在不同成熟時期,成骨細胞在體內表現為4種不同形態,即前成骨細胞(preosteoblast)、成骨細胞(osteoblast)、骨細胞(osteocyte)和隊形細胞(bonesliningcell)。前成骨細胞是成骨細胞的前體,由基質乾細胞分化,沿著成骨細胞譜係發育而成,位於覆蓋骨形成表面的成骨細胞的外側。成熟的成骨細胞是位於骨表面的單層細胞,承擔著合成骨基質的重要功能。

骨細胞是在成骨細胞系譜中成熟和終極的分化細胞。骨細胞包埋於礦化骨組織中,淺表骨細胞仍然保留部分成骨細胞結構。隊形細胞是排列於成體大部分骨表面的一層形態扁平或呈長方形的細胞。活躍的成骨細胞為梭形、錐形或立方形,胞漿嗜鹼性。細胞核位於細胞的一端,核仁明顯,表面有短的突起與相鄰細胞連接。電鏡下胞漿內具有典型的蛋白合成結構——豐富的粗面內質網及核醣體,高爾基體較發達。

在生物化學和組織化學上,成骨細胞富含鹼性磷酸酶(alkalinephosphatase,ALP),並有糖元存在。成骨細胞可被不同種類的激素(如甲狀旁腺激素和前列腺素E2)及生長因子(如胰島素樣生長因子、轉化生長因子-β、骨形態發生蛋白)激活,提高胞漿cAMP的水平,刺激DNA和膠原的合成(Aronow等,1990)。

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