تکوین اسکلتی و استخوانسازی
تکوین اسکلتی فرآیندی است که طی آن اسکلت جنینی از تراکمهای مزانشیمی پدید میآید و به استخوان تبدیل میشود. این فرآیند از دو مسیر پیش میرود: استخوانسازی درونغشایی (intramembranous ossification) که در آن مزانشیم مستقیماً به استخوان تمایز مییابد، و استخوانسازی درونغضروفی (endochondral ossification) که در آن یک مدل غضروفی به تدریج با استخوان جایگزین میشود.
Definition
تکوین اسکلتی و استخوانسازی مجموعهای از فرآیندها است که طی آن تراکمهای مزانشیمی به غضروف و استخوان تمایز مییابند و اسکلت محوری و آپاندیکولار را از طریق مسیرهای درونغشایی و درونغضروفی تشکیل میدهند.
Scope
این موضوع شامل منشأ سلولهای پیشساز اسکلتی، تراکم مزانشیمی، دو شیوه استخوانسازی، صفحه رشد و رشد طولی استخوان، و تنظیمکنندههای رونویسی اصلی غضروفزایی و استخوانزایی است. الگودهی اندام در یک موضوع مرتبط دیگر بررسی میشود. این مطلب یک آناتومی تکوینی آموزشی-مرجع است و نه یک راهنمای بالینی.
Core questions
- سلولهای پیشساز اسکلتی از کجا میآیند؟
- استخوانسازی درونغشایی و درونغضروفی چه تفاوتی با هم دارند؟
- صفحه رشد چگونه باعث رشد طولی استخوان میشود؟
- کدام فاکتورهای رونویسی سلولها را به غضروف در مقابل استخوان متعهد میکنند؟
Key concepts
- تراکم مزانشیمی
- استخوانسازی درونغشایی
- استخوانسازی درونغضروفی
- قالب غضروفی و صفحه رشد
- هیپرتروفی کندروسیت
- SOX9 (غضروفزایی) و RUNX2 (استخوانزایی)
- مراکز استخوانسازی اولیه و ثانویه
Mechanisms
عناصر اسکلتی ابتدا به صورت تراکمهایی از مزانشیم آغاز میشوند که از مزودرم صفحه جانبی (اسکلت آپاندیکولار)، مزودرم پارااکسیال/سومیتها (اسکلت محوری)، و ستیغ عصبی جمجمهای (بخش عمدهای از جمجمه و صورت) منشأ میگیرند. در استخوانسازی درونغشایی، مزانشیم متراکم مستقیماً به استئوبلاستها تمایز مییابد، در حالی که در استخوانسازی درونغضروفی ابتدا یک مدل غضروفی تشکیل میشود و سپس با استخوان جایگزین میگردد. در مسیر درونغضروفی، کندروسیتها تکثیر مییابند، هیپرتروفیک میشوند و سپس توسط سلولهای استخوانساز جایگزین میشوند، در حالی که صفحه رشد، رشد طولی را حفظ میکند. تعهد سلولی توسط فاکتورهای رونویسی اصلی کنترل میشود، به طوری که SOX9 غضروفزایی و RUNX2 تمایز استئوبلاست را هدایت میکند.
Clinical relevance
نقص در الگودهی اسکلتی و استخوانسازی زیربنای دیسپلازیهای اسکلتی و ناهنجاریهای جمجمهای-صورتی، از جمله شکاف لب و کام، است که از اختلال در تکوین بافتهای اسکلتی و اطراف آن ناشی میشوند. این مدخل، مبنای تکوینی چنین شرایطی را برای درک آموزشی توضیح میدهد و مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.
History
توصیفات مربوط به تشکیل غضروف و استخوان از دیرباز در آناتومی وجود داشته است، اما درک مولکولی از تبدیل غضروف به استخوان و کنترل رونویسی سرنوشت کندروسیت و استئوبلاست عمدتاً از دهه ۱۹۹۰ به بعد توسعه یافت و مورفولوژی کلاسیک صفحه رشد را با ژنتیک ادغام کرد.
Key figures
- Fanxin Long
- David Ornitz
- Michael Dixon
- Jeffrey Murray
Related topics
Seminal works
- long-ornitz-2013
Frequently asked questions
- تفاوت بین استخوانسازی درونغشایی و درونغضروفی چیست؟
- در استخوانسازی درونغشایی، مزانشیم مستقیماً به استخوان تمایز مییابد (مانند بسیاری از استخوانهای صاف جمجمه)، در حالی که در استخوانسازی درونغضروفی ابتدا یک مدل غضروفی تشکیل میشود و به تدریج با استخوان جایگزین میگردد (مانند استخوانهای بلند).
- استخوانهای بلند چگونه در طول تکوین رشد طولی پیدا میکنند؟
- رشد طولی در صفحه رشد اتفاق میافتد، جایی که کندروسیتها تکثیر مییابند و سپس هیپرتروفیک میشوند، پیش از آنکه با استخوان جایگزین شوند، و به تدریج استخوان را تا زمان بسته شدن صفحه رشد، گسترش میدهند.