活細(xì)胞成像系統(tǒng)助力骨骼組織中成骨細(xì)胞的研究

    “成骨細(xì)胞”一詞源于20世紀(jì)初，是一種位于新生骨界面的立方形細(xì)胞，細(xì)胞質(zhì)具有強(qiáng)嗜堿性，存在于整個(gè)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(dāng)需要修復(fù)缺損或骨基質(zhì)耗盡時(shí)，成骨細(xì)胞就會(huì)被激活釋放膠原蛋白（主要是I型膠原）和其他基質(zhì)蛋白，如骨粘附蛋白和骨鈣素， 在細(xì)胞外基質(zhì)中組裝成骨基質(zhì)的框架，在骨基質(zhì)上，鈣和磷等礦物質(zhì)逐漸沉積，導(dǎo)致骨基質(zhì)的礦化，使其變得堅(jiān)固，最終隨著基質(zhì)的不斷形成和礦化，骨組織逐漸成熟，形成堅(jiān)固的骨骼結(jié)構(gòu)。
    成骨細(xì)胞是特殊的骨形成細(xì)胞，被骨基質(zhì)包圍的成骨細(xì)胞最終會(huì)分化為骨細(xì)胞，骨細(xì)胞是相互連接的星狀細(xì)胞，可調(diào)節(jié)骨物質(zhì)的周轉(zhuǎn)。留在面向骨膜的骨表面的成骨細(xì)胞可以選擇成為惰性骨襯細(xì)胞或者凋亡。當(dāng)成熟的成骨細(xì)胞群變小的時(shí)候，骨髓中的間充質(zhì)干細(xì)胞首先分化為成骨前體細(xì)胞，然后進(jìn)一步分化為成熟的成骨細(xì)胞。
    成骨細(xì)胞在骨折愈合過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，通過促進(jìn)骨基質(zhì)的合成和礦化，幫助形成新的骨組織，加速愈合進(jìn)程，刺激成骨細(xì)胞的活性，增強(qiáng)骨密度，改善骨質(zhì)疏松，降低骨折風(fēng)險(xiǎn)，成骨細(xì)胞還可以通過生物材料或干細(xì)胞療法促進(jìn)新骨形成，治療骨缺損。
 
成骨細(xì)胞的分化途徑：
WNT途徑
    WNT信號通過與細(xì)胞表面的WNT受體結(jié)合，激活下游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，主要是β-catenin途徑。β-catenin積累在細(xì)胞質(zhì)中并轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核，與特定轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，促進(jìn)成骨相關(guān)基因的表達(dá)。WNT信號促進(jìn)間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）向成骨細(xì)胞的分化，增強(qiáng)骨形成，還調(diào)控其他成骨相關(guān)基因的表達(dá)，如RUNX2和OSX，增強(qiáng)成骨能力。
BMP途徑
    BMP通過與細(xì)胞表面的BMP受體結(jié)合，激活SMAD信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，激活的SMAD蛋白轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中，與轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，促進(jìn)特定基因的表達(dá)，BMP促進(jìn)MSC向成骨細(xì)胞的分化，尤其在骨形成的早期階段，通過上調(diào)RUNX2等成骨轉(zhuǎn)錄因子，BMP信號增強(qiáng)成骨基因（如COL1A1和ALP）的表達(dá)。
成骨細(xì)胞形態(tài)特點(diǎn)：
    成骨細(xì)胞是骨骼組織中的主要細(xì)胞類型，負(fù)責(zé)骨的形成和礦化。成骨細(xì)胞通常呈立方形或多邊形，細(xì)胞體相對較小。成骨細(xì)胞核質(zhì)豐富，有一個(gè)或多個(gè)大細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)較少，但含有豐富的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，支持蛋白質(zhì)合成和分泌，細(xì)胞表面常有微絨毛，增加細(xì)胞與基質(zhì)的接觸面積，促進(jìn)礦物質(zhì)沉積，能分泌大量的有機(jī)基質(zhì)（如膠原蛋白）和其他基質(zhì)成分，促進(jìn)骨的礦化。
成骨細(xì)胞形態(tài)圖：
    為了更深入地了解成骨細(xì)胞的行為和特性，使用康和達(dá)全自動(dòng)活細(xì)胞成像儀 Celloger® Pro 進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝。這款設(shè)備結(jié)合了傳統(tǒng)顯微鏡的光學(xué)技術(shù)、先進(jìn)的數(shù)字成像技術(shù)和軟件自動(dòng)化技術(shù)，為成骨細(xì)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(xì)胞負(fù)責(zé)合成骨基質(zhì)，促進(jìn)骨骼的形成與生長。
• 礦化：它們通過沉積礦物質(zhì)（如鈣和磷），幫助骨基質(zhì)礦化，使骨骼堅(jiān)硬和強(qiáng)韌。
• 調(diào)節(jié)骨代謝：成骨細(xì)胞在骨重塑過程中與破骨細(xì)胞相互作用，調(diào)節(jié)骨的形成與吸收平衡。
• 分泌生長因子：成骨細(xì)胞可以分泌各種生長因子和細(xì)胞因子，促進(jìn)骨組織的修復(fù)與再生。
• 維持骨結(jié)構(gòu)：成骨細(xì)胞有助于維持骨組織的整體結(jié)構(gòu)和功能，確保骨骼健康。

• 輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測

• 多孔位延時(shí)成像功能

• 熒光和明場鏡頭

• 可更換的物鏡

• 兼容多種培養(yǎng)容器

• Celloger® Pro 應(yīng)用場景