ХОНДРОБЛАСТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ

У хондробласти є клітинами , які є частиною кісток і хрящів. Вони мають мезенхімальне походження, є попередниками хондроцитів і синтезують багато білків хрящових тканин.

Хондробласти походять двома різними способами: з мезенхімальних клітин всередині центру хондрифікації або з хондрогенних клітин внутрішнього клітинного шару перихондрію.

Мікроскопія частини гіалінового хряща (Джерело: Рейтан, через Wikimedia Commons)

У всіх областях тіла тварин, в яких бере свій початок хрящ, мезенхімальні клітини самі втягують свої процеси, набувають напівкруглої форми і групуються у щільні маси, що називаються «центрами хондрифікації».

Ці клітини або центри хондрифікації диференціюються в хондробласти і починають виділяти навколо них велику кількість позаклітинного матриксу. Такий процес обмежує кожен хондробласт у невеликому індивідуальному відсіку, який називається "лагуна".

Після того, як хондробласти повністю покриваються щільно виділеним позаклітинним матриксом, вони називаються «хондроцитами». Структура, що складається з позаклітинного матриксу, хондроцитів та інших щільно упакованих компонентів, - це те, що складає хрящ.

Оскільки речовина позаклітинного матриксу є тією, що утворює хрящ, воно не васкуляризується, у нього немає нервів або лімфатичних судин. Таким чином, клітини в лагунах отримують свою їжу завдяки кровоносним судинам сусідньої сполучної тканини шляхом дифузії через позаклітинний матрикс.

Загальна характеристика

Хондробласти - це базофільні та «набиті» клітини, які містять органели, необхідні їм для здійснення синтезу білка. Електронно-мікрографічні спостереження за хондробластами демонструють багату і розвинену мережу грубого ендоплазматичного ретикулума.

Ці клітини також мають добре розвинений апарат Гольджі, багато мітохондрій та велику кількість недорозвинених секреторних везикул. Деякі автори класифікують хондробласти як "хондроцити, оточені позаклітинним матриксом".

Діаграма хрящових клітин під назвою хондробласти (Джерело: Cancer Research UK через Wikimedia Commons)

Хондробласти, знайдені на периферії тканин, мають яйцеподібну або еліптичну форму, тоді як ті, що знаходяться всередині тканин, мають круглу форму, діаметром від 10 до 30 мкм.

Усі хондробласти оточені товстим шаром позаклітинного матриксу, який складається в основному з колагенових волокон, протеогліканів, глікопротеїнів та інших сполук. Ця матриця чинить опір великій стисненості та розтягуванню.

Хоча всі три типи хрящової тканини у тварин мають хондроцити, хондробласти зустрічаються лише у двох із них: гіаліновий хрящ та еластичний хрящ.

Походження

Хондрогенез - це процес розвитку хряща, саме тому він є основною формою, в якій зароджуються хондробласти. Це починається, коли мезенхімальні клітини, які називаються "хондропрогеніторними" клітинами, згущуються і утворюють щільну кругову групу клітин.

Щільна кругла група клітин відома як "хондрогенний вузол"; Це мезенхімальні або ектомезенхімні клітини, які зазвичай позначають місце утворення гіалінового хряща. У цей момент виражається фактор транскрипції SOX-9, який запускає диференціацію клітин із "хондрогенного вузла" на нові хондробласти.

Ці щойно диференційовані хондробласти починають прогресивно відокремлюватися, оскільки вони виділяють позаклітинний матричний матеріал, який буде оточувати їх пізніше.

У головному регіоні більшості тварин хондробласти походять із скупчень ектомезенхімальних клітин, що походять із клітин «нейронного гребеня».

Хондрогенез або походження хондробластів сильно регулюються численними факторами та молекулами, включаючи позаклітинні ліганди, ядерні рецептори, фактори транскрипції, адгезивні молекули та матричні білки.

Синтез хондробластів може відбуватися шляхом зростання опозиції або міжтканевого зростання.

Зростання за призначенням

У цьому зростанні хондробласти зароджуються на поверхні існуючого або "старого" хряща. Ці нові клітини походять із внутрішнього або глибокого шару оточуючого перихондрію.

Коли починається ріст хрящів, клітини проходять через процес «дедіференціації», керуючись експресією фактора транскрипції SOX-9. Цитоплазматичні процеси цих клітин зникають, клітинне ядро конденсується і набуває повністю круглої форми.

Крім того, цитоплазма збільшується в розмірах і стає набагато більш об’ємною. Ці зміни характерні для клітин, які будуть диференціюватися в хондробласти, які потім синтезуватимуть хрящовий матрикс та колагенові волокна типу II, які їх оточують.

Інтерстиціальний ріст

У цьому процесі нові хондробласти розвиваються в межах вже існуючого хряща. Вони походять від мітотичних відділів хондробластів, які знаходяться в межах позаклітинних проміжків матриці.

Цей процес можливий лише завдяки здатності поділу, яку підтримують хондробласти. Так само сумісний хрящовий матрикс сумісний, що забезпечує додаткову секреторну активність.

На початку поділу дочірня клітина займає той самий проміжок, але по мірі виведення нового позаклітинного матриксу вони починають відокремлюватися, поки кожен хондробласт не генерує власний проміжок.

Особливості

Загальний ріст хряща є результатом інтерстиціальної секреції нового позаклітинного матричного матеріалу, секретованого за допомогою нових диференційованих хондробластів.

Велика кількість позаклітинного матриксу, що секретується хондроцитами та хондробластами, надає гнучкість та міцність, характерну для хрящів. Це дозволяє клітинам і тканинам поглинати механічні удари.

Хондробласти, серед багатьох продуктів, які вони синтезують, виробляють колагенові волокна II, IX, X та XI, але найбільшу частку складають колаген II типу. Вони також виробляють хондроїтин сульфат.

На додаток до цього гладка поверхня хряща дозволяє суглобам тіла рухатися плавно, майже не відчуваючи тертя (ці хрящові тканини вирівнюють поверхню кісток).

Хондробласти особливо багаті гіаліновим хрящем, який є гнучким, напівпрозорим, сірим кольором речовиною, що є найпоширенішим типом хрящів в організмі людини.

Він розташований в носі, гортані, вентральних кінцях ребер, які зчленовані з грудиною, трахеальними кільцями, бронхами і суглобовими поверхнями рухомих суглобів тіла.

Цей тип хрящів формує хрящовий шаблон багатьох кісток під час ембріонального розвитку та формує епіфізарні основи кісток, коли вони знаходяться в стадії росту.

Список літератури

Aubin, JE, Liu, F., Malaval, L., & Gupta, AK (1995). Диференціація остеобластів і хондробластів. Кістка, 17 (2), S77-S83.
Франц - Odendaal, TA, Hall, BK, & Witten, PE (2006). Похований живим: як остеобласти стають остеоцитами. Динаміка розвитку: офіційне видання Американської асоціації анатомів, 235 (1), 176-190.
Gartner, LP та Hiatt, JL (2012). Кольоровий атлас та текст гістології. Lippincott Williams & Wilkins.
Hoffman, LM, Weston, AD, & Underhill, TM (2003). Молекулярні механізми, що регулюють диференціювання хондробластів. JBJS, 85 (suppl_2), 124-132.
Ross, MH, і Pawlina, W. (2006). Гістологія. Lippincott Williams & Wilkins.

ХОНДРОБЛАСТИ: ХАРАКТЕРИСТИКИ ТА ФУНКЦІЇ - БІОЛОГІЯ - 2025