115年:醫學一(2)
有關骨細胞(osteocytes),下列敘述何者正確?
A常以同源細胞群(isogenous groups)聚集在腔隙(lacunae)內
B骨細胞間透過間隙接合(gap junctions)傳遞訊息
C可以轉化成蝕骨細胞(osteoclasts)
D骨細胞是由顆粒球前驅細胞(granulocyte progenitor cell)轉化而來
詳細解析
本題觀念
骨頭裡的骨細胞(osteocyte)並不是各自獨立、互不往來的細胞,而是彼此之間、以及和骨頭表面的成骨細胞(osteoblast)之間,形成一張綿密的溝通網路。這個網路讓骨細胞能感應機械應力(例如走路、負重造成的骨骼形變),並協調全身骨骼的代謝反應。本題要辨認的,就是骨細胞之間傳遞訊息所用的構造。
選項分析
- A. 常以同源細胞群(isogenous groups)聚集在腔隙(lacunae)內:同源細胞群其實是軟骨組織學的概念,指軟骨細胞在腔隙內經有絲分裂形成、最多可達八個細胞的集叢;骨細胞每個腔隙通常只住一個細胞,並不會像軟骨細胞那樣聚集成群,故排除。
- B. 骨細胞間透過間隙接合(gap junctions)傳遞訊息:骨細胞會伸出樹突狀的細胞突起,深入骨小管(canaliculi)中,並以間隙接合(主要由 connexin 43 這種蛋白構成)和相鄰骨細胞、以及骨表面的成骨細胞互相連接,形成功能性合胞體,藉此傳遞鈣離子波與調控訊號,完全符合題目描述,為正確答案。
- C. 可以轉化成蝕骨細胞(osteoclasts):蝕骨細胞是由單核球、巨噬細胞系的造血前驅細胞融合而成的多核大細胞,來源與譜系都和骨細胞(源自骨髓間質幹細胞、由成骨細胞終末分化而來)完全不同,骨細胞不會反向變成蝕骨細胞,故排除。
- D. 骨細胞是由顆粒球前驅細胞(granulocyte progenitor cell)轉化而來:顆粒球前驅細胞屬於造血系統,會分化成嗜中性球等顆粒性白血球,和骨系(間質幹細胞)譜系無關;骨細胞其實是由成骨細胞成熟、被自己分泌的類骨質包埋後轉變而來,並非造血系統來源,故排除。
答案解析
本題答案為 B。骨細胞埋在骨基質的腔隙裡,靠著細長的細胞突起穿過骨小管,和鄰近骨細胞、以及骨頭表面正在造骨的成骨細胞相連,這整套腔隙-骨小管系統形成一個功能性合胞體。細胞之間主要靠間隙接合直接傳遞鈣離子波、營養物質與調控成骨、蝕骨活性的訊號分子,讓骨頭能感應機械應力並即時調整代謝反應,這正是骨頭能持續改建(remodeling)的基礎。選項 A 誤把軟骨組織學的「同源細胞群」套到骨細胞身上;選項 C、D 則混淆了骨系(間質幹細胞來源)與造血系(蝕骨細胞、顆粒球皆屬此系)兩條完全不同的細胞譜系。
核心知識點
骨組織學要分清楚兩條細胞譜系:骨系(間質幹細胞→成骨細胞→骨細胞,負責造骨與骨代謝調控)與造血系(造血前驅細胞→單核球、巨噬細胞→蝕骨細胞,負責蝕骨)。骨細胞靠間隙接合(connexin 43)與骨小管系統彼此溝通,這與軟骨細胞在腔隙內以同源細胞群聚集的模式截然不同,是本題與許多類似考題的核心鑑別重點。
參考資料
- PMC: Gap Junctions and Biophysical Regulation of Bone Cells. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3677790/
- PMC: Osteocytes: Their Lacunocanalicular Structure and Mechanoresponses. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9032292/
- Wikipedia: Isogenous group. https://en.wikipedia.org/wiki/Isogenous_group
- ScienceDirect: Hematopoietic derived cells do not contribute to osteogenesis as osteoblasts. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S8756328216302848
- StatPearls: Histology, Chondrocytes. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557576/