异常高应力导致关节软骨退变机理的形态学研究

通过透射电镜、扫描电镜和光镜，对８７只跟腱切除的ＳＤ大鼠的对侧膝关节软骨进行了观察。发现术后２周，关节软骨表面出现凹陷与裂隙；术后１个月，软骨出现软骨细胞簇，软骨细胞显示旺盛的合成与分泌功能。继而，关节软骨进行性地退变。高应力首先导致软骨基质的破坏，使胶原纤维网架断裂，蛋白多糖丧失。基质破坏使正常的微环境发生变化，导致软骨细胞的退变。软骨细胞退变又可加重基质的损害，形成恶性循环。高应力造成软骨基质损害的早期可引起部分软骨细胞增生，并具有活跃的合成、分泌功能，但随后大部分细胞退变。这是最初的基质损害激发了软骨细胞的修复功能，但随着基质损害的加重，正常微环境遭到破坏，又使这些细胞也迅速退变。     

应力导致关节软骨退变机制的实验研究

目的　本实验的目的是探讨应力导致关节软骨退变的病理过程与生物力学机制。方法　以 32只中国白兔为实验对象 ,在关节面施以持续高 低压应力 ,观察 4、12周 ,用组织学、组织化学、免疫组化及透射电镜为方法 ,分析退变软骨。结果　低压应力引起的退变首先表现为早期软骨细胞功能减退 ,软骨细胞代偿增生反应轻 ,然后基质破坏 ,最终导致整个软骨退变。高压应力引起的退变首先是早期基质破坏 ,软骨细胞代偿增生同时发生 ,继而软骨细胞退变 ,最终整个关节软骨退变。细胞因子主要在退变软骨的浅、移行层软骨细胞胞浆内阳性染色 ,偶可在浅层细胞近周及裂隙处见基质阳性染色。结论　高、低压应力均可导致关节软骨退变 ,低压应力首先引起软骨细胞退变 ;高压应力首先引起基质破坏。退变软骨的软骨细胞可异常合成、分泌细胞因子 ,细胞因子在软骨退变中发挥作用。     

前交叉韧带切除后股骨关节软骨变化的初步实验研究

目的探讨切除兔膝关节前交叉韧带（ACL）后，膝关节软骨病理学和影像学的改变，为临床选择适当时机处理ACL断裂提供有用的实验依据。方法健康新西兰大白兔30只，随机分成5组，每组各6只，其中3～5组在实验过程中各有2只动物死亡。双侧膝关节自体对照，右侧膝关节切断ACL作为阳性对照侧，左侧膝关节仅行膝关节切开术为假手术阴性对照侧。分别于术后4、8、11、15周和21周行膝关节正侧位X光检查，并于相对应时间点处死实验动物，对股骨关节面软骨进行损伤评分、软骨masson染色和电镜检查，检测不同时间点关节软骨的损伤程度。结果与阴性对照侧比较，ACL切除阳性侧的动物模型8周前大体标本肉眼观察，关节软骨并未发现明显异常，但masson染色和电镜观察结果显示关节软骨组织结构和细胞结构在4周已发生较轻微的病理改变，8～15周出现明显的软骨退变，21周时软骨可见破坏性改变。结论兔膝关节ACL切除后股骨关节面软骨4周时出现退变改变，并且时间越长，病变越明显，提示临床在处理膝关节ACL损伤时，应早期采用干预手段。     

力学刺激对软骨细胞整合素亚单位的调控

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是以关节软骨退变、关节缘骨质增生为主要改变的疾病。机械应力可以调节细胞的多种功能,而整合素作为细胞表面应力受体之一,主要介导细胞与细胞外基质（extracellularmatrix,ECM）间的黏附,在传导力学信号从而调节细胞的生理功能方面起着重要作用。因此,在软骨病变早中期选择适当的良性刺激（如推拿手法）作用于软骨,调控整合素的表达影响软骨细胞的功能,修复损伤的软骨细胞,延缓关节软骨退变,这对于骨关节炎的治疗有重要意义。     

