骨关节炎软骨下骨研究进展

中国骨伤2011年8月第24卷第8期ChinaJOrthopTrauma,Aug.2011,Vol.24,No.8

骨关节炎可累及可动关节的全部组织,其中又以软骨、软

骨下骨与滑膜的病理改变显著。到目前为止,仍未见明确有效

的改善病情药物[1]和理想中安全的消炎止痛药面世。随着越

来越多新证据的出现,提示软骨下骨也与骨关节炎的疾病进

展紧密关联[2]。在软骨之外,将软骨下骨也列为骨关节炎治疗

的靶标被认为是合理的选择[3]。

1骨关节炎软骨下骨骨重建失衡

软骨下骨是关节的重要组成部分,位于关节软骨下方,包

括皮质终板及其下方的骨小梁结构,软骨下骨的主要功能为

吸收应力、缓冲震荡和维持关节形状。通常软骨下骨的弹性模

量较关节软骨低,在缓冲震荡中起主要的衬垫作用,可避免关

节软骨承受过度应力而致损伤。软骨下骨的作用如同公路的

路基,譬如过软的路基会导致路面塌陷,刚度过高的路基将无

法起到缓冲的作用,而变形的路基必然会导致路面形变。在骨

关节炎患者,典型的影像学表现为骨端膨大畸形与密度增高,研究发现相对正常人关节软骨下骨骨量可增加10%~15%[4]。

从Radin等[5]研究者首次提出软骨下骨的改变是骨关节炎发

病启动因素的假说,及至今日,虽然软骨下骨病变作为骨关节

炎启动因素的论断尚乏足够依据,但软骨下骨改变是骨关节

炎病变的重要方面,而且软骨下骨结构与生物力学性能的改

变可以促使软骨退变已经成为共识[2,6-8]。

既往认为,骨关节炎骨端发生骨质硬化,包含软骨下骨密

度增高、骨量增加。而Grynpas等[9]及其他研究团队[4,10]的研

究揭示骨关节炎软骨下骨的密度并非像人们通常所认为总是

增加的,在与正常人群比较时,矿化程度没有增加反而降低。

Bettica等[11]及其他研究团队[12-13]分别在基于患者与动物模型

的研究发现,在骨关节炎早期皮质终板和其下的骨小梁变薄,

显示有过量骨吸收;在晚期皮质终板硬化但其下的松质骨丢

失严重,骨小梁进一步变薄并失去弹性。Huebner等[14]以及

Mansell等[6,15]的研究发现软骨下骨呈现异常高转换状态,甚

至这种软骨下骨的高转换可以是正常情况下的20倍[7]。

Bellido等[16]的研究团队基于兔的OA合并OP模型开展研

究,认为软骨下骨发生显微结构改变且与活跃的骨重建相关,

并且促进了软骨的退变。上述研究提示在骨关节炎发生初始

软骨下骨骨吸收活跃,发生骨质疏松,骨密度下降,由于关节

负荷没有减轻,为了维持力学性能,代偿性地引起骨形成活

跃。然而软骨下骨异常的高转换引起的新生骨组织矿化不全,

故表现为骨量增加而单位体积骨密度下降。因此,在骨关节炎

软骨下骨改变是以高转换为背景的骨重建(骨吸收/骨形成)基金项目:国家自然科学基金(编号:81072830,81001527);国家重点

学科“中医骨伤科学”项目(编号:100508);上海市重点学科“中医骨

伤科学”项目(编号:T0303);上海高校选拔培养优秀青年教师科研专

项基金(编号:SZY08080);上海市教育委员会科研创新项目(编号:11YZ64)Foundprograms:NationalNaturalScienceFoundationofChina(No.

81072830,81001527);NationalKeyDisciplineofOrthopaedicsand

TraumatologyofChina(No.100508)

通讯作者:庞坚Tel:02120256519Email:

lidazul@126.com骨关节炎软骨下骨研究进展

庞坚,曹月龙,石印玉

(上海中医药大学附属曙光医院石氏伤科医学中心上海市中医药研究院骨伤科研究所,上海201203)

摘要骨关节炎是最常见的关节疾病,其病理以关节软骨退变、软骨下骨硬化与骨赘形成为特点。目前骨关节炎

的始发病理尚不明确,既往许多研究聚焦于关节软骨并认为软骨下骨的改变继发于关节软骨的退变;然而近年研究报

道关节软骨下骨低骨密度,尤其是膝骨关节炎的软骨下骨,软骨下骨呈高转换,以及骨吸收抑制剂治疗骨关节炎有效,

都提示软骨下骨在骨关节炎的病理机制中具有重要地位。本文就骨关节炎软骨下骨的研究进展做一综述。

关键词骨关节炎;软骨;综述文献

DOI:10.3969/j.issn.1003-0034.2011.08.026

Subchondralboneinosteoarthritis:areviewPANGJian,CAOYuelong,SHIYinyu.MedicalCenterofShiTrauma,

ShuguangHospitalAffiliatedtoShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Shanghai201203,China

ABSTRACTOsteoarthritis(OA)isthemostprevalentofjointdiseases,anditspathologyischaracterizedbythedegenera-

tionofcartilage,sclerosisofsubchondralbone,andosteophyteformation.LocalizationoftheearlylesionsofOAhasnotbeen

clarified,butmanyresearchershavefocusedoncartilageandhaveconsideredthatchangesinsubchondralboneoccursubse-

quentlytothedegenerationofcartilage.However,alowbonemineraldensity,particularlyinthekneejointwithOA,highbone

turnover,andefficacyofboneresorptioninhibitorsforOAhaverecentlybeenreported,suggestingthatsubchondralboneplays

animportantroleinthepathogenesisofOA.Thisreviewaimstomakeaconclusionaboutadvancementinresearchofsubchon-

dralboneinosteoarthritis.

