正常关节软骨的胶原表型与骨关节炎关节软骨的表型异常

正常关节软骨细胞特异性表达及形成Ⅱ、Ⅸ、和Ⅺ型胶原,关节软骨胶原的正常表型和含量是关节软骨力学特征的基础。业已证明,关节软骨细胞表型表达改变所致胶原代谢及成分的异常,是骨关节炎发生、发展的主要因素之一。     

关节软骨中胶原的分布及在骨关节炎中的变化

本文从分析关节软骨组成及生理功能入手,综述了关节软骨的胶原成分、胶原的合成和降解及生长因子对其的调控作用、骨关节炎中胶原的病理改变。     

骨关节炎中关节软骨和周围骨的变化

骨关节炎(OA)是最常见的关节炎,同时也是造成中老年人伤残的重要原因。曾经一度认为关节软骨的改变是骨关节炎主要的病变,但现在普遍认为,所有关节结构包括软骨钙化区、软骨下骨、骨小梁、关节囊等都会受到影响。然而骨与软骨所起到的作用、之间的关系如何还不明确。本文就骨关节炎中关节软骨和周围骨的变化作一综述。     

一氧化氮合成酶在骨关节炎关节软骨及骨刺中的表达

目的与方法：近年来，一氧化氮在骨科领域广泛的生物学作用，引起骨科界普遍重视。本文用组化及免疫组化方法研究骨性关节软骨及骨刺中诱导型一氧化氮合成酶的表达。结果发现：一氧化氮合成酶在极早期软骨损伤中表达，定位于关节软骨表层细胞的胞浆内；在骨性关节炎关节软骨中，全层表达，以软骨细胞团表达明显，在骨刺中，表达丰富，以骨膜中软骨祖细胞层，软骨细胞团（尤其是肥大样改变的软骨细胞）、破骨细胞及成骨细胞表达明显。     

骨保护素对兔骨关节炎关节软骨的保护效应

目的 观察关节腔内注射骨保护素对兔骨关节炎关节软骨组织形态的保护作用.方法 将60只雄性新西兰大白兔随机分为三组,每组20只.骨保护素组行左侧膝关节前十字韧带离断术,术后4周于左膝关节腔内注射骨保护素溶液0.1 ml,每周注射5次,共注射8周;磷酸盐缓冲液组于前十字韧带离断术后4周注射等剂量磷酸盐缓冲液;假手术组显露前十字韧带后缝合切口.术后12周处死动物取左膝关节标本,行大体形态学Pelletier评分,切片番红染色后行Mankin软骨评分并测量软骨厚度.结果 大体观察骨保护素组股骨髁软骨评分(1.80±0.89)分,胫骨平台软骨评分(1.80±0.77)分,均低于磷酸盐缓冲液组[分别为(3.10±0.97)、(3.20±0.77)分],与假手术组比较差异无统计学意义.组织学观察骨保护素组的软骨结构(2.65±0.88)分、软骨细胞(1.35±0.71)分、番红染色(1.83±0.83)分、潮线完整性(0.30±0.47)分及Mankin软骨评分总分(6.13±1.97)分,均低于磷酸盐缓冲液组[分别为(4.52±1.09)、(1.85±0.63)、(2.80±0.75)、(0.65±0.49)、(9.83±1.98)分].骨保护素组Mankin评分总分高于假手术组,但四个分项评分与假手术组的差异无统计学意义.骨保护素组软骨厚度(371.84±38.94)μm,大于磷酸盐缓冲液组(255.09±74.82)μm,小于假手术组(404.68±15.97)μm,差异均有统计学意义.结论 骨保护素对关节软骨具有保护效应,可延缓骨关节炎进展.保护效应表现为减轻滑膜炎症反应、减少关节边缘骨赘形成及在一定程度上阻止软骨厚度丢失.     

