医师，是指受过高等医学教育或长期从事医疗卫生工作的、经国家卫生部门审查合格的高级医务卫生人员。医师职称分：住院医师(助教)、主治医师(讲师)、 副主任医师(副教授)、 主任医师(教授)。本文是选自国家级医学期刊《中国当代医药》中的一篇中级职称论文范文：破骨细胞凋亡影响因素的研究背景。
摘要：骨是人体重要的承重和运动器官。在 100 多年前，Wolff 就已经提出，骨的形式和功能的每个变化，随之而来都会引起骨的内部结构和外部形态的某些确定的变化，而且这种变化与一定的数学公式相适应，这就是著名的“Wolff 定律”。之后 Frost 于 1987 年又提出了用来描述骨形成和骨吸收的“力学稳态理论”，进一步深化了“Wolff 定律”。他认为，骨在生长发育过程中的完整性变化是受外力影响的，是骨自身的机械弹性形变刺激了骨形成和骨吸收，力学稳态即是骨形态的反馈控制环路的表现。然而，这些理论目前都还只是来源于实验观察的种种假说，具体的骨的力学生物学响应机制尚不十分清楚。
关键词：骨重建;骨骼石化症;破骨细胞
骨重建是成熟骨组织的一种重要替换机制。生理状态下，骨吸收和骨形成之间形成一种动态平衡，骨在功能需要的地方发生骨形成，在不需要的地方发生骨吸收。正常的骨重建过程既维持了骨的内环境稳定，又保证了骨用最少的结构材料承受最大的外力。当骨重建发生异常，人体就会产生诸如骨质疏松症、骨骼石化症等疾病。骨重建的微观机制来源于骨内三种基本功能细胞：成骨细胞、骨细胞和破骨细胞的完美的配合作用。骨细胞感知外界力学载荷的变化并传递重建信号，破骨细胞分化形成并募集到需要破骨的区域，分泌酸和蛋白酶破坏、溶解骨质，成骨细胞分泌骨基质塑成新的骨形态以适应载荷的变化。
破骨细胞是来源于骨髓造血干细胞或骨髓远祖干细胞的终末分化的多核巨细胞，直接参与了骨重建的过程。在骨组织内，破骨细胞引起骨的破坏和吸收，是调节骨重建过程的重要细胞。因此，研究力学载荷对于破骨细胞生物学活性的影响十分重要。骨组织在体内会受到拉伸力、压缩力、扭转力和流体剪切力等多种力的作用。同样，国内外学者对破骨细胞受力的研究也使用了不同的受力方式。Rubin 等在弹性膜上拉伸加载骨髓诱导的破骨细胞发现，早期施加的张力抑制诱导破骨细胞的形成，而晚期的加载对于破骨细胞的形成几乎没有影响。Kurata等利用三点弯曲应变加载装置拉伸破骨细胞的研究表明，拉伸应变可以增强破骨细胞的骨吸收活性，同时拉伸应变具有上调 CK 和 TRAP 的 mRNA 水平的效果。
郭春等利用四点弯曲的应变加载方法对破骨前体 RAW264.7 细胞进行加载后发现，诱导成功的破骨细胞的数量随着加载强度的增大而增多，生理载荷强度的加载能够上调破骨细胞 TRAP、RANK 和 MMP9 的 mRNA 表达。Klein-Nulend 等利用间断性压缩封闭培养室内的气相产生的间断静压力施加了压载荷。以 17 日龄瑞士白化鼠的颅骨为研究对象的结果显示，破骨细胞的生长和激活受到抑制。加载培养的小鼠长骨后发现，破骨细胞数量减少，而且破骨细胞的骨吸收能力下降。
Chiba 利用持续静压力作用于体外培养的新生大鼠长骨，得到的结果则是破骨细胞数量增加，并且活性增强。许海燕等利用持续性压力作用于单核细胞诱导的破骨细胞发现，破骨细胞形态向圆形变化，TRAP 和 MMP-9 表达量均增加。McAllister等发现，流体剪切力刺激骨髓源性的的破骨细胞使得前列腺素 E2 和一氧化氮浓度上升。张庆鸿等用 0.29Pa 流体剪切力对机械分离的大鼠极化破骨细胞进行加载发现，随着作用时间的延长，极化破骨细胞的面积和直径均有增大。刘应芬等的研究显示，生理范围的流体剪切力促使破骨细胞 TRAP 活性增强，骨吸收陷窝的数量和秘籍增加，其中 16.08dyne/cm2的流体剪切力作用效果最明显。
破骨细胞的主要功能是参与骨的破坏和吸收，在其成熟过程中特异性高表达TRAP、MMP9、RANK、CK、CAII 等。正常状态下，破骨细胞执行完功能后，除少部分转移到其他部位以外，大部分细胞会在一定信号提示下发生凋亡。细胞凋亡也称程序性细胞死亡。它通过一系列程序性的细胞反应，通过细胞自杀的形式，去除那些机体不再需要的细胞，从而达到控制器官发育和功能的目的。细胞凋亡最早表现为核染色体和细胞质内的一系列形态学改变，这是细胞凋亡区别于细胞坏死的主要特征。处于凋亡早期的细胞出现染色质固缩，细胞内细胞质形成大量空泡。随后，凋亡的细胞失去与其他细胞的联系，细胞核和细胞膜与其固缩的染色质和细胞质碎裂成片并出现膜束缚的凋亡小体，膜表面表达的标记使它们自身很快被邻近的细胞吞噬。目前检测细胞凋亡的方法主要是基于凋亡细胞所形成的形态学特征和 DNA 断裂等生物化学特征，具体方法包括 DNAladder、TUNEL检测法、hoechst 染色法和流式细胞术等。一般认为凋亡存在两条引发途径。一条由细胞表面死亡受体介导的外在途径，另一条为 Bcl-2 家族参与的线粒体调控的内在途径。两条通路都会激活 caspase 家族，继而引发凋亡各种形态学特征的出现。
参考文献：
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[5] 郭春，闫玉仙，张西正等，力学拉伸强度对小鼠单核细胞 RAW264.7 诱导分化为破骨细胞的影响，中国组织工程研究与临床康复，2009,13(37):7211-7216.
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