口腔骨组织生物学ppt课件

1、口腔骨组织生物学掌握：牙槽骨的生物学特征，骨组织细胞成分，骨改建的根本特征及研讨口腔骨改建的意义。熟习：牙周膜的细胞成分特征，力学刺激引起骨改建的根本原理和特征。了解：牙骨质的主要基质成分，骨改建的影响要素。为什么受压侧骨吸收，牵引侧骨构成？牙周组织(Periodontium) 牙周膜 (Periodontal ligament) 牙龈 (Gingiva) 牙骨质 (Cement)牙槽骨 (Alveolar bone) 骨的生物学根底 第一节骨组织的生物学特征骨组织的细胞成分骨基质成分骨的分类及构造骨的分类及构造 (一) 骨的分类及其构造：成人骨共有206块，根据其外形大小可以分为： 长骨、短

2、骨、扁骨和不规那么骨四种。根据其在人体中的存在部位可以分为： 颅骨29、 躯干骨含中轴骨80，躯干51 四肢骨含上肢骨64和下肢骨62骨，是以骨组织为主体构成的器官，是在结缔组织或软骨根底上经过较长时间的发育过程骨化构成的。按外形分类的四种骨组织1、长骨：主要存在于四肢，呈长管状。可分为一体两端。体又叫骨干，其外周部骨质致密，中央为包容骨髓的骨髓腔。两端较膨大，称为骺。骺的外表有关节软骨附着，构成关节面，与相邻骨的关节面构成运动灵敏的关节，以完成较大范围的运动。 长骨按外形分类的四种骨组织2、短骨：为外形各异的短柱状或立方形骨块，多成群分布于手腕、足的后半部和脊柱等处。短骨能接受较大的压力，常

3、具有多个关节面与相邻的骨构成微动关节，并常辅以坚韧的韧带，构成适于支撑的弹性构造。按外形分类的四种骨组织3、扁骨：呈板状，主要构成颅腔和胸腔的壁，以维护内部的脏器，扁骨还为肌肉附着提供宽阔的骨面，如肢带骨的肩胛骨和髋骨。 按外形分类的四种骨组织4、不规那么骨：外形不规那么且功能多样，有些骨内还生有含气的腔洞，叫做含气骨，如构成鼻旁窦的上颌骨和蝶骨等。 骨的构造：新颖的骨由骨膜、骨组织和骨髓构成 。密质骨与松质骨的差别骨组织 细胞细胞外基质 2、骨组织的细胞成分骨组织的细胞成分 细胞称号成骨细胞破骨细胞骨衬里细胞骨细胞细胞分布骨的外表骨基质骨基质来源单核细胞单核细胞部分骨组织部分骨组织部分骨组织

4、骨的外表骨的外表一成骨细胞osteoblast骨组织的细胞成分参与骨构成的主要细胞，可以分泌大量的胶原蛋白和非胶原蛋白等骨基质成分，同时启动骨质的钙化；多见于于骨内膜和骨外膜成骨细胞的分化成熟分为四个阶段前成骨细胞、成骨细胞、骨细胞、骨衬里细胞成骨细胞前成骨细胞preosteoblst成骨细胞osteoblast骨细胞(ostocyte)骨衬里细胞(bone-lining cell)覆盖在骨外表，不活泼的成骨细胞多潜能的间充质干细胞钙化的骨基质陷窝内成骨细胞的形状成骨细胞在骨基质堆积活泼的部分呈单层陈列，为立方状单核细胞，直径约2030m，细胞质嗜碱性。成熟的成骨细胞细胞质内含大量线粒体、高尔

5、基复合体和粗面内质网，其合成蛋白质功能活泼。 成骨细胞的功能成骨细胞合成多种骨基质蛋白胶原： 型胶原非胶原蛋白：骨钙素(osteocalcin)、骨涎蛋白(bone sialoprotein)、骨桥蛋白(osteopontin)、蛋白多糖(proteoglycan)、激素和生长因子的受体。成熟的成骨细胞可以合成膜结合型碱性磷酸酶参与矿化信号转导 二骨细胞的特征骨细胞存在于钙化的骨基质的陷窝内。失去了许多成骨细胞的特点：高尔基体、粗面内质网明显减少。骨细胞经过其细长的细胞质突起与相邻细胞、骨外表的骨衬里细胞以及新骨构成部位骨外表的成骨细胞相衔接。毛细管骨陷窝三破骨细胞osteoclast破骨细胞

