文档介绍：骨关节炎发病机理研究进展
重庆医科大学附属医院
二O一一年十月
国家中医药管理局中西医结合临床重点学科
国家中医药管理局“十一五” 、“十二五”老年病重点专科
全国综合医院中医药工作示范单位
重庆市教委“十二五”中西医结结合重及负重关节的关节软骨，
其次是滑膜。
关节软骨的构成及功能
软骨主要由软骨细胞、细胞外基质构成。
另有少量糖蛋白、纤维粘连蛋白及层粘
连蛋白。
软骨细胞
软骨细胞在关节软骨中大约占10%（湿重）。
在成人仅占体积的2%左右。
其功能是：分泌胶原蛋白、弹性蛋白、蛋
白多糖以构成细胞外基质。
细胞外基质
是一多水分的组织，水占总湿重的60-
80%。剩余的2030%由胶原与蛋白多糖（聚
集蛋白多糖）两种大分子物质构成。
细胞外基质的功能
（1）保持软骨的完整性和伸展性；
（2）维持软骨张力，使软骨具有抗压特性。
的病理变化
骨关节的所有组织均可受累，包括软骨，
软骨下骨、滑膜、半月板、韧带及支持的神
经肌肉组织。（如图）
正常
正常
异常
软骨
早期：软骨弹性改变
↓
软骨表面变薄、变软、不光滑
↓
中期：顶部出现裂隙、糜烂、溃疡
↓
软骨片状剥脱 → 软骨下骨裸露
↓
晚期：软骨下骨重塑（软骨内骨形成、边缘
骨赘、软骨下骨硬化及假囊肿形成）
滑膜
早期：滑膜充血、血管周围局限性淋巴
细胞及浆细胞浸润。
晚期：滑膜呈绒毛样增生；并失去弹性、
关节囊增厚（关节活动受限）。
5. 的发病机理
目前研究认为：
发病的中心环节是关节软骨的退变，而
原因则是力学和生物学因素共同导致软骨细胞、
细胞外基质及软骨下骨的降解与合成失衡。
的力学机制
适当运动的力学刺激会限制软骨退变，而
创伤及过度负荷会导致软骨破坏，发生。
研究证明：力学刺激的种类、频率、持续
的时间及强度对软骨细胞均有影响。
异常力学刺激对软骨基质的影响
超生理限度的异常应力作用于软骨时，使
胶原纤维网架松弛，超微结构破坏，胶原纤维
断裂而发生软骨退变。
异常力学刺激对软骨细胞的影响
低压应力导致软骨细胞的功能下降；
高压应力导致软骨细胞功能代偿性增强；
过度应力使软骨细胞表型改变，导致蛋
白多糖代谢异常。
异常力学对软骨下骨的影响
研究表明：压力性静水压能降低成骨指
数，而具有维护软骨的作用；
张力性静水压则增加成骨指数，而具有诱
发软骨变性，破坏和促进骨化的作用。
的生物学机制
当力学刺激作用于关节软骨时，软骨细胞
将力学信号转化成生物学信号来调节其代谢活
动。
力学信号转化成生物学信号，一般有四种
途径：
（1）核转录因子信号传导
（2）整合素途径
（3） 途径
（4）途径
基质金属蛋白酶（）和基质金属蛋白酶组织抑制剂（）失衡
（1）基质金属蛋白酶（）
在软骨基质大分子降解中起有重要作用；
1（胶原酶-1）可降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原，
Ⅲ型最有效；
8（胶原酶-2）降解Ⅱ型胶原较强，但认
识有分歧；
13（胶原酶-3）是已知Ⅱ型胶原最强的降
解酶。对蛋白多糖也具较强降解作用。
生理条件下，胶原酶生物活性受激动剂
和抑制剂（）调控。时，关节软骨和
滑液中和失衡，缺乏，引起
活性升高，从而有利于发挥基质降
解作用。
分解性细胞因子和合成性细胞因子失衡
维持软骨完整性有赖于分解代谢和合成代
谢的动态平衡。
分解性细胞因子诱导蛋白酶合成，增加软
骨基质降解，导致蛋白多糖丢失；
合成性细胞因子则增加软骨基质成份和基
质金属蛋白酶组织抑制剂，拮抗分解性因子的
效应。
软骨基质的正常结构与功能依赖于合
成代谢和分解代谢的平衡，此平衡是通过
细胞因子来调控的。
（1）促进基质合成，抑制分解的细胞因子
1）胰岛素样生长因子（）
1可促进软骨细胞合成，细胞