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2014-02-06T05:23:10Z

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骨是一种特殊的[[结缔组织]]，不仅做为人体的支架组织，而且是人体中钙、磷的最大储库。通过成骨与溶骨作用，不断与[[细胞]]外液进行钙磷交换、对维持血钙和血磷稳定有重要作用。

===(一)骨的组成===

骨由无机盐、又称[[骨盐]](bonysalts)、有机[[基质]]和[[骨细胞]]等组成。骨盐增加骨的硬度，基质决定骨的形状及韧性，骨细胞在[[代谢]]中起主导作用。

骨盐占骨干重的65～70%，其主要成分为[[磷酸钙]]，占84%，其它还有CaCO3占10%，[[柠檬酸]]钙占2%，[[磷酸]]镁占1%，和[[Na]]2HPO4占2%等。骨盐约有60%以结晶的[[羟磷灰石]](hydroxyapatite)形式存在，其余40%为无定形的CaHPO4。据认为后者可以转变为前者。羟磷灰石［[[Ca]]10(PO4)6(OH)2］是微细的结晶，亦称骨晶(bone crystal)。每克骨盐含有约1016个结晶，总的表面积可达100平方米，体液中其他离子如Ca2＋、[[Mg]]2＋、Na＋、Cl－、HCO3-、F－，柠檬酸根等可吸附在羟磷灰石的晶格之间。骨晶性质稳定，不易[[解离]]，但在其表层进行离子交换的速度较快。

骨中镁离子占体内镁离子总量的50%，骨中钠离子也占体内钠离子总量的35%，而且大部分钠易于交换。所以[[骨骼]]不仅是身体的支持组织，也是贮存大量钙、磷、钠、镁的器官，在维持体液电解质浓度的稳定性上具有重要作用。此外，骨盐中的Ca2＋还可与体液中的H＋交换，当体液中［H＋］增多([[酸中毒]])时，由于Ca2＋H＋交换，可致骨盐溶解。

[[骨基质]]包括[[胶原]]和非胶原[[化合物]]。胶原约占90%以上。非[[胶原蛋白]]中含量较多的是[[骨钙素]](osteocalcin)和[[骨连接]]素(osteonectin)。骨钙素为一种依赖[[维生素K]]的[[小分]]子[[酸性蛋白质]]，[[分子量]]约6000，其[[谷氨酸]][[残基]]在γ位羧化为γ-[[羧基谷氨酸]]，与羟磷灰石、Ca2＋有很高亲和力、骨连接素是附着于胶原的一种[[糖蛋白]]，易与羟磷石结合，可能作为骨盐沉积的核心。

===(二)[[成骨作用]]与[[钙化]]===

骨的生长、修复或重建过程，称为成骨作用(osteogenesis)。成骨过程中，[[成骨细胞]]先合成胶原和糖白[[多糖]]等细胞间质成分，形成所谓“骨样质”(osteoid)，继后骨盐沉积于骨样质中，此过程称为钙化(calcification)。

关于钙化的机理，尚未完全阐明，研究表明下列变化可能参与和影响骨盐的沉积：

(1)电镜下可见成骨细胞表面突起形成很多[[囊泡]]。囊泡膜富含类脂并具有很高的[[碱性磷酸酶]]活性，可水解基质中多种[[磷酸酯]]，使无机磷浓度升高。囊泡中富含[[丝氨酸]]磷酯，能与Ca2＋紧密结合，故能有效摄取周围基质中Ca2＋。此外，成骨细胞具有钙泵作用，可从周围间隙中浓集钙。这些因素共同作用，使[[骨组织]]钙化局部Ca2＋和HPO42－升高，使［Ca］×［P］积升高，利于钙盐的沉积。

(2)正常血中存在钙化抑制物，如[[焦磷酸]]盐(pyrophosphate)，而成骨细胞囊泡中的[[磷酸酶]]可水解焦磷酸盐，一方面解除其抑制作用，另一方面提供了充分的[[无机磷]]作为骨盐沉着的原料。

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(3)基质中的骨连接素可能提供羟磷灰石结晶形成的“[[晶核]]”，促使羟磷石结晶的形成。骨钙素则可直接结合羟磷灰石，避免羟磷灰石在局部堆积，使之有规律地沉积于胶原上。

(4)实验表明，[[胶原纤维]]的成熟和骨样组织的正常，是骨盐沉着的重要前提。

骨的生成和钙化是一个复杂的[[生物]]过程，受多种因素的影响和调节，此方面的研究正在深入进行，并取得了一些可喜的进展。如发现了多种与骨生成相关的[[蛋白]]及[[细胞因子]]等。

===(三)溶骨作用与脱钙===

骨在不断的新旧更替之中，原有旧骨的溶解和消失称为骨的吸收(bone resorption)或溶骨作用(osteolysis)。溶骨作用包括基质的水解和骨盐的溶解，后者又称为脱钙(decalcification)。溶骨作用同成骨作用一样，是通过骨组织细胞的代谢活动完成的。溶骨作用主要由[[破骨细胞]]引起，可分为细胞外相和细胞内相两相完成。

破骨作用起始于细胞外。破骨细胞通过接触骨面的刷状缘，[[溶酶体]]释放出多种[[水解酶]]类，如[[胶原酶]]可水解胶原纤维，[[糖苷酶]]水解氨基多糖。同时，破骨细胞通过糖元[[分解代谢]]产生大量[[乳酸]]，[[丙酮]]酸等酸性物质扩散到溶骨区，使局部酸性增加，促使羟磷灰石从解聚的胶原中释出。破骨细胞产生柠檬酸能与Ca2＋结合形成不解离的柠檬酸钙，降低局部Ca＋＋的浓度，从而促进磷酸钙的溶解。继后，[[多肽]]、羟磷灰石等经[[胞饮作用]]进入破骨细胞，并与溶酶体溶合形成[[次级溶酶体]]。在此多肽水解为[[氨基酸]]、羟磷灰石转变为可溶性钙盐。最后，氨基酸、磷及Ca2＋从破骨细胞释放入细胞外液，再入血，可参与血磷、血钙的组成。因骨的[[有机质]]主要为胶原，溶骨作用增强时，血及尿中[[羟脯氨酸]]增高。因此可将血及尿中羟脯氨酸的量作为溶骨程度的参考指标。

正常成人，成骨与溶骨作用维持[[动态平衡]]，每年骨的更新率约1?%。骨骼发育生长时期，成骨作用大于溶骨作用。而老年人则骨的吸收明显大于骨的生成，[[骨质减少]]而易发生[[骨质疏松症]](osteoporosis)。骨盐在骨中沉积或释放，直接影响血钙、血磷水平，在平时骨中约有1%的骨盐与血中的钙经常进行交换维持平衡，因此血钙浓度与骨代谢密切相关。
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生物化学与分子生物学/钙、磷与骨的钙化及脱钙 - 版本历史

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