6、是独一行使骨吸收功能的细胞破骨细胞的来源 破骨细胞来源于造血系统的单核细胞，与巨噬细胞有共同的前体，在特定条件下交融成多核细胞破骨细胞的鉴定规范 抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性抗酒石酸酸性磷酸酶染色阳性TRAP高表达组织蛋白酶高表达组织蛋白酶K CTSK在骨外表构成骨吸收陷窝在骨外表构成骨吸收陷窝破骨细胞的形状位于骨吸收陷窝内多核巨细胞，其细胞胞体变异很大，直径可达10100m，无固定外形，多核几个上百个，细胞质嗜酸。超微构造特征皱褶缘(ruffled border)明晰区(clear zone)破骨细胞有两个与骨吸收功能 相关的独特构造：皱褶缘，明晰区皱褶缘：破骨细胞与骨外表相对部分；高度折叠，

7、膜上有质子泵；行使骨吸收功能的破骨细胞所特有，扩展接触面积，物质交换：吸收陷窝只在正对皱褶缘构成；明晰区：明晰区细胞膜与骨基质经过整合素严密附着，构成封锁区；封锁区膜上存在整合素，玻连蛋白受体，是破骨细胞附着的分子根底。破骨细胞的功能 骨吸收与成骨细胞相互作用 参与造血干细胞的迁移 作为免疫细胞参与炎症反响 吸收骨基质 骨外表附着细胞极性化构成封锁区构成骨吸收陷窝脱离骨面、转移破骨细胞对矿物质的降解：1.骨基质中的矿物质的存在方式：羟基磷灰石2.在生物环境中，只需低pH形状可以溶解羟基磷灰石3.影响要素：质子泵 碳酸脱氢酶(CA) 氯离子通道破骨细胞对骨基质中有机质的降解：主要的两种酶：溶酶体

8、半胱氨酸蛋白酶基质金属蛋白酶(MMPs) 另外的降解因子：1. MMP-1胶原酶成骨细胞分泌2.游离氧基加强细胞外基质的降解参与破骨细胞在骨外表附着的调理1.为破骨细胞的附着提供条件骨代谢调理因子成骨细胞：1胞体变圆，从矿化的骨外表移开2分泌蛋白酶消化骨外表的类骨质，暴露矿化的骨面成骨细胞与破骨细胞的相互作用成骨细胞对破骨细胞的作用：2.提供破骨细胞与骨基质附着的位置合成骨涎蛋白、骨桥蛋等还有Ary-Gly-Asp氨基酸序列，与玻连蛋白受体结合成骨细胞与破骨细胞的相互作用 成骨细胞合成破骨细胞骨吸收刺激因子 前列腺素E，血小板衍生生长因子，IL-6 成骨细胞参与破骨细胞分化成熟的调理 巨噬细胞

9、集落刺激因子，核因子B受体活化因子配体，诱导破骨细胞前体分化因子 成骨细胞膜上存在诱导破骨细胞前体分化的因子(接触) 成骨细胞与破骨细胞之间存在双向信号通路Eph-Ephrin，维持骨代谢平衡； 破骨细胞皱褶缘上高表达质子泵的一种组成蛋白ATP6V0D2可抑制成骨细胞的骨构成活性； 破骨细胞可分泌部分的一些因子刺激成骨细胞的分化，或者改动成骨细胞的胶原合成。破骨细胞对成骨细胞的作用：二. 骨基质成分无机物 钙 磷胶原 占有机成分的90%95%非胶原蛋白骨钙素 骨涎蛋白 骨桥蛋白 骨黏连蛋白 生长因子 骨钙素骨钙素osteocalcinosteocalcin 骨基质中最丰富的非胶原蛋白骨基质中最

