活細胞成像系統助力骨骼組織中成骨細胞的研究

    “成骨細胞”一詞源于20世紀初，是一種位于新生骨界面的立方形細胞，細胞質具有強嗜堿性，存在于整個生命周期，在胚胎骨骼形成和生長期間其活性最高。在成年生物體中，當需要修復缺損或骨基質耗盡時，成骨細胞就會被激活釋放膠原蛋白（主要是I型膠原）和其他基質蛋白，如骨粘附蛋白和骨鈣素， 在細胞外基質中組裝成骨基質的框架，在骨基質上，鈣和磷等礦物質逐漸沉積，導致骨基質的礦化，使其變得堅固，最終隨著基質的不斷形成和礦化，骨組織逐漸成熟，形成堅固的骨骼結構。
    成骨細胞是特殊的骨形成細胞，被骨基質包圍的成骨細胞最終會分化為骨細胞，骨細胞是相互連接的星狀細胞，可調節骨物質的周轉。留在面向骨膜的骨表面的成骨細胞可以選擇成為惰性骨襯細胞或者凋亡。當成熟的成骨細胞群變小的時候，骨髓中的間充質干細胞首先分化為成骨前體細胞，然后進一步分化為成熟的成骨細胞。
    成骨細胞在骨折愈合過程中發揮關鍵作用，通過促進骨基質的合成和礦化，幫助形成新的骨組織，加速愈合進程，刺激成骨細胞的活性，增強骨密度，改善骨質疏松，降低骨折風險，成骨細胞還可以通過生物材料或干細胞療法促進新骨形成，治療骨缺損。
 
成骨細胞的分化途徑：
WNT途徑
    WNT信號通過與細胞表面的WNT受體結合，激活下游信號轉導通路，主要是β-catenin途徑。β-catenin積累在細胞質中并轉移到細胞核，與特定轉錄因子結合，促進成骨相關基因的表達。WNT信號促進間充質干細胞（MSC）向成骨細胞的分化，增強骨形成，還調控其他成骨相關基因的表達，如RUNX2和OSX，增強成骨能力。
BMP途徑
    BMP通過與細胞表面的BMP受體結合，激活SMAD信號轉導通路，激活的SMAD蛋白轉移到細胞核中，與轉錄因子結合，促進特定基因的表達，BMP促進MSC向成骨細胞的分化，尤其在骨形成的早期階段，通過上調RUNX2等成骨轉錄因子，BMP信號增強成骨基因（如COL1A1和ALP）的表達。
成骨細胞形態特點：
    成骨細胞是骨骼組織中的主要細胞類型，負責骨的形成和礦化。成骨細胞通常呈立方形或多邊形，細胞體相對較小。成骨細胞核質豐富，有一個或多個大細胞核，細胞質較少，但含有豐富的內質網和高爾基體，支持蛋白質合成和分泌，細胞表面常有微絨毛，增加細胞與基質的接觸面積，促進礦物質沉積，能分泌大量的有機基質（如膠原蛋白）和其他基質成分，促進骨的礦化。
成骨細胞形態圖：
    為了更深入地了解成骨細胞的行為和特性，使用康和達全自動活細胞成像儀 Celloger® Pro 進行實時拍攝。這款設備結合了傳統顯微鏡的光學技術、先進的數字成像技術和軟件自動化技術，為成骨細胞的研究提供了前所未有的便利。

MC3T3-E1 (Osteoprogenitor Cells)
Morphology	Fibroblast
Culture Properties	Adherent

• 骨骼形成：成骨細胞負責合成骨基質，促進骨骼的形成與生長。
• 礦化：它們通過沉積礦物質（如鈣和磷），幫助骨基質礦化，使骨骼堅硬和強韌。
• 調節骨代謝：成骨細胞在骨重塑過程中與破骨細胞相互作用，調節骨的形成與吸收平衡。
• 分泌生長因子：成骨細胞可以分泌各種生長因子和細胞因子，促進骨組織的修復與再生。
• 維持骨結構：成骨細胞有助于維持骨組織的整體結構和功能，確保骨骼健康。

• 輕松實現實時監測

• 多孔位延時成像功能

• 熒光和明場鏡頭

• 可更換的物鏡

• 兼容多種培養容器

• Celloger® Pro 應用場景