二、骨
骨由骨組織、骨膜及骨髓等構成。骨組織是堅硬而有一定韌性的結締組織。
。ㄒ)骨組織的結構
骨組織(osseous tissue)由大量鈣化的細胞間質及數(shù)種細胞組成。鈣化的細胞間質稱為骨基質(bone matrix)。細胞有骨原細胞、成骨細胞、骨細胞及破骨細胞四種。骨細胞最多,位于骨基質內,其余三種細胞均位于骨組織的邊緣(圖4-5)。
圖4-5 骨組織和各種細胞
1.骨基質 即骨的細胞間質,由有機成分和無機成分構成,含水極少。有機成分由成骨細胞分泌形成,包括大量膠原纖維(占有機成分的95%)及少量無定形基質。無定形基質為凝膠,內含中性或弱堿性糖胺多糖,有粘著膠原原纖維的作用;|中還含有兩種鈣結合蛋白:骨鈣蛋白(osteocalcin)和骨磷蛋白(phosphophoryms)。前者有兩個與鈣親合力強的部位,后者則有許多鈣結合部位,但只有一部分骨磷蛋白是可溶性的,其余均與膠原纖維相結合。鈣結合蛋白與鈣化及鈣的運輸有關。無機成分又稱骨鹽(bone mineral),主要為羥磷灰石結晶(hydroxyapatite crystal,(Ca10(PO4)6( OH )2),屬不溶性中性鹽,呈細針狀,長10~20nm,沿膠原原纖維長軸規(guī)則排列并與之結合。有機成分與無機成分的緊密結合使骨十分堅硬。
骨基質結構呈板層狀,稱為骨板(bone lamella),成層排列的骨板猶如多層木質膠合板。同一骨板內的纖維相互平行,相鄰骨板的纖維則相互垂直,這種結構形式有效地增強了骨的支持力。
2.骨組織的細胞
。1)骨細胞(osteocyte):單個分散于骨板內或骨板間。骨細胞是有許多細長突起的細胞,胞體較小,呈扁橢圓形,其所在空隙稱骨陷窩(bone lacuna),突起所在的空隙稱骨小管(bone canaliculi)(圖4-6)。相鄰骨細胞的突起以縫隙連接相連,骨小管則彼此連通。骨陷窩和骨小管內含組織液,可營養(yǎng)骨細胞和輸送代謝產(chǎn)物(圖4-7)。骨陷窩周圍的薄層骨基質鈣化程度較低,并可不斷更新,在機體需要時,骨細胞的溶骨作用可溶解此層骨基質,使Ca2+釋放入骨陷窩的組織液中,繼而進入血液,對維持血鈣的恒態(tài)水平有一定作用。
圖4-6 小鼠骨細胞和骨基質(脫鈣后)電鏡像×25000
Pr骨細胞突起和骨小管,Co膠原原纖維
(上海醫(yī)科大學電鏡室供圖)
圖4-7 骨細胞超微結構模式圖
。2)骨原細胞(osteogenic cell):是骨組織中的干細胞,位于骨外膜及骨內膜貼近骨處。細胞較小,呈梭形,核橢圓形,細胞質少,弱嗜堿性。當骨組織生長或改建時,骨原細胞能分裂分化為成骨細胞(圖4-5)。
(3)成骨細胞(osteoblast):分布在骨組織表面,成年前較多,常排成一層,成年后較少。成骨細胞是具有細小突起的細胞,胞體呈矮柱狀或橢圓形,其突起常伸入骨質表層的骨小管內,與表層骨細胞的突起形成連接。核圓形,多位于細胞的游離端(圖4-5)。胞質嗜堿性,電鏡下可見大量粗面內質網(wǎng)和發(fā)達的高爾基復合體。成骨時,成骨細胞分泌骨基質的有機成分,稱為類骨質(osteoid),同時以類似頂漿分泌的方式向類骨質中釋放一些小泡,稱基質小泡(matrix vesicle);|小泡直徑約0.1μm,有膜包被,膜上有堿性磷酸酶、焦磷酸酶和ATP酶,泡內含鈣和小的羥磷灰石結晶。一般認為,基質小泡是使類骨質鈣化的重要結構。近年發(fā)現(xiàn),骨基質中的鈣結合蛋白均由成骨細胞分泌產(chǎn)生。當成骨細胞被類骨質包埋后,便成為骨細胞。