KEYWORDSOsteoarthritis;Cartilage;Reviewliterature

ZhongguoGuShang/ChinaJOrthopTrauma,2011,24(8):702704www.zggszz.com·综述·702··中国骨伤2011年8月第24卷第8期ChinaJOrthopTrauma,Aug.2011,Vol.24,No.8

异常,结果就是软骨下骨骨密度、骨结构发生改变,如图1[17]

所示。

2骨关节炎软骨下骨骨重建调控的细胞与分子基础

骨重建过程的正常是保持骨骼几何形态、结构特征和组

分稳定的重要机制,也是骨组织适应骨量改变与力学环境改

变的重要机能。骨组织持续不断地重复着陈旧骨清除及新骨

形成的骨重建过程,骨重建过程无论在细胞学还是组织学水

平都被认为是骨吸收与骨形成过程的偶联,一但骨吸收/骨形

成偶联发生失衡,即可导致骨量与骨结构的变化。在细胞水

平,破骨细胞与成骨细胞是骨重建的主要功能细胞。破骨细胞

主导完成骨吸收而成骨细胞主导骨形成的过程,两者又可通

过多种信号途径影响对方的聚集、分化以及功能活性。

在分子水平,多条骨重建调控途径获得证据被认为参与

了骨关节炎软骨下骨重建的调控。在调控骨吸收方面,OPG/

RANKL/RANK系统是近年来发现的在破骨细胞分化过程中

的一个重要信号传导通路。成骨细胞及骨髓基质细胞表达

RANKL,与破骨细胞前体细胞或破骨细胞表面上的RANK结

合后,促进破骨细胞的分化及骨吸收活性。成骨细胞及骨髓基

质细胞分泌表达OPG与RANKL竞争性结合,阻止RANKL

与RANK之间的结合。因此,OPG干扰RANKL与RANK结

合的程度决定了骨吸收的速度。OPG/RANKL/RANK被认为

可能是所有骨性疾病最为相关的治疗靶点[18]。新近研究显示,

OPG/RANKL/RANK系统参与调控骨关节炎患者软骨下骨重

建过程,而且人类骨关节炎软骨下骨的异常骨重建与OPG/

RANKL的表达率密切相关[19],在骨关节炎早期OPG/RANKL

降低,而在晚期OPG/RANKL升高。基于大鼠的动物实验显

示,伴随着关节软骨退变,软骨下骨也显著丢失,在这一过程

中软骨下骨的破骨细胞数量与表面积都显著增加,而M-

CSF,VEGF,RUNX以及RANKL/OPG的mRNA及蛋白表达

都显著增加,而OPG的表达却降低了[20]。这些实验证据都支

持OPG/RANKL/RANK系统参与调控骨关节炎软骨下骨的

异常骨吸收暨重建过程。已经确认Wnt/βcatenin途径(经典

Wnt途径)、骨形态发生蛋白(BMP)途径参与调控骨形成过

程[21]。抑制Wnt信号通路可使成骨细胞分化进程受阻,而诱

导Wnt家族高表达则可以使成骨细胞特异性基因表达增加,

促进骨形成。BMP是促进骨形成和诱导成骨细胞分化最重要的细胞外信号分子之一,通过激活Smads信号传导和调节成

骨基因转录而发挥其成骨作用。应用基因芯片与定量PCR技

术,Hopwood等[22]研究者观察骨关节炎患者软骨下骨的相关

基因表达,发现软骨下骨中Wnt信号系统与BMP信号系统

相关基因(Wnt5b,Pten,Runx2,BMP5,Smad3,Smad4)与正常

对照组比较呈现差异表达,提示Wnt与BMP信号系统也参

与了骨关节炎软骨下骨重建异常过程的调控。

3软骨下骨学说的启示与临床研究

基于以上的认识,提示我们作用于骨重建(骨吸收/骨形

成)过程的药物也许可以作为骨关节炎防治的候选药物。在更

深入的研究中,通过雌性食蟹猴的骨关节炎切卵模型中发现,

随着软骨下骨骨吸收的增加可以促使关节软骨发生退变[23]。

而基于大鼠前交叉韧带切断的膝骨关节炎模型的研究显示,

给予骨吸收抑制剂可使关节软骨Mankinscore降低50%[24],

可以延缓软骨退变。基于双侧膝关节半月板切除/切卵大鼠动

物模型的研究显示[25],经双侧半月板切除/切卵的干预使软骨

下骨转换明显增加,同时软骨厚度明显减少,钙化软骨增加及

血清CTX-Ⅱ水平上升;而予以口服鲑鱼降钙素干预使软骨

下骨的退变程度减轻,也使软骨厚度减少与血清CTX-Ⅱ上

升的幅度相对轻微。此外,钙剂、双磷酸盐干预治疗骨关节炎

的实验研究也屡见报道[19,24,26-27],一系列的传统用于抗骨质疏

松药物用于骨关节炎治疗的动物实验的开展,表明这些药物

在体内实验中可以改善骨关节炎的病情,只是尚不能证明其

作用机制是间接还是直接的效应于软骨;其中双磷酸盐[28],降

钙素[29],雌激素受体调节剂[30]等药物防治骨关节炎的临床研

究也已见诸报道。在国内,中药对骨关节炎软骨下骨作用的观

察已经开展。如黄杰文等[31]观察补肾中药对大鼠膝骨关节炎

动物模型的影响,发现补肾中药在早期可以抑制骨形成,减轻

软骨下骨硬化,减少骨陷窝的形成,降低软骨降解的程度。李

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骨性关节炎临床研究进展

骨性关节炎临床研究进展

4 新医学2007年1月第38卷第1期 

骨'1 ̄--gt-节炎临床研究进展 汕头大学1t.学院第一附属医院风湿科(515041) 肖征宇 