脊柱内固定与邻近关节突关节退变程度的关系

目的：研究不同脊柱内固定节段对邻近运动节段关节突关节的影响。方法：设计山羊长节段及短节段脊柱内固定的动物模型,对固定６ 个月后近头侧两个邻近关节突关节进行光镜、扫描电镜及透射电镜的观察。结果：短节段组出现了软骨基质的破坏,部分软骨细胞呈现出活跃的分泌功能,符合软骨早期退变的表现;长节段组软骨基质的破坏加剧,软骨细胞也出现了较严重的退变表现,符合软骨晚期退变的表现。两组近头侧两个邻近关节突关节都出现了退变现象。结论：脊柱内固定导致了邻近运动节段关节突关节的退变。长节段固定后邻近关节突关节早期就出现了较为严重的退变,相比之下短节段固定后邻近关节突关节的退变程度较轻,出现的时间较晚     

低强度脉冲式超声促软骨修复及其基因表达研究进展

细胞外基质中蛋白聚糖和Ⅱ型胶原合成减少、降解增加及X型胶原的出现.是血运差、自身修复能力低下的关节软骨伤痛及退变的主要原因.一定条件的低强度脉冲式超声波(LIPUS)可促进股骨骨折大鼠模型骨痂中软骨细胞聚合素与Ⅱ型胶原mRNA表达,但后期经骨膜诱导可发生骨化.LIPUS对关节软骨细胞及基质是否产生类似效应并抑制软骨细胞的成熟与退变.则成为关节软骨伤痛无创修复的研究热点.该文通过总结近年来相关文献,就LIPUS对关节软骨伤病动物在体模型的软骨组织学及基因改变.LIPUS对体外培养软骨一软骨细胞的细胞活性、增殖、表型分化及基质合成分泌功能的影响,LIPUS的临床应用研究.LIPUS促进软骨基质合成的调控机制等进行综述,并提出目前研究存在的问题及进一步研究方向.     

细胞自噬与骨关节炎软骨退变

软骨细胞能感受关节内微环境变化而作出应答,以调整细胞基质代谢,维持关节软骨生物学功能。软骨细胞所处低氧环境是引起细胞自噬的重要因素。细胞自噬不同于细胞凋亡和细胞坏死,可调节软骨细胞适应低氧环境,提高软骨细胞生存能力,可能是阻止或延缓软骨退变的重要机制之一。有效调控细胞自噬、细胞凋亡在骨关节炎形成和发展中的作用,可能对骨关节炎防治研究具有重要意义。     

中老年人胫骨结节-股骨滑车沟距离与髌股关节软骨退变之间的关系研究

目的：利用膝关节核磁共振成像（MRI）扫描探讨中老年人髌股关节软骨退变程度与胫骨结节-股骨滑车沟间距（TT-TG）之间的关系。方法：选取2020年9月—2022年12月在我院行膝关节MRI扫描的中老年患者515例。由两名从事骨科相关的影像科医生对髌股关节软骨退变分级进行客观评价。并利用GE工作站使用膝关节轴位图像后处理,进行TT-TG距离测量。比较髌骨侧软骨退变及股骨滑车侧软骨退变各组间TT-TG间距,采用Logistic回归分析TT-TG间距是否是关节软骨退变的影响因素,并绘制受试者特征曲线（ROC）进行分析。结果：髌骨侧软骨退变及股骨滑车侧软骨退变各组间TT-TG间距存在统计学意义（P <0.05）。髌骨侧关节软骨退变分级与TT-TG间距存在相关性（P=0.021）;股骨滑车侧关节软骨退变分级与TT-TG间距不存在相关性（P=0.737）。TT-TG间距对评估髌骨侧关节软骨退变存在诊断意义（AUC=0.583）,但诊断能力较低;而对股骨滑车侧关节软骨退变则不存在诊断意义（AUC=0.487）。结论：TT-TG间距对于髌骨侧关节软骨退变分级有一定的预测作用,但是无法准确预测股骨...     

大鼠不同部位软骨细胞的形态及表型特征比较研究

目的:比较研究大鼠椎间盘软骨终板和膝关节软骨的细胞表型特征的相关性.方法:大鼠的软骨终板和关节软骨细胞分别予以消化培养.进行光镜、电镜观察其形态.使用免疫组化技术分别检测不同部位细胞的Ⅱ型胶原表达.结果:大鼠椎间盘软骨终板和关节软骨细胞形状相似,并且均表达Ⅱ型胶原.结论:本研究提示软骨终板表达软骨细胞的特征性胶原,与关节软骨细胞相似.     