10、丰富的非胶原蛋白 作用：提供钙结合位点参与骨基质作用：提供钙结合位点参与骨基质矿化或调理晶体增长。矿化或调理晶体增长。 临床意义：血清中骨钙素的程度可临床意义：血清中骨钙素的程度可以作为成骨细胞活性的一个目的。以作为成骨细胞活性的一个目的。骨涎蛋白骨涎蛋白 bone sialoprotein bone sialoprotein 存在于矿化的骨基质中存在于矿化的骨基质中作用：作用：1.1.与细胞外表的整合素结合与细胞外表的整合素结合 2. 2.与羟基磷灰石和细胞与羟基磷灰石和细胞结合结合 3. 3.促进破骨细胞与骨基促进破骨细胞与骨基质中的分子结合，添加破骨细胞的质中的分子结合，添加破骨细胞的骨

11、吸收才干骨吸收才干 4. 4.与胶原纤维结合构成与胶原纤维结合构成部分高浓度的钙，导致矿物质堆积部分高浓度的钙，导致矿物质堆积骨桥蛋白骨桥蛋白osteopontinosteopontin 在分化的骨细胞和许多软组织中表在分化的骨细胞和许多软组织中表达达作用：作用：1.1.在骨的矿化，成骨细胞和在骨的矿化，成骨细胞和破骨细胞与骨基质的黏附过程中起破骨细胞与骨基质的黏附过程中起作用作用 2. 2.在细胞介导的免疫反响中在细胞介导的免疫反响中起关键作用起关键作用骨黏连蛋白骨黏连蛋白osteonectinosteonectin 具有与钙和胶原结合的区域具有与钙和胶原结合的区域 作用：推测其参与骨基质矿

12、化的作用：推测其参与骨基质矿化的开场过程开场过程生长因子生长因子growth factorsgrowth factors 成骨细胞分泌成骨细胞分泌种类：种类： 骨构成蛋白、转化生长因子骨构成蛋白、转化生长因子- - 集落刺激因子集落刺激因子-1-1 颗粒细胞集落刺激因子颗粒细胞集落刺激因子 碱性成纤维细胞生长因碱性成纤维细胞生长因子子(bFGF)(bFGF) 胰岛素样生长因子胰岛素样生长因子生长因子的作用作用方式1.以自分泌或旁分泌的方式 2.结合进骨基质以后作用时间：破骨细胞进展骨吸收时 作用：调理成骨与破骨的活动骨构成蛋白骨构成蛋白BMP bone BMP bone morphogenet

13、ic proteinmorphogenetic protein 表达在骨细胞和很多软组织中表达在骨细胞和很多软组织中作用：作用：1.BMP-11.BMP-1参与胶原纤维的构成参与胶原纤维的构成 2.BMP-2 2.BMP-2、3 3、4 4、6 6、7 7诱导骨生成诱导骨生成 3.BMP-2 3.BMP-2成骨细胞的化成骨细胞的化学趋化剂学趋化剂 4.BMP-7 4.BMP-7与与IGF-1IGF-1协同作协同作用刺激骨细胞的增值与分化用刺激骨细胞的增值与分化骨构成蛋白的临床运用1.运用BMP-2和BMP-7的骨诱导作用可加速骨折的愈合2.BMP-2可以加强成骨细胞中IL-6和 TGF-的表达

14、三、研讨骨组织生物学的意义牙周病 颜面骨组织缺损 牙列缺失和缺损 即刻及延期种植口腔正畸颞下颌关节以及根尖病变口腔骨组织及相关组织的生物学特性 第二节一、牙槽骨一牙槽骨的构造固有牙槽骨密质骨松质骨alveolar bone propercortical bonesponge bone牙槽骨是颌骨包围牙根的突起部分，又称为牙槽突。固有牙槽骨(筛状板固有牙槽骨是牙槽窝的内壁，又称筛状板，围绕于牙根周围，与牙周膜相邻。密质骨位于牙槽骨的外层，和固有牙槽骨一样是致密骨。骨的外外表是平行骨板，深部是哈弗系统。松质骨介于固有牙槽骨和密质骨之间，由骨小梁和骨髓构成。二牙槽骨的生物特征成分无机成分 70%有机

