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关节软骨损伤组织工程修复进展

关节软骨的损伤和病变是临床常见疾病,可以发生于任何年龄和性别。由于关节软骨没有血管、神经及淋巴组织,本身不含祖细胞,所以自身修复能力十分有限,一旦发生损伤,会导致关节肿胀和疼痛,加速骨关节炎的进展,必须进行修复或置换,如何有效地修复关节软骨损伤始终是医学界尚待解决的难题之一1。1987 年, 美国国家科学基金会(NSF)在加福利亚举行的专家讨论会上提出了“组织工程”的概念:运用工程科学和生命科学的原理和方法, 从根本上了解正常和病理的哺乳动物的组织结构与功能的关系, 并研究生物学替代物以恢复、维持和改进组织功能。Hunziker将其描述为是一种从结构和功能上重建哺乳动物组织的艺术。内容主要包括:(1) 细胞外基质替代物开发;(2) 种子细胞性质研究;(3) 组织工程化组织对各种病损组织的替代。软骨组织工程技术是在体外培养、扩增软骨种子细胞,并且以较高浓度将其种植于具有良好的生物相容性和降解性的支架材料上构建组织工程软骨,然后植入到组织缺损部位,完成组织的修复和重建。软骨组织工程的最终目的就是得到高质量的修复组织和长期有效的功能,为病人最终解决痛苦。从这种意义上看,组织工程方法是目前治疗关节软骨损伤最有希望的方法,是目前软骨损伤修复研究的主要方面。组织工程软骨的发展大致经历了三个阶段:

1.第一代组织工程软骨技术:骨膜覆盖自体软骨细胞移植。首先通过软骨活检取材后体外分离培养受体自己的软骨细胞,单层培养扩增,将扩增后的细胞再植回到软骨缺损部位。通常取胫骨内侧近端的骨膜,切成与缺损吻合的片状,缝合在缺损边缘,将骨膜移植覆盖缺损处表面以防止软骨细胞露出,自从瑞典的

Peterson开始将自体软骨细胞移植用于临床修复软骨缺损以来,自体软骨细胞加骨膜移植修复软骨缺损的方法,得到了推广2。到2003年3月已经在欧洲和美国的多中心研究中应用到3000多例患者身上。4年随访结果显示股骨髁和滑车的损伤,临床优良率可以达到81-100%,平均85%。研究还表明自体软骨细胞移植的疗效与软骨缺损的部位有关:股骨髁软骨缺损疗效最好,髌骨和滑车软骨损伤疗效最差。这种方法在治疗膝关节局部软骨缺损方面的效果获得了早期的临床证实,但是产生了骨膜片过度生长相关的并发症3, 4。

2. 第二代组织工程软骨技术:胶原膜覆盖的自体软骨细胞移植。较第一代组织工程软骨有所改进。用可降解的I/III型胶原膜包覆着移植的软骨细胞,消除了使用骨膜片产生的缺点。然而仍有不足之处,如缝合导致的广泛微损伤及细胞可能漏出5, 6。

3. 第三代组织工程软骨技术:基质诱导自体软骨细胞移植(MACI)。将软骨细胞直接接种在可降解的I/III型海绵状胶原支架上,使软骨细胞附着在胶原支架上。移植过程中用纤维蛋白胶将附着软骨细胞的胶原支架固定在缺损处。因此,不受使用骨膜片问题的限制,手术方法较第一二代技术简便且省时。软骨细胞附着在支架上不易漏出,同时暴露缺损所需手术切口较小。当前正在进行的长期研究有望显示其长期效果7, 8。

目前一些关节软骨组织的天然成分已被认为具有最好的生物相容性,引起的免疫反应也最小。已应用于临床的支架如:胶原膜支架(Chondro-Gide?,ACI-Maix TM )、I型胶原凝胶(CaRes)以及透明质烷来源支架(Hyalograft C)均属于医用天然衍生材料。临床实践证明这些天然衍生物材料有很好的生物相容性和细胞的粘附、增殖作用。301医院骨科研究所于2004年开始研制人关节软骨源性海绵

状支架。2007年由仿生学出发,模仿天然软骨的成分制备出软骨细胞外基质源性骨软骨双层支架,用于修复犬膝关节负重区软骨缺损处,取得成功。2008年进一步完善提取天然软骨细胞外基质材料的工艺和流程,用天然软骨细胞外基质材料制备软骨组织工程取向性支架,从生化组成及结构特性上仿生天然关节软骨组织的特点,并与自体骨髓基质干细胞复合修复兔膝关节全厚关节软骨缺损9。我们现在所研制的组织工程软骨是以软骨细胞外基质为材料,采用冷冻取向技术将软骨细胞外基质构建成胶原Ⅱ纤维的排列与正常软骨相近似的取向支架。体外复合软骨细胞及动物植入实验均证明软骨细胞按照取向支架的方向生长。与非取向支架比较,在取向支架中软骨细胞增殖率高1倍。动物实验中,使用取向支架的软骨修复组织中,细胞是柱状排列的,与正常软骨组织十分相近。取向支架软骨修复组织的力学强度明显高于非取向支架。我们创制的组织工程软骨支架,达到了成分、结构及功能三项仿生,达到第四代软骨修复的水平。现在已进入临床应用阶段,初步临床结果显示疗效满意。