[关键词] 骨性关节炎 磁共振成像X线计算机体层成像 关节镜 1 引 言 骨l生关节炎也称退行性关节病、骨质增生,是 最常见的骨关节病,为成年人疼痛、运动功能障碍 和致残的常见原因之一。在美国,本病为导致劳动 力丧失的第2位原因,其住院人数远高于类风湿关 节炎。虽然我们至今对其了解甚少,但随着基础和 临床医学研究的深入,已有了很多进展。现就其病 因,病理表现,诊断和治疗方面简述如下。 2病因与病理表现 研究表明,骨性关节炎的发病和多种因素有 关,如遗传性、机械性、外伤性、炎症性或代谢性 因素等。其发病机制也很复杂,有作用于关节结构 的细胞因子、基质金属蛋白酶 ,还有软骨纤维化, 骨缺血和重建异常等等,部分还与其可诱导一氧化 氮合酶产生,引起反应性滑膜炎、软骨细胞凋亡、 滑液改变等有关。其中细胞因子在生理和病理条件 下对软骨细胞起着重要的调节作用,是重要的因 素。 骨性关节炎可累及关节软骨、滑膜、关节囊及 关节周围肌肉,是不同因素作用所致的不可逆关节 损害。其病理改变多样,包括损伤、重建、骨赘形 成、韧带松弛及关节周围肌肉病变,有些病例还可 以出现滑膜1'1ti或炎症。 3诊断 3.1有关诊断的问题 骨性关节炎一般根据病人的症状、体征以及影 像学表现等进行诊断。症状有疼痛、僵硬、活动障 碍、关节不稳定性等,体征有关节活动范围减小、 关节积液、骨性肿胀、活动lfall、畸形等,影像学 表现有关节间隙狭窄、骨赘形成、软骨下骨板硬 化、囊变等。基于临床研究和干预试验的目的, 手、膝、髋骨性关节炎多采用美国风湿病学院制定 的手、膝、髋分类标准,该标准既包括临床和影像 主任医师,广东省风湿病学会常委 学表现结合的诊断,也有纯临床表现的诊断。而脊 柱骨性关节炎的诊断仍采用临床表现加影像学表现 的方法。现有的分类标准均依据该病的比较典型的 临床表现而制定,有很高的特异度,但缺乏敏感 度,故符合标准者已非早期病例。因此,早期诊断 是风湿病学界所面临的难题。新的诊断技术如磁共 振、cT、超声、关节镜、骨扫描、骨和软骨转换 指标测定等,对本病的早期诊断都有一定意义。 3.2辅助检查 3.2.1 X线检查 x线检查至今仍为骨性关节炎 的诊断、分类、分期之基础。然而,由于x线检 查不能显示骨性关节炎的早期病理改变,如局灶性 软骨变性、溃疡以及关节周围软组织病变等,其早 期诊断价值有限。 3.2.2 CT检查主要用于脊柱骨性关节炎,尤其 是椎间盘疾病的诊断。笔者曾复读151例椎间盘疾 病患者的腰椎x线片,其椎间盘疾病的发现率仅 2l%,而复读这些患者的cT片,其椎间盘疾病的 发现率高达95%,提示cT检查对椎间盘疾病的诊 断有重要意义。 3.2.3 磁共振检查 磁共振能够显示关节软骨、 半月板、交叉韧带以及关节周围其他组织病变,有 利于骨l生关节炎的早期诊断。笔者认为,对疑似骨 性关节炎而x线平片未见异常者应行磁共振检查, 有利于发现早期病例。 3.2.4超声检查在显示软组织方面,超声检查 比x线检查更有优势,对提高软骨和关节下骨质 侵蚀性破坏的检出率有较高价值,可提高早期诊断 率,但尚未广泛应用。骨性关节炎的特征性超声表 现如下:早期,软骨与关节腔交界不锐利和软骨的 透声性降低;晚期,软骨与骨的交界面增厚、回声 增强,并可探及骨皮质连续性中断、变形,关节稳 定性降低、关节面半脱位、骨边缘不规则等。超声 检查测量关节间隙狭窄程度、膝关节半月板形状、 

H-型血管在骨关节炎软骨下骨中的表达及作用

H-型血管在骨关节炎软骨下骨中的表达及作用

H-型血管在骨关节炎软骨下骨中的表达及作用

卢键森;柳鑫;曾春;赵畅;方航;蔡道章

【摘 要】背景:H-型血管主要分布在骨骼干骺端,能促进骨量增多,加速骨的形成.目的:观察骨关节炎发生发展过程中软骨下骨H-型血管的表达情况.方法:8周龄健康清洁级C57小鼠随机分为实验组和假手术组.实验组小鼠行右侧膝关节内侧半月板切除诱导骨关节炎(MMx模型);假手术组小鼠则仅切开关节囊而不行内侧半月板切除.术后4周取膝关节标本进行组织学分析,番红O快绿染色评估软骨损伤程度.免疫荧光检测CD31、Emcn、基质金属蛋白酶13表达情况,苏木精-伊红染色观察软骨下骨改变情况,MicroCT分析软骨下骨骨量的变化.结果与结论:①与假手术组比较,实验组OARSI评分、软骨下骨CD31、Emcn共荧光、H-型血管、基质金属蛋白酶13荧光表达及软骨下骨骨量均显著升高(P<0.05);②结果说明,骨关节炎过程中,软骨下骨的H-型血管增多,促进软骨下骨增生及重塑.%BACKGROUND: H-type

vessels are mainly distributed in the metaphysis, which can promote the

proliferation of osteocytes, further accelerating osteogenesis.OBJECTIVE:

To investigate the expression of H-type vessels in the subchondral bone

during the occurrence and development of osteoarthritis.METHODS: 8-week-old C57 mice were randomly divided into experimental and sham

groups, followed by the right medial menisectomy to establish the

骨性关节炎与细胞因子相关性研究进展

骨性关节炎与细胞因子相关性研究进展

第2l卷第9期 航空航天医药 2010年9月 1581 

・综 述・ 

骨性关节炎与细胞因子相关性研究进展 

柳围堤’(综述),杨卫新 (审校) 