帕瑞昔布对膝骨关节炎大鼠关节软骨及软骨下骨的影响

[目的]观察帕瑞昔布对膝骨关节炎大鼠关节软骨、软骨下骨及自噬标志物Beclin-1表达的影响。[方法] 30只雄性SD大鼠随机分为假手术组、模型组、治疗组。假手术组仅切开膝关节皮肤,模型组与治疗组应用Hulth法复制OA模型。治疗组自术后首天起腹腔注射帕瑞昔布[10 mg/(kg·d)],每周5次,连续12周。12周后处死大鼠,ELISA法检测血清IL-1、IL-6、CTX-Ⅰ、CTX-Ⅱ、TRACP-5b;关节软骨行HE、番红O染色及Mankin评分;Micro-CT扫描软骨下骨;RT-QPCR技术检测Beclin-1 mRNA表达量。[结果]模型组IL-1、IL-6、CTX-Ⅰ、CTX-Ⅱ、TRACP-5b水平高于假手术组(P0.05);治疗组IL-1、IL-6、CTX-Ⅱ水平低于模型组(P0.05)。治疗组Mankin评分低于模型组(P0.05)。与假手术组比较,模型组骨体积分数(BV/TV)、骨小梁量(Tb.N)显著降低(P0.05),而骨小梁分离度(Tb.Sp)显著增高(P0.05)。与模型组比较,治疗组骨体积分数(BV/TV)、骨小梁量(Tb.N)降低(P0.05),而骨小梁分离度Tb.Sp增高(P0.05)。治疗组Beclin-1 mRNA表达量高于假手术组与模型组(P0.05)。[结论]帕瑞昔布可改善OA大鼠关节软骨退变,其机制可能是通过增强细胞自噬来完成。并能促进大鼠软骨下骨骨量丢失,可能给OA治疗带来负面影响。     

骨关节炎病理过程与关节软骨特性的改变

骨关节炎（osteoarthritis，OA）的定义和术语，曾是一个长期存在争议的的问题，甚至分子生物学对医学产生影响之前，有学者曾发现这种疾患有54个不同的名称。现行骨关节炎的定义，是采用美国骨科学院和美国国家卫生研究所主办的国际会议正式通过的定义，该定义注意到“形态学、生物学、分子生物学和生物力学的软骨细胞与基质改变所导致的关节软骨软化、纤维化溃疡形成和关节软骨丧失，以及软骨下骨的硬化、象牙化，骨赘形成与软骨下骨囊肿”。现代认识水平定义了骨关节炎各种损害的病理改变。     

FGF对兔关节软骨细胞基质胶原和蛋白多糖的影响

关节软骨的损伤与修复是目前骨科临床基础研究的一个重要课题。关节软骨损伤后的修复是极其有限的〔１〕。许多多肽生长因子在关节软骨损伤与修复中起着重要的调节作用，如成纤维细胞生长因子（ｆｉｂｒｏｂｌａｓｔｇｒｏｗｔｈｆａｃｔｏｒ，ＦＧＦ）对中胚层来源的细胞...     

骨关节炎髌骨软骨中Ⅱ型胶原的表达和超微结构研究

目的研究骨关节炎中髌骨软骨的病理变化特点。方法采用电镜及免疫组化技术等研究手段观察29例31膝骨关节炎患者和2例2膝对照组髌骨软骨标本的超微结构和基质中Ⅱ型胶原表达变化。结果透射电镜下:Ⅰ期关节软骨退变表现为胶原纤维网断裂,软骨细胞内脂滴、糖原及空泡增多,细胞器肿胀、增多。Ⅱ期表现为核不规则,染色质浓集,细胞器减少。Ⅲ期表现为胶原纤维紊乱严重,胞质内见巨大脂滴和大量空泡。Ⅳ期见核固缩或破裂,细胞收缩成脂肪性碎屑,也可形成空陷窝或微瘢痕。Ⅱ型胶原免疫组化显色指数Ⅰ～Ⅳ期分别为:48.43±11.96,53.36±10.12,8.01±3.89,4.34±2.39,与正常软骨(31.37±9.74)比较差异均有统计学意义(P<0.05)。结论骨关节炎髌骨软骨的病理变化特点首先是软骨基质中胶原纤维网的破坏和蛋白多糖的丢失,进而导致软骨细胞的变性和坏死,由浅及深,最终出现软骨全层消失及软骨下骨增生。     

