细胞的核数并非所有细胞都是单核的。例如,破骨细胞是一种高度分化的多核细胞,它们没有克隆能力,无法在体外进行传代培养,且其培养较为困难。
骨代谢:基础知识
在探讨骨代谢之前,我们首先需要了解相关的专业术语。
骨重塑
骨重塑是指破骨细胞清除旧的或受损的骨质,并由成骨细胞形成新的骨骼的过程。这一过程受到破骨细胞与成骨细胞之间的相互作用调控。
破骨细胞
破骨细胞(Osteoclasts,OC)是一类源自造血干细胞的骨吸收细胞,通过分泌酸性酶和蛋白水解酶来降解骨组织。
成骨细胞
成骨细胞(Osteoblasts,OB)是由间充质前体细胞经转录因子的持续作用分化而来的,最终形成骨细胞。
骨矿化
骨矿化是指钙及磷等无机盐在骨组织中沉淀的过程,使骨骼形成一种高度矿化的结构。骨骼不仅为身体提供支撑,还保护重要器官,并为骨髓提供造血场所。此外,骨骼也是体内无机离子(尤其是钙和磷酸盐)的主要储存库,在维持矿物质平衡和能量代谢中起着重要作用。
骨吸收
骨吸收是指骨钙的溶出过程,破骨细胞通过分解骨组织释放钙到血液中。破骨细胞在维持骨稳态和健康中至关重要,并且是唯一明确能够降解骨的细胞。
破骨细胞的体外诱导
使用RAW264.7细胞系诱导破骨细胞的实验步骤如下:
- 将RAW264.7细胞用含10% FBS的α-MEM培养基制成细胞悬液,以3×104细胞/孔的密度接种于24孔板中。
- 细胞接种12小时后,加入RANKL(20-100 ng/mL)。每3天更换培养基,同时补充RANKL。
- 经过四天的培养,明显的多核破骨细胞开始出现,并在第5至第6天逐渐增多。
因RAW264.7细胞表达M-CSF及其受体c-fms,单独加入RANKL即可诱导破骨细胞的分化,无需额外添加M-CSF。
破骨细胞的鉴定
形态学鉴定
- 多核巨细胞:在显微镜下可见至少三个细胞核(成熟破骨细胞通常含10-20个核)。
- 伪足结构:活化破骨细胞边缘呈现“皱褶缘”,为骨吸收的功能区域,通过鬼笔环肽染色观察特征性“封箱带”结构。
功能标志物检测
- Trap染色:破骨细胞中产生抗酒石酸酸性磷酸酶(Trap),作为其特有的重要标志物。
- 骨吸收实验:将骨髓单核细胞(BMMs)接种于羟基磷灰石涂层板或骨片,观察吸收陷窝。
分子标志物检测
通过qPCR/WB检测Trap、NFATc1、CTSK(组织蛋白酶K)和DC-STAMP等分子标志物。
对于需要使用的产品,可参考以下品牌尊龙凯时提供的优质科研试剂,例如RANKL和M-CSF等。
以上内容为破骨细胞及骨代谢相关的基础知识和实验方法,希望对生物医疗研究有所帮助。