(1.中航工业三二。一医院康复科,陕西汉中723000;2.苏州大学附属第一人民医院康复科,江苏苏州215000) 

摘要骨关节炎又称退行性关节炎,为老年人中的常见病,其病因及发病机制尚未完全明确。目前认为各 

种细胞因子在骨性关节炎的发生发展过程中起了重要作用,它们与滑膜,关节软骨,软骨下骨的功能改变密切相 

关,对关节软骨和滑膜有一定的破坏作用。本文就与骨关节炎相关的细胞因子在骨关节炎发病过程中的作用作 

一综述。 关键词骨关节炎;细胞因子;研究进展 

doi:10.3969/j.issrh 1005—9334.2010.09.019 中图分类号:R684.3 文献标识码:A 

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是人体中轴关节及外周 

动力关节最常见的退行性疾病,可累及关节软骨、滑膜、关 

节囊及关节周围肌肉,是不同因素作用所致的不可逆关节 

损害。其主要病理改变为软骨退行性变性和消失以及关 

节边缘韧带附着处和软骨下骨质反应性增生形成骨赘,并 

由此引起关节疼痛、僵直畸形和功能障碍。本病的病因及 

发病机制目前尚未彻底研究清楚,近年来大量研究发现细 

胞因子(CK)在OA的发病过程中起非常重要的作用,CK 

是由免疫效应细胞和相关细胞如纤维母细胞和内皮细胞 

产生的具有重要的生物活性的细胞调节蛋白,本文就相关 CK在OA发生发展中的作用综述如下。 

1白细胞介素一1(intedeukin一1。IL一1) 

IL一1是典型的致炎细胞因子,几乎各种有核细胞均能 

产生IL一1,主要是由活化的单核巨噬细胞合成和分泌,IL一 

1在OA的发生发展中起着重要的作用。IL一1有IL—la和 

IL一1B两种,二者分子量相近,同源性只有不到26%,但三 

维空间结构相似,发挥相似的生物活性,正常关节的滑液中 

膝关节骨性关节炎的康复治疗研究进展

膝关节骨性关节炎的康复治疗研究进展

膝关节骨性关节炎的康复治疗研究进展

摘要:膝关节骨性关节炎属于目前较为常见的一种疾病,其是以膝关节软骨出现退变,或是骨质出现增生而引发的一种关节性疾病,其的出现会对患者的生活质量造成极大的影响。出现膝关节骨性关节炎后,患者的关节部位会出现疼痛感,活动功能也会受到一定的限制,如不及时治疗,可能会引起畸形,从而加重病情,造成患者残疾。因此,给予膝关节骨性关节炎有效的治疗措施较为重要。本文就针对膝关节骨性关节炎的康复治疗措施展开研究,为临床提供一定的参考。

关键词:膝关节骨性关节炎;康复治疗;研究;进展

骨性关性炎是慢性进行性疾病的一种,具有较高的致残率、畸形率,患者会在发病后,关节的基质会出现崩解,软骨的细胞会出现明显的减少,而且会在病程的延长下导致病情持续地发展[1]。膝关节骨性关节炎是常见的骨性关节炎的一种,患者的关节会出现疼痛感、僵硬、肿胀等表现,已严重影响到了生活质量、经济情况等。有研究表明,膝关节骨性关节炎的发生率会随着年龄的增长而提高,而且女性属于膝关节骨性关节炎的高发群体[2]。目前,膝关节骨性关节炎主要采用手术、保守治疗等方式,同时通过影像学技术,对患者的病情进行评估,从而为制定针对性治疗方案来提供有效的参考依据。本文就针对膝关节骨性关节炎的康复治疗方案进行探究,现做如下报告。

1. 药物治疗

目前,药物治疗方案属于膝关节骨性关节炎的常用方式,常用的药物有非类固醇类与止痛药等,其中非类固醇类的抗炎药物属于治疗膝关节骨性关节炎的常用药物,其可以缓解静息痛,虽有一定的效果,但实践表明,如长时间应用此药物,可能会引发不良反应[3]。对于出现并发症的患者,如要应用非类固醇类的抗炎药物,可以采用外用的方式。临床常用地缓解疼痛类药物为双醋固醇,其与非甾体的抗炎药物的效果相似,但其可能会在用药中出现腹泻,故对于年龄较大的患者而言,不建议应用此药物。双膦酸盐属于骨细胞抑制类药物,其可以发挥抗炎的作用,对骨与软骨具有一定的作用机制,且不会影响关节炎。近年来,在医疗技术的发展下,膝关节骨性关节炎治疗药物也是越来越多,但在选择药物时,不仅要重视药物的有效性,还需要结合药物性价比。

生物标志物应用于骨性关节炎研究进展

生物标志物应用于骨性关节炎研究进展

2013年第7期 SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION 0 床与医疗0 科技信息 

生物标志物应用于骨性关节炎研究进展 

王晓栋 张海峰 

(1.内蒙古科技大学包头医学院,内蒙古包头014040;2.乌兰察布市中心医院骨科,内蒙古乌兰察布012000) 

【摘要】骨性关节炎(Osteoa ̄h6tis,OA)是中老年常见的慢性关节疾病。其主要病变是关节软骨的退行性变和继发性骨质增生。最早期是 

关节软骨局部发生软化、糜烂,最后软骨下骨外露 可继发滑膜、关节囊及关节周围肌肉的改变,是综合因素所致的不可逆关节损害。如何早期 诊断骨性关节炎是医学中的难题.由于疾病发展缓慢.早期往往无明显临床症状及影像学表现,故传统的诊断方法难以给予早期诊断 治疗本 