胫骨上干骺端缓慢牵伸延长对兔膝关节软骨形态的影响

目的 探讨关节软骨是否适应肢体延长时的缓慢牵伸应力刺激。方法 32只成年新西兰兔随机分为延长组（A组）和延迟观察组（B组），各组又按延长幅度不同分为10％、20％及40％三个亚组（即A10、A20、A40、B10、B20、B40六组，每组5只），另2只为正常对照。采用胫骨上干骺端1mm／d速度缓慢牵伸延长。通过X线确定延长幅度及膝关节影像学变化，用光镜及电镜观察胫骨平台关节软骨组织及细胞形态变化，用扫描电镜观察软骨表面结构变化。结果 （1）各组术前、延长前、延长终止及取材时膝关节软骨未见明显影像学异常。（2）A40及B40组部分内侧胫骨平台软骨外观苍白、光泽差，其余各组无异常。（3）A40组细胞排列紊乱，可见散在的退变细胞及部分同源软骨细胞群；B20组及B40组细胞数量增多且胞体增大，有较多同源软骨细胞群，无退变细胞。（4）A40组部分细胞有轻度的粗面内质网扩张及线粒体肿胀，但细胞周晕正常；部分细胞粗面内质网丰富、胞周基质小泡丰富。B组表现与A组基本相似。（5）A10组软骨表面偶见形态不规则表面突起；A20组网状纤维稍紊乱；A40组出现条束状不规则粗大纤维束，偶见表面细小裂隙。与A40组比较，B40组软骨表面粗大纤维明显减少，未见表面裂隙。结论 低幅度延长时关节软骨能有效适应缓慢牵伸刺激，但大幅度延长时关节软骨会出现不同程度的形态结构异常。     

创伤性关节炎发生机制相关性研究

创伤性关节炎发生机制研究显示,关节软骨凋亡或坏死引起关节软骨数量减少,导致关节软骨退变;关节生物力学及其关节周围环境应力改变引起关节软骨细胞及基质之间的动态平衡破坏,进一步引发关节软骨退变;关节损伤后关节液中细胞炎症介质对关节软骨的作用及介质之间相互作用在关节软骨退变中起着重要作用;关节损伤疾病发展过程及关节软骨代谢均与患者个体基因学关系密切。研究明确关节损伤后各种因素在创伤性关节炎中的作用及各种因素之间的联系,有助于更深入地了解创伤性关节炎的发生机制,更好地制定相关治疗方案,以治愈或延缓创伤性关节炎的发生发展。     

电针调节骨关节炎软骨细胞功能的机制探讨

软骨退变是骨关节炎的根本病理变化,软骨细胞功能改变在软骨退变中发挥关键作用。软骨细胞能感受软骨基质内微环境的变化,调控软骨基质的代谢,从而适应关节的应力变化。生物学与力学因素通过激活与软骨细胞增殖、分化和凋亡信号相关通路,参与软骨细胞功能调控。文章综合分析归纳国内外相关文献,通过探讨电针干预骨关节炎软骨细胞增殖、分化及凋亡的作用机制,旨在为揭示电针抑制骨关节炎软骨退变的作用靶点提供理论依据。     

失应力及恢复应力作用下关节软骨的变化特点

目的通过对伸膝制动及解除制动兔模型的关节软骨进行组织学及免疫组织化学研究，探讨软骨在失应力及恢复应力作用下的变化特点，从而明确应力对关节软骨正常生长代谢以及修复过程的影响。方法选取成年新西兰雄性大白兔90只，平均体重（2．5±0．2）kg。按照实验要求分为9组，每组10只。制备兔伸膝制动及解除制动模型，对制动2、4、6周及解除制动2、4周的兔膝关节全层软骨进行HE染色及Ⅱ型胶原免疫组织化学染色，比较解除制动前后软骨细胞分布情况及Ⅱ型胶原变化。结果HE染色结果表明制动2、4、6周兔膝关节软骨的退变程度逐渐加重；Ⅱ型胶原免疫组织化学染色结果提示制动早期（2、4周）软骨细胞分泌增强，后期逐渐减弱。随着制动时间增加兔关节软骨病理评分和免疫组化灰度值的变化具有统计学意义（F=234．45，13．03；P〈0．01），制动后自由活动时间增加导致的病理评分和免疫组化灰度值的变化无统计学意义（F=0．14，3．10；P〉0．05）。结论（1）失应力时间越长，关节软骨细胞正常生理活动及其分泌Ⅱ型胶原的能力降低越明显。（2）应力恢复后可引发关节软骨的自行修复，制动少于4周者关节软骨能完全修复，制动大于6周者关节软骨几乎不能修复。失应力时间的长短是决定能否修复的关键。     

