組織學/骨組織的結構

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骨組織（osseous tissue）由大量鈣化的細胞間質及數種細胞組成。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）。

骨組織和各種細胞

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。基質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，可營養骨細胞和輸送代謝產物（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，對維持血鈣的恒態水平有一定作用。

小鼠骨細胞和骨基質（脫鈣后）電鏡像

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

（上海醫科大學電鏡室供圖）

骨細胞超微結構模式圖

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和發達的高爾基復合體。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）。基質小泡直徑約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。近年發現，骨基質中的鈣結合蛋白均由成骨細胞分泌產生。當成骨細胞被類骨質包埋后，便成為骨細胞。

（4）破骨細胞（osteoclast）：主要在骨組織表面，數目較少。破骨細胞是一種多核的大細胞，直徑約100μm，含有2-50個核。目前認為它由多個單核細胞融合而成，無分裂能力。光鏡下，破骨細胞貼近骨基質的一側有紋狀緣（圖4-5），胞質呈泡沫狀，在HE染色的切片中胞質易為伊紅染色。電鏡下可其貼近骨基質一側有許多不規則的微絨毛，稱為皺褶緣（ruffled border）（圖4-8），即光鏡下的紋狀緣。在皺褶緣的周緣有一環形胞質區，內有多量微絲，而無其它細胞器，稱為亮區（clear zone）。亮區的細胞膜平整并緊貼于骨基質表面，形成一道環形胞質圍墻，使所包圍的區域成為封閉的微環境區。破骨細胞功能活躍時，向此區釋放多種蛋白酶、碳酸酐酶、乳酸及檸檬酸等，在酶及酸的作用下使骨基質溶解。皺褶緣可增大吸收面積，電鏡下可見皺褶緣基部有吞飲泡和吞噬泡，泡內含小骨鹽晶體及解體的有機成分，表明破骨細胞有溶解和吸收骨基質的作用。