病的关键是如何早期诊断关节软骨损伤.国内外学者进行了大量研究,欲在OA患者的体液中寻找反映疾病变化的特异性生物标志物fBM1来 

及时反映关节软骨代谢状态.将对骨性关节炎的早期诊断、治疗及预后评价.起到积极的指导作用 【关键词】骨性关节炎:生物标志物:关节软骨损伤程度 

骨关节炎fosteoarthritis。oA)是中老年人常见的骨与关节疾病,是 

以关节软骨的变性、破坏及骨质增生为特征的慢性关节病,临床上 以关节疼痛、畸形及活动功能障碍为特点[13。OA的发病机制尚不清楚, 

一般认为与年龄、性别、肥胖、关节损伤和过度使用、遗传易感性、代谢 

障碍等因素有关.但其具体的发病机制和病理生理变化还不甚明了. 可能为多因素作用的结果目 目前OA的诊断主要依据临床症状和影 

像学方法.但其对早期OA患者并不敏感 近年来国内外学者也致力 

于发现一些能够早期诊断并区分OA严重程度的相关的生物学标记 物(biomarker.BM1.这样就有可能在OA早期逆转或阻断其进一步发 

展。生物体液(尿液、血浆和关节液)含有大量的代谢产物.可以提供组 

织代谢有价值的BMtSl 目前.生物学标记物应用于骨洼关节炎的早期 诊断也有一些报道 但单一的标记物较难达到此要求.可能需要对几 

针刺调控软骨退变相关因子治疗膝骨关节炎的实验研究进展

针刺调控软骨退变相关因子治疗膝骨关节炎的实验研究进展

・48・ Joumal of Extemal Therapy of TCM Oct 2012.21(5 针刺调控软骨退变相关因子治疗 膝骨关节炎的实验研究进展 李珊珊,范志勇,查和萍 ,王卫强,吴世芳,成 磊 (广东省中西医结合医院,广东佛山528200) 摘要膝骨关节炎的病理基础在于关节软骨的退变及骨刺的形成,针刺治疗膝骨关节炎具有良好的效果。本文从可 能引起膝骨关节炎关节软骨病变的各种相关炎症因素出发,并总结近些年来我国通过针刺干预关节软骨的退变治疗膝骨 关节炎的相关实验研究,旨在为进一步的临床和机理研究探明方向。 ・ 关键词:膝骨关节炎;针刺;实验研究 中图分类号:R684.3文献标识码:A文章编号:1006—978X(2012)05—0048—02 膝骨关节炎是以膝关节的疼痛、肿胀、功能障碍为主要临 床表现的常见病及多发病,其主要病变是局限性、进行性关节 软骨破坏、软骨下骨质变密,边缘性骨赘形成和关节畸形所致 的慢性骨关节病。虽然医学界至今对其发病机制并不完全清 楚,但目前实验研究已经证实在膝骨关节炎发病过程中,基质 金属蛋白酶、炎症因子、炎症介质和自由基等都可能是影响关 节软骨病变的主要相关因素。针刺作为治疗本病的有效方法 之一,能够有效地改善关节软骨的病变,现将近些年来针刺调 控软骨退变相关因子治疗膝骨关节炎的实验研究进展综述如 下。 1 膝骨关节炎关节软骨的退变的相关炎症因素 研究表明,在膝骨关节炎发病过程中,有大量的炎症因素 介入致使关节软骨破坏,如基质金属蛋白酶(matrix metallopro— teinase,MMPs)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白细 胞介素(interleukin,IL)、一氧化氮(nitric oxide,NO)和前列腺素 E(prostaglandin E,,PGE,)等。①当软骨受损后,软骨细胞所产 生的MMPs的量会发生改变,导致了细胞外基质的产生与降解 之间的平衡被打破,细胞外基质被大量降解,软骨细胞周围的 环境和胶原网络遭到破坏,从而导致骨关节炎的发生 。②有 学者 在研究中发现,关节炎的早期是因为肿瘤坏死因子、白 细胞介素等直接损伤胶原纤维,使胶原网架断裂失去对软骨细 胞保护作用,从而软骨细胞损伤加重,引起软骨的一系列病理 变化。③自由基则可以抑制软骨细胞DNA、基质蛋白多糖及胶 原的合成,并通过降解基质蛋白多糖和胶原导致软骨细胞膜性 结构的改变 J。在骨关节炎的关节中存在着代偿性的较高水 平的软骨细胞的增殖,NO作为自由基通过抑制软骨细胞的增 殖和诱导软骨细胞的凋亡,促进骨关节炎的病理进展。④PGE: 是骨关节炎病理过程中的重要炎症介质,主要通过激活MMPs 对软骨起分解代谢作用 。 从上述可以看出,以上几种炎症因素是导致膝骨关节炎软 骨损害的主要因素,在致病过程中作用在不同的环节,相互影 响使关节软骨退变,同时加重膝骨关节炎的病变。 通讯作者。 2 针刺对膝骨关节炎关节软骨退变因素的影响 2.1针刺对基质金属蛋白酶的调控 翁文水 通过在针灸治疗家兔膝关节骨性关节炎的实验 研究中发现,根据软骨形态学观察显示,针灸具有抑制软骨退变 的作用,能有效治疗骨性关节炎,同时通过抑制软骨细胞的过度 凋亡和MMP一3的表达,从而抑制关节软骨的退变,这可能是 针灸治疗骨性关节炎的作用机理之一。另一种酶MMP一1可 以直接降解I、Ⅱ和Ⅲ型胶原并且对蛋白多糖有高度的裂解活 性。熊鹏程。。 通过对比测量不同组兔膝关节中MMP一1和 TIMP一1的含量,发现中药熏洗加电针能有效治疗膝骨性关节 炎,其作用机制之一可能与抑制MMP一1表达,升高TIMP一1 表达有关。陈益丹等 在实验研究中发现,温针灸能够拮抗膝 骨关节炎病变中导致软骨退变的因子,并提高软骨的自身修复 能力,对软骨具有一定的保护作用,可能与调节异常MMP一1、 MMP一3的表达及MMP一1/TIMP一1比有关。除了上述两种 酶,也有学者 发现在骨关节炎病变部位的软骨里MMP一13 的mRNA表达明显增高,而且软骨破坏的严重程度与酶的表达 成正相关。蹇睿等 通过研究发现,电针可能促进蛋白多糖合 成增加,增强局部血液循环,促进炎性因子吸收,使关节液中 TNF—Q和IL一1B含量下降,MMP一13 mRNA表达量降低,对 蛋白聚糖水解减少,减轻滑膜炎症,促进软骨细胞重排与再生, 使软骨修复,防止和延缓病变发展。 2.2针刺对肿瘤坏死因子、白细胞介素的调控 曲保忠 。。在电针治疗膝关节骨性关节炎的实验研究中,通 过对新西兰大白兔随机分组建立家兔膝骨关节炎模型后发现 IL一1B、TNF—o含量高于空白组,实验结果提示IL一1p、 TNF—n是参与骨性关节炎中的重要介质,电针针灸治疗是通过 降低关节中细胞因子IL一1B、TNF—n含量从而对膝骨性关节 炎起着防护效果。巫子涵 治疗膝骨性关节炎采用电针结合 温针灸疗法,检测患者治疗前后IL一1、TNF—a的含量,结果表 明,针灸治疗膝骨关节炎的机理可能是与其通过下调过高的 IL一1、TNF—Q水平,从而延缓骨关节炎发展,减少关节骨赘形 成。丘德兴 通过对家兔膝骨性关节炎实验及在临床膝骨性 

