2) остеобласты
3) моноциты (+)
4) мезенхимальные стволовые клетки
Остеокласты происходят из клеток гемопоэтического ряда, относящихся к моноцитарно-макрофагальной линии. Циркулирующие моноциты и их костномозговые предшественники под действием макрофагального колониестимулирующего фактора (M-CSF) и лиганда рецептора-активатора ядерного фактора κB (RANKL) дифференцируются в одноядерные преостеокласты. Последующее слияние этих клеток приводит к образованию зрелых многоядерных остеокластов.
Ключевым этапом остеокластогенеза является взаимодействие RANKL с рецептором RANK на поверхности моноцитарных предшественников. RANKL преимущественно экспрессируется остеобластами и остеоцитами, а остеопротегерин выполняет функцию растворимого рецептора-ловушки, блокирующего это взаимодействие. Таким образом, клетки остеобластического ряда не являются предшественниками остеокластов, но регулируют их образование и активность.
Зрелые остеокласты обеспечивают резорбцию костной ткани: прикрепляются к минерализованной поверхности, формируют герметичную резорбтивную зону, подкисляют её с помощью протонных насосов и расщепляют органический матрикс катепсином K. Нарушение равновесия между остеокластической резорбцией и остеобластическим костеобразованием лежит в основе остеопороза, остеопетроза и ряда метаболических заболеваний скелета.
| Клетка | Происхождение | Основные признаки | Функция в костной ткани |
|---|---|---|---|
| Моноцит | Гемопоэтическая стволовая клетка, миелоидный росток | Экспрессирует рецепторы M-CSF и RANK; способен к миграции и слиянию | Служит клеткой-предшественником преостеокласта |
| Преостеокласт | Моноцитарно-макрофагальная линия | Одноядерная клетка; дифференцируется под действием M-CSF и RANKL | Сливается с другими преостеокластами с образованием зрелого остеокласта |
| Остеокласт | Результат слияния моноцитарных предшественников | Многоядерность, тартрат-резистентная кислая фосфатаза, катепсин K, рецепторы кальцитонина | Резорбция минерального и органического компонентов кости |
| Остеобласт | Мезенхимальная стволовая клетка | Синтезирует остеоид, щелочную фосфатазу, RANKL и остеопротегерин | Образует костную ткань и регулирует остеокластогенез |
| Остеоцит | Зрелый остеобласт, заключённый в костный матрикс | Располагается в лакунах, образует сеть отростков, реагирует на механическую нагрузку | Поддерживает костный гомеостаз и участвует в регуляции ремоделирования |
| Мезенхимальная стволовая клетка | Стромальный клеточный пул костного мозга | Дифференцируется в остеобласты, хондроциты и адипоциты | Не является непосредственным источником остеокластов |
Общность происхождения остеокластов с моноцитами и макрофагами объясняет наличие у них сходных рецепторов и ферментных систем. В клинической практике активность костной резорбции оценивают по биохимическим маркерам распада коллагена I типа, включая C-концевые и N-концевые телопептиды. Препараты, подавляющие остеокластическую активность, применяются при остеопорозе, болезни Педжета и опухолевом поражении костей. К ним относятся бисфосфонаты и моноклональное антитело к RANKL — деносумаб.