端粒和端粒酶与永生化软骨细胞

关节软骨细胞凋亡与增殖在正常情况下处于动态平衡,维持着关节软骨的细胞数量及其形态和功能的稳定.软骨细胞凋亡过盛可能是关节软骨退变发展成骨关节炎的重要原因之一.关节软骨细胞凋亡主要与细胞的端粒长短和端粒酶活性密切相关,细胞的"末端复制问题"使端粒不可避免地随着复制逐渐缩短,端粒缩短达到临界长度时细胞将无法进行分裂而凋亡.端粒酶的逆转录反应弥补细胞分裂过程的端粒丢失,实现细胞永生化.有效地调控软骨细胞端粒长短、端粒酶的活性,抑制关节软骨细胞过度凋亡,意味着部分软骨细胞功能得以保护,延缓或减轻关节软骨的退变,促进软骨修复,从而缓解症状,改善关节功能,可能为骨关节炎的防治开辟一条新途径.     

半月板移植供体选择

半月板由纤维软骨组成，是膝关节的重要组成部分，具有吸收震荡、传递负荷、营养关节软骨、润滑和增加关节接触面积以及维持关节稳定等重要功能。半月板的外缘肥厚，内缘锐薄，周边部分的血液供应尚充分，其余部分血供差，缺乏修复再生能力。随访调查发现，半月板切除部分的大小与膝关节骨性关节炎的发病风险密切相关。半月板严重损伤或切除后，半月板对关节软骨的保护作用丧失、关节软骨退变加速、导致膝关节不稳和骨性关节炎的发生。远期随访后会较早出现关节软骨退变现象。随着对半月板结构和功能认识的深入，半月板不可缺失的观点已得到公认。过去一直以半月板全切除术作为治疗的主要手段，而现在随着对半月板功能及半月板切除后并发症认识的不断深入，则尽可能修复和保留半月板的功能。对于无法保留半月板的患者，半月板的移植或再造修复成为人们最为关注的问题。目前再造修复重度损伤半月板的结构和功能已成为国内外学者研究的重点。     

基质金属蛋白酶家族在骨关节炎软骨组织中表达的研究

[目的]观察骨关节炎关节软骨中MMP-7、MMP-9、MMP-13和TIMP-1的表达,探讨其与软骨退变的关系及可能的作用机制。[方法]选取20例因骨关节炎行关节置换的软骨组织,常规HE染色观察其组织学形态,ABC免疫组化法观察关节软骨MMP-7、MMP-9、MMP-13和TIMP-1的表达,2例因意外受伤截肢患者的正常膝关节软骨标本作为对照。统计采用Mann-Whitney U非参数检验及相关分析。[结果]骨关节炎关节软骨出现裂隙、纤维化,软骨细胞增多、排列紊乱,并出现大量簇聚软骨细胞和肥大软骨细胞。MMP-7和MMP-13在正常软骨全层均呈低表达,但在退变软骨中的表达则明显增多,光密度值行U检验,两组差异有显著性(P<0.01)。在正常与OA软骨的浅层,MMP-9和TIMP-1的表达无显著性差异(P>0.05);但在深层软骨中,OA软骨MMP-9和TIMP-1的表达较正常软骨明显增多,两组差异有显著性(P<0.01)。[结论]MMP-7,13在OA软骨全层表达均多于正常软骨;MMP-9,13仅在OA软骨深层出现过多表达。MMPs与TIMPs的失衡是导致关节软骨发生组织学退变的原因之一。     

骨关节炎的关节软骨细胞外基质的变化

骨关节炎是一种慢性关节疾病。其主要病变是关节软骨的退变及继发骨质增生。软骨是由软骨细胞和软骨基质组成。软骨细胞合成并分泌基质成分,而基质构成软骨细胞生活的微环境,所以细胞外基质既可敏感地反映细胞生命运动的变化,亦能对其产生重要影响。本文对年来骨关节炎的关节软骨细胞外基质变化的研     