15、成分 22%水 8%羟基磷灰石I 型胶原 95蛋白糖原非胶原蛋白形状致密骨松质骨固有牙槽骨密质骨胚胎发育上看属于扁骨，是膜内化骨高度可塑性变化活泼，与牙的发育和萌出、乳牙交换、恒牙挪动和咀嚼功能均有关系牙萌出和挪动的过程中，受压力侧的牙槽骨发生吸收，受牵张侧的牙槽骨骨质增生不同部位的牙槽骨其构造不尽一样二、牙周膜牙周膜(牙周韧带)由致密结缔组织所构成。多纤维陈列成束，纤维的一端埋于牙骨质内，另一端那么埋于牙槽窝骨壁里，使牙齿固定于牙槽窝内根本构造 牙周膜是纤维性结缔组织，由细胞、纤维及基质组成，在牙周膜内分布着血管、淋巴、神经及上皮剩余基质成分 胶原 I 型胶原 80 粘蛋白 糖蛋白主要细胞成

16、分成纤维细胞 是牙周膜中主要细胞，位于纤维与基质之间；分泌胶原，合成基质未分化干细胞 * 具有分化成为骨细胞、成牙骨质细胞和成纤维细胞的才干 干细胞牙齿修复、牙周膜再生牙周膜 的功能 支持功能supportive function 改建功能 remodeling function 觉得功能 sensory function 营养功能 nutritive function 三、牙骨质无机成分 45%55%， 钙和磷，羟基磷灰石有机成分 22%胶原 型胶原，95%非胶原蛋白牙骨质附着蛋白 cementum - derived attachment protein，CAP牙骨质来源生长因子 ceme

17、ntum- derived growth factor，CGF无定型基质牙骨质是覆盖于牙根外表的薄层矿化组织，位于牙根部牙本质外表。牙骨质的生物学特征 在生理情况下，牙骨质不像骨组织可以不断地改建和重塑，只需新生，不被吸收，只需在病理情况下才会发生吸收。口腔骨组织改建第三节一. 骨组织改建的生物学特征终身改建处于骨吸收和新骨构成的动态过程骨改建对于维持正常骨的外形、骨折后修复、维持正常的生理活动都非常重要。正常生理改建病理性改建二. 骨改建的影响要素花生四烯酸代谢产物 前列腺素*第二信号系统 骨改建的调理因子 一花生四烯酸代谢产物 前列腺素1. 与骨吸收的关系1 促进破骨细胞的产生和骨组织改建

18、2介导其他细胞激肽、生长因子引起骨吸收，如IL-12. 与骨构成的关系 低浓度促进成骨细胞DNA合成和细胞复制； 高浓度抑制细胞分化。一花生四烯酸代谢产物 前列腺素3. 影响前列腺素产生的要素1 激素、生长因子和细胞激肽2前列腺素的本身放大作用3机械力 细胞信号分子包括：短肽、蛋白质、气体分子NO、CO以及氨基酸、核苷酸、脂类和胆固醇衍生物等等。 其共同特点是：特异性，只能与特定的受体结合；高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统；可被灭活，完成信息传送后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传送的完好性和细胞免于疲劳。二第二信号系统在骨改建中的作用 脂溶性信

19、号分子，如甾类激素和甲状腺素，可直接穿膜进入靶细胞，与胞内受体结合构成激素-受体复合物，调理基因表达。 水溶性信号分子，如神经递质、细胞因子和水溶性激素，不能穿过靶细胞膜，只能与膜受体结合，经信号转换机制，经过胞内信使如cAMP或激活膜受体的激酶活性如受体酪氨酸激酶，引起细胞的应对反响。所以这类信号分子又称为第一信使primary messenger，而cAMP这样的胞内信号分子被称为第二信使secondary messenger。 目前公认的第二信使有cAMP、cGMP、三磷酸肌醇IP3和二酰基甘油DG，Ca2+ 第二信使的作用：转换和放大的作用。 cAMP 和 IP3 均属于G蛋白耦联受体

