軸驅(qū)動(dòng)的代謝適應(yīng)，這意味著AP可能是一種很有前景的天然化合物，可以防止生理性和病理學(xué)的骨丟失。

還有一項(xiàng)來(lái)自韓國(guó)的研究表示：信息來(lái)自https：//doi.org/10.1038/s41413-021-00145-1n

Bone Research：破骨細(xì)胞分化和骨穩(wěn)態(tài)的重要調(diào)節(jié)信號(hào)軸KDM4B–CCAR1–MED1

韓國(guó)忠北國(guó)立大學(xué)研究者在Bone Research雜志上發(fā)表了題為"The KDM4B-CCAR1-MED1 axis is a critical regulator of osteoclast differentiation and bone homeostasis"的文章。該研究證明了KDM4B-CCAR1MED1信號(hào)軸通過(guò)H3K9去甲基化誘導(dǎo)破骨細(xì)胞相關(guān)基因啟動(dòng)子附近染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變(常染色質(zhì)化)，通過(guò)KDM4B和P65之間的直接相互作用導(dǎo)致NF-κB P65的募集。最后，小分子抑制KDM4B活性阻止了去卵巢小鼠模型的骨質(zhì)丟失?？傊?/span>該研究發(fā)現(xiàn)證實(shí)KDM4B是破骨細(xì)胞形成的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，為骨質(zhì)疏松提供了一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)。

Science子刊：重大進(jìn)展！基質(zhì)金屬蛋白酶MMP9和MMP14調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞的骨吸收活性

https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aaw6143

骨穩(wěn)態(tài)（bone homeostasis）包括新骨形成與現(xiàn)有骨的重塑和吸收之間的平衡作用。對(duì)于患上骨質(zhì)疏松等骨損耗疾病（bone-wasting disease）的患者而言，骨吸收占主導(dǎo)。
破骨細(xì)胞（osteoclast）在正常生長(zhǎng)和發(fā)育期間以及從骨質(zhì)疏松癥到癌癥骨轉(zhuǎn)移的病理狀態(tài)中都積極地重塑骨骼的礦物質(zhì)和蛋白成分。作為一種半胱氨酸蛋白酶，組織蛋白酶K（cathepsin K）賦予破骨細(xì)胞以強(qiáng)效的I型膠原溶解活性，然而，組織蛋白酶K缺失的小鼠以及組織蛋白酶K突變的人類，仍然通過(guò)尚未確定的效應(yīng)物繼續(xù)重塑骨骼并降解膠原蛋白。
為了確定潛在的新型治療靶點(diǎn)，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自美國(guó)密歇根大學(xué)和中國(guó)武漢大學(xué)的研究人員鑒定出破骨細(xì)胞中的一種不依賴于組織蛋白酶K的膠原溶解系統(tǒng)，它由分泌性的基質(zhì)金屬蛋白酶MMP9和膜錨定的基質(zhì)金屬蛋白酶MMP14的功能冗余性網(wǎng)絡(luò)組成。

令人意外的是，盡管單獨(dú)剔除Mmp9和Mmp14中的任何一種都會(huì)使得骨吸收保持完整，但是同時(shí)靶向這兩種基質(zhì)金屬蛋白酶可在體內(nèi)和體外抑制小鼠破骨細(xì)胞的骨吸收活性，此外也在體外抑制人類破骨細(xì)胞的骨吸收活性。
在體內(nèi)，Mmp9/Mmp14條件性雙敲除小鼠表現(xiàn)出顯著的骨密度增加，并且對(duì)甲狀旁腺激素或卵巢切除術(shù)（ovariectomy）引起的病理性骨丟失顯示出高度保護(hù)的狀態(tài)。
總之，這些研究結(jié)果表征了一種在小鼠和人類破骨細(xì)胞中起作用的膠原溶解系統(tǒng)，并確定MMP9/MMP14軸是一種對(duì)骨損耗疾病狀態(tài)進(jìn)行治療干預(yù)的潛在靶標(biāo)。

小編心聲：希望廣大科研學(xué)者加大研究力度，早日讓全人類都骨骼強(qiáng)健、身高理想！

武漢賽奧斯為科研助力兔破骨細(xì)胞（原代細(xì)胞）和原代破骨細(xì)胞培養(yǎng)基