骨关节炎软骨及软骨下骨吡啶并林含量的变化

目的：测定骨关节炎（ＯＡ）软骨及软骨下骨中呢啶并林（Ｐｙｒ）含量的变化。判断Ｐｙｒ在ＯＡ诊断和现活跃程度评价方面的作用。方法：复制成年兔膝关节ＯＡ模型,取有内髁主要负重区关节软骨及软骨下骨,采用高效液相色谱法（ＨＰＬＣ）测定其Ｐｙｒ含量。结果：８周内,关节软骨中Ｐｙｒ含量逐渐下降;软骨下骨中Ｐｙｒ含量在模型术后早期下降,随后逐渐升高。结论：ＯＡ关节软骨及软骨下骨的Ｐｙｒ含量随病程发生变化,可能是造     

骨关节炎软骨下骨改变及其作用研究进展

骨关节炎（OA）时软骨下骨结构、生化组成、生物力学及细胞功能均表现异常。OA早期软骨下骨主要表现为骨吸收,晚期主要表现为骨形成。OA软骨下骨异常改变可引发关节疼痛和促进关节软骨退变,抑制或改善软骨下骨异常改变可减轻关节疼痛和延缓软骨退变,软骨下骨靶向治疗有望成为新的治疗手段。该文就OA软骨下骨异常改变及其作用研究进展作一综述。     

软骨下骨在骨关节炎发病中作用的研究进展

骨关节炎是最常见的骨科疾患,通常被认为与关节软骨的退变有关,骨软骨损伤的修复仍是巨大的挑战。近年来,越来越多的研究者们开始重视软骨下骨在骨关节炎发病机制中的重要作用。在骨关节炎的出现及进展过程中,软骨下骨在生物力学、生物化学等方面的改变均能够影响其表面紧密连接的关节软骨,并导致关节软骨的损害,软骨的退变以及软骨下骨的结构变化都是影响骨关节炎的重要因素。软骨与软骨下骨紧密结合,应整体化对待"软骨-软骨下骨"。随着对软骨下骨认识的提高,对骨关节炎的治疗也就不仅仅局限于治疗软骨损伤,可以选择针对"软骨及软骨下骨"一体来治疗。本文综述了软骨下骨在骨关节炎发病中重要作用的研究进展情况。     

增龄及运动负荷对C57黑鼠关节软骨影响的组织病理学观察

目的 观察年龄增长和运动负荷对骨关节的影响。方法 将Ｃ５７黑鼠４２只随机分成自然增龄组和运动负荷组,自然增龄组小鼠分别于出生后６周、１２周、２０周、２８周处死;负荷组小鼠分别于６周、１４周、２２周进行行走训练,于１２周、２０周、２８周处死,观察两组动物关节软骨组织病理学的变化。结果 负荷组的自发性骨关节炎的发生率及软骨退变严重度,均高于自然增龄组。结论 Ｃ５７黑鼠关节软骨随增龄自发ＯＡ样退变,运动     

骨关节炎软骨中Ⅰ型和Ⅱ型胶原的分布

目的：研究骨关节炎软骨中Ⅰ型和Ⅱ型胶原的分布。方法：从正常关节软骨和骨关节炎软骨上取样本做切片，所有样本行HE、蕃红0染色及Ⅰ型和Ⅱ型胶原免疫组化。结果：骨关节炎软骨中Ⅱ型胶原免疫组化染色不均匀。Ⅰ型胶原染色，在表层和中层的部分区域有不规则着色，纤维样组织中，Ⅰ型胶原免疫组化呈阳性，Ⅱ型胶原免疫组化不着色，结论：骨关节软骨基质中Ⅱ型胶原和蛋白聚糖的破坏增强与软骨细胞对其合成增强同时存在，软骨修复的过程中，部分软骨细胞发生去分化，而表达Ⅰ型胶原。     

关节腔内注射臭氧对骨关节炎软骨作用的实验研究

目的探讨医用臭氧直接在关节腔内注射对骨关节炎（OA）软骨的作用。方法32只新西兰兔随机均分为4组：正常对照组（N）、模型对照组（M）、低剂量臭氧组（L）和高剂量臭氧组（H）,每组8只。M、L、H三组分别于第1、4实验日经右膝关节腔内注射1．6％papain溶液0．3ml制备OA动物模型。成功建模1周后,L、H组右膝关节腔内注射浓度分别为20μg/ml和40μg/ml的医用臭氧2ml,每周两次,共4周。末次注射后1周处死全部实验兔,截取胫骨内侧平台做病理学观察并进行Mankin评分。结果M、L、H三组胫骨内侧平台软骨均出现骨关节软骨损害改变,L、H组损害比M组严重,而H组又比L组严重;Mankin评分从正常组－模型组－低剂量臭氧组－高剂量臭氧组逐步递增,组间差异有统计学意义（P〈0．01）。结论关节腔内反复注射臭氧后,对膝关节OA软骨产生了进一步损害的作用,损伤程度随臭氧浓度的增加而加重。     