术后早期活动对同种异体关节移植后关节软骨保护作用的实验研究

目的采用同种异体关节移植动物模型,于术后采用不同处理方法进行对照实验,探讨同种异体关节移植后早期活动对关节软骨的保护作用。方法选用生长条件相同的6月龄新西兰大耳白兔10只(雌雄不限,体重2.5～3.0 kg)作为供体,取其一侧半膝关节,经深低温冻存处理后移植于取下股骨侧半膝关节的6月龄青紫蓝兔(雌雄不限,体重2.5～3.0 kg)膝关节处,术后分别给予早期活动(术后2周,早期活动组,n=5)或持续石膏固定6周(持续固定组,n=5);并取供体对侧半膝关节设立空白对照组(未经任何处理,n=5)和冻存对照组(经深低温处理2周,n=5)。术后分别行大体、X线片及组织学观测,观察同种异体关节软骨的变化情况。结果大体观察示,早期活动组实验兔关节活动良好;持续固定组实验兔关节活动受限明显。X线片示,术后当天、术后2周同种异体关节供体骨端与受体骨端对合整齐、对位对线良好;术后6周,早期活动组3只实验兔受体和供体骨端略有成角畸形,持续固定组对位及对线仍良好。HE染色示,早期活动组同种异体半膝关节标本软骨细胞数量和形态基本正常,偶见核碎裂及核溶解;持续固定组同种异体半膝关节标本中软骨细胞大量减少,大部分细胞核溶解消失,软骨基质中大量纤维组织增生。细胞存活率检测示,早期活动组细胞存活率(49.66%±2.15%)显著高于持续固定组(20.68%±1.24%),比较差异有统计学意义(P<0.05)。扫描电镜观察示,早期活动组同种异体半膝关节标本可见软骨细胞细胞核核膜尚完整,染色质凝聚、边集,线粒体及粗面内质网肿胀;持续固定组同种异体半膝关节标本可见软骨细胞细胞膜消失,软骨细胞与周围基质界限不清,核膜破裂,染色质及细胞质内细胞器消失。结论同种异体关节移植术后进行早期功能活动对兔关节软骨有保护作用,但不能完全阻止软骨退变。     

β-连环蛋白在膝关节原发性骨关节炎关节软骨中的表达

目的通过检测β-连环蛋白(β-catenin)在膝关节原发性骨关节炎(osteoarthritis,OA)不同退变程度关节软骨中的表达,探讨其在原发性膝关节OA发生与发展中的作用。方法取2010年10月-2011年5月行人工全膝关节置换术的40例OA成年患者及10例创伤后行截肢术及股骨髁骨折成年患者自愿捐赠的膝关节软骨,于股骨髁切取包含全层软骨及少量软骨下骨组织块进行实验。组织切片行固绿-番红O染色,观察软骨退变情况,参照改良Mankin评分标准对软骨标本进行分级;行免疫组织化学染色及Western blot检测不同软骨组织中β-catenin表达。结果根据改良Mankin评分标准进行分级:正常软骨10例,轻度退变12例,中重度退变28例。组织学观察见轻度退变软骨浅表层裂隙形成,软骨细胞数减少,排列紊乱,潮线复制;中重度退变软骨深层裂隙形成,软骨细胞数目显著减少,成簇,甚至全层缺失。正常软骨中β-catenin表达呈阴性;OA软骨均有表达,主要位于细胞核,中重度退变软骨表达显著多于轻度退变软骨(P<0.05)。结论β-catenin与膝关节原发性OA发病机制及病情进展程度密切相关,其机制可能是Wnt/β-catenin信号通路活化后促进炎性基因转录,导致关节软骨破坏。     

p38丝裂原活化蛋白激酶抑制剂对大鼠骨性关节炎的影响

目的观察p38丝裂原活化蛋白激酶抑制剂SB203580对大鼠膝关节骨性关节炎关节软骨的影响。方法40只sD大鼠随机分为A、B、C、D4组。A、B、C组行单侧膝关节前交叉韧带切除术，A组于术后行关节腔内注射0．1mL浓度为100μm／L SB203580，B组注射等量生理盐水做为实验对照，C组不予任何处理为空白对照组，D组为正常对照组。术后8周处死动物。观察各组标本大体评分、Mankin评分、软骨细胞凋亡指数以及软骨Ⅱ型胶原免疫组化染色。结果40只大鼠均纳入结果分析。大体评分及Mankin评分显示A组软骨退变明显轻于B、C组（P〈0．05）；各组均发现有凋亡的软骨细胞，A组软骨细胞凋亡指数低于B、C组（P〈0．05），D组软骨细胞凋亡指数明显低于其他3组（P〈0．05）；A组关节软骨Ⅱ型胶原染色吸光度值大于B、C组（P〈0．05）。结论p38MAPK抑制剂对关节软骨有一定的保护作用，可以延缓OA进程，对OA有一定的治疗作用。