Клеточные механизмы ремоделирования кости

Ремоделирование кости представляет собой строго регулируемый процесс, обеспечивающий восстановление микроповреждений (целенаправленное ремоделирование) и замещение старой костной ткани новой посредством последовательных резорбции остеокластами и формирования кости остеобластами. Скорость ремоделирования регулируется широким спектром кальцитропных гормонов (паратиреоидным гормоном, гормонами щитовидной железы, половыми стероидами и др.). В последние годы установлено, что ремоделирование кости происходит в специализированной сосудистой структуре — компартменте ремоделирования кости (Bone Remodeling Compartment, BRC). Наружную выстилку этого компартмента образуют уплощённые клетки, обладающие всеми признаками выстилающих клеток костной ткани, включая экспрессию OPG и RANKL. Снижение интенсивности костного обмена приводит к уменьшению числа BRC, тогда как усиление обмена — к его увеличению. Секреция регуляторных факторов в ограниченном пространстве, отделённом от костного мозга, может обеспечивать локальную регуляцию ремоделирования без влияния факторов роста, секретируемых клетками крови в костномозговом пространстве. BRC также создаёт условия, при которых находящиеся внутри него клетки контактируют с обнажённой костной тканью, что может обеспечивать прямое взаимодействие клеток с интегринами и другими факторами матрикса, регулирующими активность остеокластов и остеобластов. Однако обнажённая поверхность кости внутри BRC одновременно представляет собой идеальную среду для имплантации костных метастазов, обладающих высокой аффинностью к костному матриксу. В периферической крови выявлены циркулирующие клетки-предшественники остеокластов и остеобластов. Основным путём регуляции рекрутирования остеокластов является система RANKL/OPG, тогда как в дифференцировке остеобластов участвует множество факторов, включая RUNX и Osterix. Оба пути регулируются кальцитропными гормонами.