ReviewEndochondrale Verknöcherung: Wie Knorpel im sich entwickelnden Skelett in Knochen umgewandelt wird

Die endochondrale Ossifikation ist der Prozess, durch den das embryonale Knorpelmodell der meisten Knochen zum Längenwachstum beiträgt und allmählich durch Knochen ersetzt wird. Während der endochondralen Ossifikation proliferieren Chondrozyten, durchlaufen eine Hypertrophie und sterben ab; in die von ihnen aufgebaute extrazelluläre Knorpelmatrix dringen dann Blutgefäße, Osteoklasten, Knochenmarkzellen und Osteoblasten ein, wobei letztere auf Resten der Knorpelmatrix Knochen ablagern. Die aufeinanderfolgenden Veränderungen im Verhalten der Chondrozyten werden sowohl durch systemische Faktoren als auch durch lokal sezernierte Faktoren reguliert, die auf Rezeptoren wirken, um intrazelluläre Signalisierung und Aktivierung von chondrozytenselektiven Transkriptionsfaktoren zu bewirken. Zu den systemischen Faktoren, die das Verhalten von Chondrozyten im Wachstumsknorpel regulieren, gehören Wachstumshormon und Schilddrüsenhormon, und zu den lokal sezernierten Faktoren gehören Indischer Igel, Parathormon-verwandtes Peptid, Fibroblasten-Wachstumsfaktoren und Komponenten der extrazellulären Knorpelmatrix. Zu den Transkriptionsfaktoren, die eine entscheidende Rolle bei der Regulation der Chondrozyten-Genexpression unter der Kontrolle dieser extrazellulären Faktoren spielen, gehören Runx2, Sox9 und MEF2C. Die Invasion der Knorpelmatrix durch die Ossifikationsfront ist abhängig von ihrer Resorption durch Mitglieder der Matrix-Metalloproteinase-Familie sowie von der Anwesenheit von Blutgefäßen und knochenresorbierenden Osteoklasten. Diese Übersichtsarbeit, die einen Schwerpunkt auf die jüngsten Fortschritte und aktuellen Diskussionsbereiche legt, diskutiert die komplexen Interaktionen zwischen Zelltypen und Signalwegen, die die endochondrale Ossifikation steuern.