人原发性骨关节炎与正常人关节软骨间充质祖细胞多向分化能力的对比研究

[目的]观察原发性骨关节炎及正常人关节软骨间充质祖细胞的生长和增殖特性及其成软骨、成骨和成脂分化能力,探讨关节软骨间充质祖细胞在原发性骨关节炎发病中的重要作用。[方法]观察原发性骨关节炎及正常人关节软骨间充质祖细胞成软骨(微团培养)诱导分化后的细胞形态变化,TB、Ⅱ型胶原、Aggrecan染色,GAG含量及Ⅱ型胶原mRNA表达;成骨(单层传代培养)诱导分化后细胞形态变化,钙结节染色,ALP活性及BGPmRNA表达;成脂(单层传代培养)诱导分化后细胞形态变化,油红染色,油红染色阳性细胞比率及TG含量。[结果]原发性骨关节炎及正常人关节软骨间充质祖细胞成软骨诱导分化后细胞TB、Ⅱ型胶原、Aggrecan染色均呈阳性,原发性骨关节炎者GAG含量减少及Ⅱ型胶原mRNA表达减弱(P<0.05);成骨诱导分化后细胞钙结节染色均呈阳性,原发性骨关节炎者ALP含量减少及BGPmRNA表达减弱(P<0.05);成脂诱导分化后细胞油红染色均呈阳性,原发性骨关节炎者TG含量增加(P<0.05)。[结论]关节软骨间充质祖细胞经成软骨、成骨及成脂诱导后均能分化为具有相应功能细胞特性的分化细胞。原发性骨关节炎关节软骨间充质祖细胞成软骨和成骨分化能力降低,而成脂分化能力增加,提示原发性骨关节炎关节软骨间充质祖细胞分化功能出现异常,骨关节炎关节软骨细胞对软骨损伤修复能力降低。     

软骨下骨刚度增加对关节软骨Ⅱ型胶原和MMP-1表达的影响

目的 观察增加软骨下骨刚度后关节软骨中Ⅱ型胶原和基质金属蛋白酶-1(MMP-1)的表达和分布,探讨骨关节炎发病机制.方法 调整聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、羟基磷灰石(HA)和蒸馏水的比例,使反应温度低于40 ℃,制成PMMA-HA复合材料.刮除兔胫骨内侧软骨下骨后置入复合材料,对术后3、6、9、12周的关节软骨进行组织学观察,免疫组化法检测Ⅱ型胶原和MMP-1在软骨中的表达和分布,并与空白、对照组相比较.结果 复合材料以HA 2g、PMMA 1g、MMA 0.7ml、蒸馏水0.3ml混合时平均最高反应温度为38.17 ℃,且极限强度和刚度均高于软骨下骨.实验显示关节软骨随的时间的延长出现纤维化、裂隙、变薄,软骨细胞簇集,潮线模糊或消失,Mankin分级逐渐升高;免疫组化显示Ⅱ型胶原表达增加主要在软骨移行层和深层上部,MMP-1表达以软骨表层及中上层居多,两者染色强度随观察时间的延长均逐渐升高.结论 软骨下骨刚度增加后软骨中Ⅱ型胶原和MMP-1表达的量均升高,提示软骨下骨硬化对关节软骨退变的发生、发展具有十分重要的作用,可能为骨关节炎发病的主要原因之一.     

关节软骨的冷冻保存

冷冻保存关节软骨在骨关节移植的应用中具有重要意义。但是,由于软骨基质的影响,冻存具有高活性的关节软骨仍有不少困难。随着低温生物学技术的发展,冻存关节软骨的研究分别在细胞水平、组织水平及移植应用方面取得许多进展。本文回顾了冻存关节软骨研究的历史,并对关节软骨冻存存在的问题进行了分析和讨论。