骨性关节炎实验研究进展.pdfVIP

文字表述：关键词：骨性关节炎研究

多学者认为该病是一个以关节软骨退行性改变为核心，累及骨质，并包括滑膜、关节及关节其它结

构的全方位、多层次、不同程度的慢性炎症。业已证明，关节囊软骨退变是ＯＡ的最直接原因，故

对ＯＡ的实验研究多集中表现在对关节软骨退变的研究上。

１关节软骨的组成特征

人体的关节软骨几乎都属透明软骨，具有耐磨、传导关节负荷、吸收震荡和润滑关节等功能，

由９９％的软骨基质和１％的软骨细胞组成。其中胶原、蛋白多糖及水三种物质构成软骨基质。占５０

胶原多为Ⅱ型胶原纤维，排列规则，由软骨下骨板向上延伸，斜达软骨表面，各不同方向的纤维共

同组成无数个“网状拱形结构”，软骨表面层胶原纤维平行排列，呈切线方向走行，开成一切线纤

维膜〔２、３〕。占３０％的蛋白多糖以其分子量巨大（约３０×１０６～２１０×１０６之间）及极端

与水结合后形成粘稠的凝胶，充分伸展，松散地附着在胶原纤维上。软骨基质的组成和排列结构决

定了软骨是一含孔率很高的粘弹性物质，有很好的应力适应性。软骨细胞位于胶原纤维间，在生命

全过程中不断合成、降解软骨基质，是软骨组成中的活性成分。同时基质对软骨细胞具有保护作用

，并为其提供营养和底物，转导和传递信号，二者相互作用，相互影响。

２关节软骨的退变特征

退变的关节软骨表面不光滑，缺乏光泽，皲裂重者可有软骨面缺损。光镜下可见软骨细胞数目

减少，排列紊乱，并有成簇现象，可见到细胞核固缩、碎裂或溶解。电镜下软骨退变早期表现为细

胞外形正常，核膜清晰、完整，核染色质轻度凝集；中期表现为细胞周晕消失，胞核致密，外形不

规则，核膜不清，其中细胞周晕消失是软骨细胞退变的重要标志；晚期表现为细胞的电子密度明显

增加，胞核、胞质无法辨认。胶原纤维排裂紊乱或成束状，严重时变性、坏死，钙盐沉着增多。另

外尚可见到部分软骨细胞代谢活性增高，此为残留的软骨细胞代偿所致〔３〕。

３影响关节软骨的各种相关因素

３．１骨内压升高自１９８３年Ｌａｒｓｅｎ首次提出骨内压概念后，国外对骨内压与ＯＡ的关系

尽的研究，提出导致骨内压上升的主要原因是由各种因素引起的骨内静脉回流受阻所致的骨内静脉

血郁积〔５～９〕。而ＯＡ早期，骨膜受刺激渗出过多而使关节内压升高，进而引起骨内压升高，骨与

关节的血流必然受到影响〔５、１０〕，骨内动脉灌注减少，静脉回流受阻，供氧不足，酸性产物堆积

，滑膜也因关节内高压使血流量减少，分泌酸性滑液，关节软骨营养障碍，发生退行性变。另外滑

液及软骨下骨的酸性改变也可引起组织中降解软骨蛋白多糖的中性蛋白酶释放而使关节软骨降解消

失〔１１〕。骨内高压与ＯＡ关系极为密切，其致病机理有待进一步研究，但临床上已应用了关节骨端骨

质开窗、钻孔减压及截骨等方法治疗骨性关节炎，达到预防ＯＡ发生、发展和缓解症状的目的〔１２

、１３〕。

３．２金属蛋白酶及其抑制物软骨细胞是软骨基质分解代谢反应酶的主要来源，生理条件下，

软骨成分的降解与合成之间保持动态平衡，而ＯＡ关节软骨的生化研究结果表明，软骨成分的合成与

分解之间的动态平衡已被打破〔１４〕。许多学者研究发现，ＯＡ的关节软骨成分降解可能与中性蛋白

酶和胶原酶（二者在中性ｐＨ值下，需要内在Ｚｎ２＋及外在Ｃａ２＋存在的条件下发挥酶活性，

属蛋白酶ｍａｔｒｉｘｍｅｔａｌｌｏｐｒｏｔｅｉｎａｓｅ，ＭＭＰ）的降解作用有密切关系〔１５～

体外实验研究中发现中性蛋白酶在中性环境中较低浓度时即可降解软骨中的蛋白多

〔１９〕在实验中测得胶原酶活性与胶原降解密切相关，提出ＯＡ的胶原酶活性呈直接升高

；Ｍａｒｔａｌ－ｐｅｌｌｅｉｅｒ等〔１７〕发现人类ＯＡ关节软骨中ＭＭＰ活性比正常软骨组织的

；Ｅｈｒｌｉｃｈ等〔１６〕测定了ＯＡ实验动物模型关节软骨中中性蛋白酶和胶原酶活性，结果发现

酶的活性在软骨破坏最严重的部位最高。金属蛋白酶是金属依赖性的，需要Ｃａ２＋、Ｚｎ２＋发挥酶活

，在给ＯＡ实验动物模型喂饲依地酸（一种阳离子鳌合剂），可以明显减轻实验动物关节软骨的破坏，

并能降低ＭＭＰ在病变部位的活性〔２０〕。正常机体内存在几种自发的ＭＭＰｓ抑制物，其中最重

α２－巨球蛋白（α２－ｍａｃｒｏｇｌｏｇｂｕｌｉｎ，α２Ｍ），它是一种由肝脏生成的７５０ＫＤ

金属蛋白酶清除剂，可非特异性地抑制ＭＭＰ１及ＭＭＰ３。但由于α２Ｍ是一大分子物质，不易进入

层，因而影响了其抑制效果及治疗价值。另外，组织中还存在着特异性金属蛋白酶