编辑推荐：
目前临床骨修复面临诸多难题，如自体骨移植存在缺陷，生长因子和间充质基质细胞（MSCs）治疗也有不足。研究人员开展了破骨细胞在骨形成中作用的研究。结果发现破骨细胞可促进骨形成，为骨修复提供新策略。这一成果意义重大。
在人体这座精妙的 “大厦” 里，骨骼不仅是支撑身体的 “钢筋架构”，还时刻进行着动态的 “翻新改造”，这一过程就是骨重塑。正常情况下，破骨细胞负责 “拆除” 老旧的骨组织，成骨细胞则紧接着 “重建” 新骨，二者配合默契，让骨骼保持健康。然而，当遭遇严重创伤、疾病或者先天性缺陷时，这种平衡就会被打破，出现骨损伤或骨缺损，给患者带来极大痛苦。
传统的骨修复方法中，自体骨移植虽被视为 “金标准”，却像拆东墙补西墙，会给供体部位造成额外伤害，而且对于较大的骨缺损也常常 “力不从心”。于是，科研人员把目光投向了组织工程，尝试利用生物材料、细胞和信号分子的组合来诱导骨形成。但现有的生物材料大多缺乏诱导新骨生成的能力，生长因子（如骨形态发生蛋白 BMP - 2、BMP - 7）虽有效果，却伴随着严重的副作用，甚至增加患癌风险。间充质基质细胞（MSCs）介导的骨再生也面临技术、实践和监管等重重障碍，临床效果参差不齐。
为了攻克这些难题，来自首都医科大学等机构的研究人员开启了一项探索之旅。他们聚焦破骨细胞，这个以往被认为只负责骨吸收的 “小角色”，试图挖掘它在骨形成过程中的潜在力量。
研究人员采用了一系列关键技术方法。在细胞层面，他们从 6 周龄 Balb/c 裸鼠的骨髓中分离出单核细胞（MNCs），诱导其分化为破骨细胞，并制备破骨细胞条件培养基。同时，分离培养骨髓间充质干细胞（BMSCs），用于后续研究破骨细胞对其成骨分化的影响。在构建实验模型方面，将破骨细胞或巨噬细胞等接种到商业化的脱蛋白牛骨矿物质（Bio - Oss）颗粒上，制备不同的细胞 - 材料构建体。通过皮下植入裸鼠（异位植入）和在小鼠颅骨创建骨缺损模型（原位植入），来评估构建体的成骨能力。此外，利用扫描电子显微镜（SEM）、免疫荧光染色、Micro - CT 等技术对细胞形态、分子表达和骨形成情况进行观察和分析 。
研究结果令人眼前一亮。首先，破骨细胞的形成与前体细胞的接种密度密切相关，当接种密度为 2×105 cells/cm2时，能产生数量最多的破骨细胞，且这些破骨细胞具有典型的形态特征和高活性。其次，破骨细胞条件培养基可显著促进 BMSCs 的成骨分化，与对照组相比，碱性磷酸酶（ALP）活性提高 2.7 倍，钙含量增加 4 倍，同时 BMP - 2 和胶原蛋白 I 的表达也增强。
在构建体的研究中，成功制备了破骨细胞 - Bio - Oss 构建体。将其皮下植入裸鼠 6 周后，破骨细胞 - Bio - Oss 构建体与 BMP - 2 负载的构建体一样，均诱导出了异位骨和骨髓形成，且异位骨形成的发生率达到 100%，骨髓形成的发生率为 73%。不过，二者的异位骨形成空间模式有所不同，BMP - 2 负载构建体的异位骨主要在周边形成连续的骨壳，而破骨细胞 - Bio - Oss 构建体的异位骨则在 Bio - Oss 颗粒周围分散形成。
在颅骨骨缺损修复实验中，8 周后 Micro - CT 分析显示，破骨细胞 - Bio - Oss 构建体的新骨体积为 4.033±1.88 mm3，显著高于对照组和巨噬细胞 - Bio - Oss 构建体，与 BMP - 2 负载构建体相近。组织学分析也表明，破骨细胞 - Bio - Oss 构建体和 BMP - 2 负载构建体都有新骨基质和骨细胞形成，且破骨细胞阳性区域更多，说明骨重塑活动更活跃。
综合来看，该研究得出结论：破骨细胞具有强大的促进骨形成能力，无论是在异位环境诱导新骨和骨髓形成，还是在原位颅骨骨缺损修复中都发挥了关键作用。这一发现挑战了传统观念，让人们重新认识破骨细胞在骨形成过程中的角色。从临床应用角度出发，基于破骨细胞的构建体为骨疾病治疗和骨缺损修复提供了新的思路和方法。一方面，单核细胞 / 巨噬细胞来源丰富，获取方便，基于它们制备的构建体具有微创、高效的优势；另一方面，与 BMP - 2 负载构建体相比，破骨细胞 - Bio - Oss 构建体在骨形成位置上更精准，安全性更高。然而，研究也存在一些局限性，比如需要在更大动物模型中进一步验证骨增强效率，对破骨细胞 - Bio - Oss 构建体中的细胞成分以及相关因子对 MSCs 的影响还需深入研究。但无论如何，这项发表在《Biomaterials》上的研究成果为骨修复领域点亮了一盏新的明灯，为未来的研究和临床实践开辟了新方向 。