参考文献

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关节软骨损伤

关节软骨损伤 TAMARAK.PYLAWKA RICHARD W.KANG BRIAN J.COLE 关节软骨在关节活动中起着非常重要的作用,主要有润滑、缓解压力并提供光滑关节面的功能。急性、反复性外力和关节扭力均能够造成膝关节软骨面损伤。关节软骨损伤可导致关节疼痛、肿胀及功能障碍,并可加速关节退行性病变。保守治疗包括口服药物、佩戴支具和物理治疗等。手术治疗包括从简单的关节镜下清创到复杂的组织修复,以及自体软骨细胞种植等多种方法。医师在选择治疗方法时应充分考虑患者的年龄、症状严重程度、关节活动度和损伤特点。本章节概述了关节软骨损伤的病因、诊断和治疗。 流行病学调查 在美国每年约有900,000人出现软骨损伤,其中大约200,000名患者为重度损伤(Ⅲ级或Ⅳ级)需接受手术治疗。Curl等人对31,516名接受关节镜检查的患者进行了回顾性研究,结果显示63%的患者确诊存在关节软骨损伤,其中41%的患者为3级,19%为4级。Hjelle等人在一项前瞻性研究中对1,000名接受膝关节镜检查的患者进行了评估,结果显示61%的患者确诊有软骨或骨软骨损伤,其中55%为3级,5%为4级。研究同时显示不同程度的软骨和骨软骨的损伤,在单个关节内可表现为简单损伤也可表现为复杂损伤;膝关节软骨损伤的最常见部位在股骨髁内侧的承重区域(58%的软骨损伤发生在膝关节);股骨髁外侧和髌股关节处亦可发生软骨损伤。 组织结构 关节软骨由大量细胞外基质(ECM)和唯一的细胞类型---软骨细胞组成,其中软骨细胞稀疏地分布于组织间,占整个组织重量的10%左右(见图30-1)。软骨细胞对关节软骨内环境稳定有着重要的意义,包括合成、分泌和维持细胞外基质(ECM)稳定等作用。软骨细胞在代谢过程中维持关节软骨内环境的动态平衡与各种因素有关,包括细胞因子和生长因子,以及流体静力和化学压力感受等作用。细胞外基质的主要由水(占总重的65%-80%)、蛋白多糖(聚蛋白聚糖,占总重的4%-7%)、胶原蛋白(主要是2型胶原蛋白,占总重的10%-20%)和其他一些寡蛋白、糖蛋白组成。组成关节软骨的水份根据与关节软骨面的距离呈不均性分布。大部分水份分布于细胞外基质(ECM)的分子间隙,部分水份聚集于软骨面起到润滑作用。当存在压力梯度或组织压缩时软骨内水份可在组织内移动。软骨内蛋白多糖大部分以蛋白聚糖聚合物(聚蛋白聚糖)形式存在(见图30-2)。Core 蛋白聚糖是一类非常复杂的大分子糖复合物,主要由糖胺聚糖共价连接于核心蛋白所组成。蛋白聚糖具有亲水性,能够结合水份来抵抗外界压力。胶原(主要是Ⅱ型胶原)作为结构性分子主要分布于软骨组织内,通过其分子表面的微纤维连接并聚集于组织内不同位置。胶原分子的这种特殊结构能够给软骨组织提供足够的抗拉强度来抵抗外界剪切力。自关节面向深部,关节软骨可分为浅表区、过渡区、深区以及钙化软骨区。(见表30-1,图30-3)。骨性关节炎可加速关节软骨的退变,患者在50岁以后其病变程度呈非线性增长。一般来说,骨性关节炎可引起弥散性功能障碍、蛋白纤维形成和关节软骨变薄等病变。软骨软化多表现为肉眼可见的软骨破坏,如不同深度软骨的软化、出现裂缝等(如表30-2)。软骨软化的程度还可根据关节镜检查结果并利用Outerbridge分级法来确定(如图30-5)。但目前较为常用的软骨损伤分类法是国际软骨修复协会的5级分类法(见表30-3)。 病理 正常的关节软骨厚约2-4mm,能够承受5倍体重的重量。关节软骨损伤分为3种类型:局部损伤、全层损伤和骨软骨骨折。局部关节软骨损伤指仅限于关节表面细胞和基质成份的