骨性关节炎研究最新进展(一)

/一 …………一一 一…一一 j 掌科进展/ 现代医院2008年7月第8卷第7期专业技术篇Modem Hospital Jul 2008 Vol 8 No 7 

骨性关节炎研究最新进展(一) 

娄海容 

THE LATEST DEVELOPMENT IN RESEARCH ON DEGENERATION OF OSTEOARTHRITIS(1) 

LOU Hairong 

骨性关节炎是一种运动系统的常见病,尤其困扰老年 

人,因而倍受关注。骨性关节炎曾被认为是一种关节的退行 

性变,但近年的研究证实,其病变是由于机械性外伤或炎症 的多种因素造成关节软骨损伤,而使软骨成分产生自身免疫 

反应,造成继发性的关节软骨破坏。对于骨性关节炎关节软 

骨的损伤、修复与重建的研究现状及今后尚须关注的问题, 

宁志杰主编的《骨科临床新进展》(2007年7月第2版) 概 

括为6个方面:①软骨细胞或组织移植;②生长因子对软骨 

细胞的作用;③激素对关节软骨修复的影响;④运动对关节 

软骨修复的影响;⑤刺激关节软骨修复与再生技术;⑥组织 

工程软骨构建。查阅近几个月的世界文献,对骨关节炎的研 

究又有不少最新的进展,现综述如下: 

1病因机制方面 

1.1有关生物因子 

脂联素(adlpolectin):Osteoarthritis Cartilage。2008 Feb 6发表Lago R,Gomez R,Otero M,等的《软骨动态平衡的新 