20、所介导的细胞信号通路激素G蛋白耦联受体G蛋白腺苷酸环化酶cAMP依赖cAMP的蛋白激酶A基因调控蛋白基因转录cAMP传导途径IP3传导途径胞外信号分子与细胞外表G蛋白耦联型受体结合，激活质膜上的磷脂酶CPLC-，使质膜上4，5-二磷酸磷脂酰肌醇PIP2水解成1，4，5-三磷酸肌醇IP3和二酰基甘油DG两个第二信使，胞外信号转换为胞内信号三骨改建影响要素概论全身要素systemic factors部分要素local factors其他要素全身要素钙调理激素甲状旁腺素(Parathormone，PTH)1，25-(OH)2维生素D3 ( active vitamin D3 )降钙素 (Calcit

21、onin， CT)性激素雌激素Estrogen睾丸激素Testosterone其他生长激素growth hormone甲状腺激素Thyroid hormone皮质醇激素Cortisol部分要素生长因子Growth factors白细胞介素Interleukins (IL)肿瘤坏死因子Tumour necrosis actors干扰素Interferons集落刺激因子Colony stimulating factors其他生长因子胰岛素样生长因子 Insulin-like growth factors (IGF-I & II)转化生长因子-家族 Transforming growth f

22、actors (TGFs 1-3) 成纤维细胞生长因子 Fibroblast growth factors acidic and basic (aFGF & bFGF)血小板衍生的生长因子 Platelet derived growth factor (PDGF)骨构成蛋白 Bone morphogenetic proteins BMPs 1-7白细胞介素IL-1 IL-3 (Multi CSF)IL-4IL-6IL-8肿瘤坏死因子TNFTNFIFN 干扰素集落刺激因子GM粒细胞、巨噬细胞-CSFM巨噬细胞-CSF前列腺素Prostaglandins甲状旁腺激素相关肽 Parathyr

23、oid hormone related peptide PTH-RP降钙素相关肽 Calcitonin gene related peptide (CGRP) 其他部分其他电刺激 Electrical stimulus环境要素Environmental温度氧程度酸碱平衡部分应力 Local stresses1，25-(OH)2维生素D31，25-(OH)2维生素D3总的调理效果是使血钙、血磷增高。对骨亦有溶骨和成骨的双重作用。 作用与PTH甲状旁腺激素相反，其作用是抑制破骨作用，抑制钙、磷的重吸收，降低血钙和血磷。降钙素 CT雌激素 对成骨细胞和破骨细胞均有作用，抑制骨盐溶解，促进成骨。睾丸激

24、素 对骨构成直接的促进作用，并且经过促进肌肉生长间接促进骨构成 可在脂肪细胞里转化为雌激素胰岛素样生长因子IGF 促进成骨细胞增值，经过成骨细胞介导，促进单核的破骨细胞前体分化，促进成熟破骨细胞骨吸收。转化生长因子-家族 作用比较复杂、多变 促进成骨细胞增值、分化。 抑制IL-1和维生素D3 诱导的骨吸收和破骨细胞的成熟分化成纤维细胞生长因子FGF 促进间充质细胞、前成骨细胞增值，促破骨细胞分化与PGE有关血小板衍生的生长因子 可以添加间充质细胞IGF的合成，促进成熟破骨细胞骨吸收骨构成蛋白 目前知的独一可以独立在体内异位成骨的生长因子肿瘤坏死因子TNF 促进破骨细胞前体向破骨细胞转化，经过成

25、骨细胞的介导，具有明显的促进骨吸收的作用。 干扰素 可抑制前破骨细胞的增生、分化，从而抑制破骨细胞性骨吸收，是一种多功能的细胞因子IL IL-1是骨吸收的有效的强力刺激因子，它可以刺激成骨细胞产生PGE2，介导骨吸收，还可刺激成纤维细胞与吞噬细胞产生胶原酶，活化破骨细胞而促进骨吸收 IL-2可以经过刺激破骨细胞分泌促进骨吸收 IL-6为多功能的细胞因子，是介导破骨细胞性骨吸收的中心因子，具有显著促进骨吸收的作用。 集落刺激因子 M-CSF是破骨细胞分化过程中不可短少的因子前列腺素PGE 经过添加cAMP含量促骨吸收 几乎一切促进或抑制骨吸收的细胞因子均影响PGE的合成。 对成骨细胞的作器具有双向性。 三. 力学刺激与骨