軟骨内骨化：発達中の骨格で軟骨が骨に変換される方法

軟骨内骨化は、ほとんどの骨の胚軟骨モデルが縦方向の成長に寄与し、徐々に骨に置き換えるプロセスです。軟骨内骨化中、軟骨細胞は増殖し、肥大して死にます。それらが構築する軟骨細胞外マトリックスは、血管、破骨細胞、骨髄細胞、骨芽細胞によって侵入されます。最後の骨芽細胞は、軟骨マトリックスの残骸に骨を堆積させます。軟骨細胞の挙動の連続的な変化は、全身因子と局所的に分泌される因子の両方によって厳しく調節されており、受容体に作用して軟骨細胞選択的転写因子の活性化に影響を与えます。成長軟骨における軟骨細胞の挙動を調節する全身因子には、成長ホルモンと甲状腺ホルモンが含まれ、局所的な分泌因子には、インドのヘッジホッグ、副甲状腺ホルモン関連ペプチド、線維芽細胞成長因子、軟骨外マトリックスの成分が含まれます。これらの細胞外因子の制御下で軟骨細胞遺伝子発現の調節において重要な役割を果たす転写因子には、RUNX2、SOX9、およびMEF2Cが含まれます。骨化戦線による軟骨マトリックスの侵入は、マトリックスメタロプロテイナーゼファミリーのメンバーによる吸収、および血管の存在と骨吸収性破片の存在に依存しています。このレビューは、最近の進歩と現在の議論の領域に重点を置いており、内軟骨の骨化を支配する細胞型とシグナル伝達経路との複雑な相互作用について説明しています。

Endochondral ossification is the process by which the embryonic cartilaginous model of most bones contributes to longitudinal growth and is gradually replaced by bone. During endochondral ossification, chondrocytes proliferate, undergo hypertrophy and die; the cartilage extracellular matrix they construct is then invaded by blood vessels, osteoclasts, bone marrow cells and osteoblasts, the last of which deposit bone on remnants of cartilage matrix. The sequential changes in chondrocyte behaviour are tightly regulated by both systemic factors and locally secreted factors, which act on receptors to effect intracellular signalling and activation of chondrocyte-selective transcription factors. Systemic factors that regulate the behaviour of chondrocytes in growth cartilage include growth hormone and thyroid hormone, and the local secreted factors include Indian hedgehog, parathyroid hormone-related peptide, fibroblast growth factors and components of the cartilage extracellular matrix. Transcription factors that play critical roles in regulation of chondrocyte gene expression under the control of these extracellular factors include Runx2, Sox9 and MEF2C. The invasion of cartilage matrix by the ossification front is dependent on its resorption by members of the matrix metalloproteinase family, as well as the presence of blood vessels and bone-resorbing osteoclasts. This review, which places an emphasis on recent advances and current areas of debate, discusses the complex interactions between cell types and signalling pathways that govern endochondral ossification.