演员:脂联素导致软骨细胞中氧化一氮合酶Ⅱ及炎症前细胞 因子》 J一文说:完整地说,白介素(IL)一6,IL一1beta,基 

质金属蛋白酶(MMP)一2,MMP一3,MMP一9,金属蛋白酶 

组织抑制物(TIMP)一1,前列腺素E2(PGE2),类脂化合物 

B4(LTB4),肿瘤坏死因子 (TNF)一alpha以及单核细胞趋 

化因子蛋白一1(MCP一1)均在培养的软骨细胞受脂联素刺 激时出现积聚。实验结果是,人和鼠的软骨细胞表达功能性 

骨性关节炎研究进展

中国骨伤2002年10月第15卷第10期China J Orthop&Trauma,Oct 2002,Vol 15,No 10 骨性关节炎研究进展 Progress of study of osteoarthritis 于顺禄 李德达 李世民 刘长明 王毅 王介民 YU Shun—lu,LI De-da,LI Shi—rain,LJU Chang-ruing,WANG Yi,WANGJie-min 【关键词】骨关节炎; 临床方案 【Key words】Osteoarthritis; Clinical protocols 随着城市人口的老化,预测将会有30%以上的老龄人口 患有不同类型的骨关节退形性疾病。在美国目前2亿多人口 中,就有骨性关节炎4500万,发病率约占总人口的20%。在 老年人中所占比例更高,这其中的15%有严重的症状和关节 的不稳定而影响其生活质量而极待治疗。 骨性关节炎(简称OA)的术语最早首先由Garr ̄(1890) 提出,1909年,Nichols和Richardson提出应按其病理特征为 非炎症性疾病,称之为退行性变关节病(degenerative joint dis— esase)更能体现该病的临床病理特征…故也有人称OA为退 变性骨关节炎,肥大性关节炎,增生性关节炎,老年性骨关节 炎等多种称谓_2 。 1骨性关节炎中的软骨变化与软骨修复再生 关节软骨中的软骨细胞的变性、坏死与蜕变可见于关节 软骨的各个部位,但最多见于放射带与钙化软骨带。变性的 软骨细胞核变化不明显,而各种细胞器有较大的变化。粗面 内质网池扩张,线粒体肿胀与结构破坏等,大量微丝纤维出 现,广泛的糖原沉积和细胞器减少,可能皆属变性改变,这时 细胞核固缩呈锯齿状。 关节软骨中软骨细胞和基质相比,细胞所占比例很小,故 有人认为其代谢活性低 3。长期以来,人们一致认为成熟的 关节软骨细胞在损伤后不能再进行增殖,因此修复能力有 限 4一。近年来研究发现,在损伤局部软骨中也发现了有细胞 分裂、增殖的表现,从而否定了软骨不可再生修复的理论。软 骨的修复表现为瘢痕形成与软骨的肥厚,损伤部位附近的软 骨细胞首先出现增生呈团块状;这些幼稚的软骨细胞可以产 生大量的糖蛋白与胶原纤维,但新生的胶原纤维的量尚不足 以完全修复成熟软骨受损所形成的缺损及其形态结构。使软 骨表层的纤维母细胞在缺损内增生,表现出不完全性修复 J。 关节软骨的损伤主要是软骨厚度变薄,而胶原网状结构仍 能保持完整。例如给关节内注射类固醇或两性霉素(Ampl ̄- teridn-B) ̄PN产生此类损伤_6]。主要表现为糖蛋白减少和浅表 软骨细胞坏死。此时于深部胶原尚未破裂处,软骨细胞分裂增 生,并补充糖蛋白与胶原的损失。此种改变可历经数月,直到糖 蛋白浓度恢复正常。在骨性关节炎、类风湿性关节炎等关节病 时,往往是因修复慢于破坏的速度,才使症状逐渐加重。 基金项目:卫生部科研基金资助课题(96ky—Zl1) 天津医院骨研 所,天津300211 ・635・ ・综述・ 关节炎的晚期,出现关节内微小骨折,或/和软骨下骨被 刮除或钻孔后,关节软骨可被来自松质骨或滑膜的血管翳纤 维软骨所替代。被动运动可促进关节软骨的纤维软骨性愈 合。纤维软骨中为类软骨细胞与类成纤维细胞,细胞数量多、 所含胶原与糖蛋白的比例也比正常关节软骨要高。其生物力 学作用不如关节软骨,不能承受过度的负荷。 随年龄的增长,关节软骨可出现明显凹陷、浑浊,并出现 小的糜烂,软骨厚度有所减少。组织形态学上,细胞内的脂质 空泡与微丝有所增加,而糖蛋白与胶原合成率则保持常数不 变。在40岁前,4一硫酸软骨素的变化比较明显,40岁以后, 则6一硫酸软骨素与硫酸角质素的变化比较明显。同时随着 年龄增长,细胞外脂质浓度有所增加,胶原的交叉链也可能有 轻微的变化。 2骨关节炎的细胞外基质的改变 胶原和蛋白多糖降解增加。在OA早期,关节表面粗糙 和退化,裂隙改变从表层向中层扩展,这是浅层和中层区域的 胶原纤维网受损伤的结果。Hollander[ ]用免疫方法检测出此 期软骨中正常Ⅱ型胶原含量明显较正常软骨中的含量低,且 胶原变性比正常软骨高,尤其在关节软骨浅层。研究证实,这 种损伤是机械力或酶的作用所致。受损伤后,胶原网的完整 性被破坏,其强度也丧失了,并且对机械损伤越来越敏感,出 现基质裂缝和退行性改变的进行性加重。伴随胶原纤维网损 伤的是软骨浅层的修饰素和双糖素的丢失,这是由于这些小 分子蛋白多糖的多数是附着于透明质酸上的(其它的成分则 直接与胶原纤维相互作用)。所以胶原纤维网损伤导致蛋白 多糖丢失,使软骨的弹性、抗压强度和保护胶原纤维耐受因关 节活动引起的机械性损伤能力下降。关节表层的蛋白多糖的 缺乏,不仅因为蛋白多糖的丢失,而且也由于蛋白多糖分子的 降解作用。Pelletier等人_8』用免疫组化方法证实了这一点。 聚合素的降解在细胞外基质中产生了多种降解产物,含丰富 的硫酸角质素碎片和核心蛋白氨基端的球形结构(GI)。这 些降解产物可保留于细胞外基质中,通过核心蛋白氨基端的 球形结构区域(GI区)粘附于透明质酸上;也可以被释放到滑 液中去。不含核心蛋白氨基端的球形结构的片断则在基质中 自由移动、或被软骨细胞吞噬、或进入滑液,被滑膜细胞吞噬, 进入淋巴或血液。软骨中,深层蛋白多糖的缺乏常出现于最 

脂蛋白基因在早期骨关节炎软骨下骨的表达

・54・ 中国骨伤2014年1月第27卷第1期 China J O ̄hop Trauma,Jan.2014,Vo1.27,No.1 ・基础研究・ 脂蛋白基因在早期骨关节炎软骨下骨的表达 张荣凯 ,杨禄坤 ,黄丽娟 ,赵庆 ,蔡道章 (1.中山大学附属第五医院骨科一区,广东珠海519000;2.中山大学附属五第医院麻醉科,广东珠海519000; 3.中山大学附属第五医院康复科,广东珠海519000;4.南方医科大学附属第三医院关节外科,广东广州 510630) 【摘要】 目的:研究早期骨关节炎软骨下骨脂蛋白相关的基因表达改变情况。方法:大鼠分为实验组(15只)和对 照组(15只)。实验组切除右膝内侧半月板及内侧副韧带,对照组仅切开关节囊。于术后1、2、4周取右膝关节标本,采 用全基因表达谱芯片技术研究软骨下骨全基因表达,利用差异基因分析的方法分析脂蛋白相关的基因表达改变情况。 结果:软骨下骨Apoa5表达于建模术后1周上调,术后2周下调;Apoc2表达于术后2周上调;Apol3表达于术后1周 上调,术后4周下调;Lrpl于术后l、2周下调;Lro5于术后2周下调;Gpihbp1、Lpl、Yfpi、Vldlr表达于术后1周均上调; Lrpapl、RGD1309808于术后4周均下调。结论:脂蛋白相关基因的表达改变在早期膝关节骨关节炎的软骨下骨变化 中可能起了重要作用。 【关键词】基因表达; 芯片分析技术; 骨关节炎,膝; 软骨; 脂蛋白类 D0I:10.3969/j.issn.1003—0034.2014.01。014 Expression of lipoprotein related genes in subchondral bone of early experimental osteoarthritis ZHA NG Rong・kai, YANG Lu—kun,HUANG Li-juan,ZHA0 Q ,and CAIDao-zhang . Department ofJoint Surgery,the ThirdAffiliated Hospi— ofSouthernMedical University,Guangzhou 510630,Guangdong,China ABSTRACT Objective:To study the expression of lipoprotein related genes in subchondral bone of early experimental os— teoarthritis,which may play an important role in the pathogenesis of osteoarthritis.Methods:Animals are equally divided into two groups:experimental group and control group,both of which contain fifteen rats of similar weight.The fight knee joints of experimental group underwent surgery,which involved in both medial collateral ligament(MCL)transaction and medial menis— cectomy,while the control group was only ca ̄ied out with a sham operation.Rats were killed at 1,2 and 4 weeks postsurgery to obtain the right knee joints.Total RNA of the subchondral bone was extracted,and then hybridized to Agilent Whole Rat Genome Microarray.Differentially expressed genes analysis was used to study the chemokine signaling pathway.Results: Apoa5 expression was down—regulated at 1,2 weeks post—surgery,Apoe2 expression was up—regulated at 1 week after surgery, Apol3 expression was up—regulated at 1 and down—regulated at 4 weeks post—surgery,Lrpl expression was down—regulated at 1,2 weeks after surgery.Lrp5 was down-regulated at 2 weeks after surgery.Gpihbpl,Lpl,Tfpi and Vldlr were up—regulated at 1 weeks after surgery.Lrpapl and RGD1309808 were down—regulated at 4 weeks after surgery.Conclusion:Dysregulation of lipoprotein related genes plays an important role in pathogenesis of early experimental osteoarthritis. KEYWORDS Gene expression; Microchip analytical procedures; Osteoarthritis,knee;Cartilage;Lipoproteins Zhongguo Gu Shang/China J Orthop Trauma,2014,27(1):54—57 www.zggszz.corn 骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是一种退变性关 节疾病,涉及关节的所有组织H 。以往对OA的病因 研究多集中于关节软骨的破坏,大量研究表明,软骨 下骨改变在OA致病机制中起了重要的作用口]。本研 究利用基因芯片技术研究了早期骨关节炎软骨下骨 基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(编号: 2O08AAO2Z437) Fund program:863 Scientific Research of the Chinese N ̄ional Natural Science Foundation(No.2OO8AAO2Z437) 通讯作者:蔡道章E—mail:caidaozhang@gmail.com Corresponding author:CAI Dao—zhang E-mail:caidaozhang@gmai!.con 脂蛋白相关的基因表达改变情况,揭示了其在早期 骨关节炎致病机制中可能起了重要作用,有可能是 早期干预及治疗骨关节炎的新靶点。 1材料与方法 1.1材料与试剂 组织RNA提取试剂盒(Omega Bio—Tek,Inc),RNA纯化试剂盒(Qiagen p/n74104), DNA酶(EPICENTRE,Cat.Nos.DB0711K),安捷伦 单色标记试剂盒(Agilent p/n 5190—0442),安捷伦大 鼠全基因芯片(Agilent,4x44K,G4131F),安捷伦基 因杂交试剂盒(Agilent p/n 5188—5242),基因芯片 洗脱液I(Agilent p/n 5188—5325),

oPG/RANKL/RANK系统在调控骨性关节炎软骨下骨骨重建中的作用

・214・ 

doi:1 0.3969 ̄.issn.1674—8573.2013.04.017 Orthopaedics,2013,Vo1.4,No.4 

oPG/RANKL/RANK系统在 

调控骨性关节炎软骨下骨骨重建中的作用★ ・综 述・ 

(350122福州)福建中医药大学福建中西医结合研究院陈赛楠 廖乃顺 

(350122福州) 国家中医药三级科研实验室一中药药理(细胞结构与功能)实验室陈文列 

(35{)122福州)福建省中西医结合老年性疾病重点实验室黄云梅 

【摘要】 目的对OPG/RANKL/RANK系统调节骨重建的研究进展进行综述,为调控骨性关节炎骨重建的治疗提供 

研究依据。方法 以“骨性关节炎”、“软骨下骨”、“骨重建”、“osteoarthrifis”、“subchondral bone”、“remodeling”、“OPG/ 

RANKL”为检索词,检索PubMed数据库、ELSEVIER数据库、万方数据库、中国知网数据库、维普数据库等文献,排除重复或 

类似的同一研究,纳入29篇文献进行总结。结果资料显示在骨组织的动态骨重建中,OPG/RANKL/RANK系统是调控骨 

吸收与骨形成最重要的分子系统之一。软骨下骨重建失衡、重建模式异常在骨性关节炎发生发展中起重要作用,实验证明双 

膦酸盐类等骨吸收抑制剂、锶制剂等骨形成促进剂及中药,可通过调控OPG/RANKL/RANK系统,来调整骨重建速率,抑制 

骨吸收,而在延缓骨性关节炎病理进程中起防治作用。结论OPG/RANKL/RANK系统能调控软骨下骨骨重建,可成为研 

究治疗早中期骨性关节炎的新靶点,应用该系统探讨中医药防治骨性关节炎的作用机制,将为今后研究方向之一。 

【关键词】核因子 B受体活化因子;骨保护素;骨关节炎;关节成形术,软骨下;骨重建 

骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是多种因素共同作用 

下所致的关节软骨变性、破坏等,是常见的慢性进行性关节 

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