软骨组织工程的基础和临床应用研究

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 软骨组织工程的基础和临床应用研究上海第二医科大学硕士学位论文软骨组织工程的基础和临床应用研究姓名: 张艳申请学位级别: 硕士专业: 整形外科指导教师: 曹谊林 2003.5.1 圭塑塑三匡型盔堂竺!堡堡主婴塑圭生些堡塞一HCCHACTEMFBSPBSGAGTGFB1bFGFIGFRARsDABDMS0ECMHMGRT.PCRAbbreviationHumancostalchondrocytesHumanauricularchondrocytesTransmissionelectronmicroscopeFetalbovineserlllllPhosphatebufferedsalineGlycosaminoglycantorbetalhfactorhfactoreptorsdinexidet"matrixoupchainreactionTransformingg 1 / 3

rowthfacBasicfibroblastgrowtInsuline-likegrowtRetinoicacidrecDiaminobenziDimethylsulfoExtracellulaHighmobilitygrReversetranscriptasepolymerase:占鳖蔓三堕型盔堂!!堡堡圭堑塞篁兰些堡塞一软骨组织工程的基础和临床应用研究中文摘要【目的]从细胞、分子和基因水平研究探讨人体不同类型软骨细胞(弹性软骨和透明软骨)的体外生长代谢规律,特别是软骨细胞功能老化及相关基因的改变,并以此为基础在人体内构建组织工程软骨以证实软骨组织工程技术在人体内的可行性。 【方法】细胞来源于小耳畸形病人残余耳软骨和雕刻耳软骨支架后多余肋软骨碎片,实验分3部分,第一部分: 通过细胞计数,倒置相差显微镜观察,阿利新兰法,免疫组化,RTPCR比较人耳(弹性率耳软骨是肋软骨得率的3.4倍;细胞形态上两者均随老化向类成纤维样形态转化,耳软骨细胞在第三代而肋软骨在第四代大部分转软骨)、肋软骨(透明软骨)细胞的体外获得率及原代至第5代的细胞增殖,细胞形态和细胞外基质分泌的不同之处,研究人软骨细胞体外生长代谢及功能老化规律。

MRI对膝关节软骨损伤的诊断

MRI对膝关节软骨损伤的诊断一、介绍关节软骨属于透明软骨,表面光滑,呈淡蓝色,有光泽,厚度约1-5mm。关节镜检查只能看到形态,MRI是目前唯一日常性成像方式,已经发展成检查关节软骨主要的主要技术。二、关节软骨的组织结构关节软骨属于透明软骨,关节软骨根据细胞胶原介质分四层结构第一层是浅表层,也称为切线层。胶原纤维排列方向与关节面相互平行;第二层是附着层;胶原纤维成斜线排列;第三层是辐射层;胶原纤维排列方向与关节面相互垂直;第四层是钙化层;与骨性关节面紧密结合在一起。在辐射层和钙化层之间有一条线,称之为潮线,是关节软骨成熟的标志。 三、MRI对关节软骨的成像技术MRI对关节软骨的成像技术分为形态学成像技术和分子影像学成像技术。分子影像学成像技术涉及关节软骨的组织成分。分为软骨细胞、细胞外基质(包括电解液、5%蛋白多糖、20%胶原纤维等)。分子影像学从分子角度检测钠离子浓度变化、蛋白多糖变化以及蛋白多糖中糖原多糖变化情况,然后通过分子结构的改变来重建图像。从组织学上说,软骨损伤的因素包括外伤、配电以及其他非理化性因素等。软骨的损伤包括浅层、附着层、辐射层甚至钙化层的损伤。关节软骨无神经血管乃至淋巴,因此关节软骨受到创伤很难愈合。软骨损伤不是单一的疾病,还涉及邻近组织一些静态的改变,如韧带的损伤、组织下变化以及骨性关节炎的变化等。最终导致患者的功能障碍。核磁有很强的空间和密度

分辨率,能够早期探测出软骨的变化,进而做出适当的处理。因此核磁在软骨的探测方面,具有独到的优势。(一)形态学成像技术形态学成像技术,也是临床上常用的检测技术,可以清楚的显示关节软骨形态、大小以及厚度。能够提供准确的信息,对关节软骨的分度如局限性缺损、全层的缺损以及关节软骨修复术当中也起着很重要的作用。关节软骨从形态学上分类:0级:正常关节软骨。如右图A 1级:形态正常,信号略有增高。如右图 B 2级:关节软骨表层缺损,但未及关节软骨厚度的50%。如右图C 3级:关节软骨表层缺损,超过关节软骨厚度的50%但未达到100%。如右图D 4级:全层关节软骨的缺损。其中4级分为 1 累及关节软骨下骨质的缺损(如上图F)和未关节软骨下骨质(如上图E)两类形态学成像技术临床上常用的有T1WI、T2WI以及T2WI-fs。如上图。它们显示骨性结构,关节软骨和关节腔积液方面都具有各自的优势。 T1WI显示解剖细节有图特的优势。 T1WI下可以看见解剖结构序列、关节软骨以及软骨下的骨质、骨小梁以及骨髓分层的对比度都能很好地显示。因为关节积液在TI加权图像上显示低信号,关节软骨显示中等信号,低信号的关节积液和中等信号的关节软骨之间缺乏明显的对比,因此TI加权像对软骨表层浅层缺损的显示不敏感。但因为T1WI关节软骨和关节软骨下骨质对比明显,则T1WI显示关节软骨深层缺损比较敏感。 T2WI以及亚真像对关节积液和游离水的信号非常

完整word版,关节软骨损伤组织工程修复

关节软骨损伤组织工程修复进展 关节软骨的损伤和病变是临床常见疾病,可以发生于任何年龄和性别。由于关节软骨没有血管、神经及淋巴组织,本身不含祖细胞,所以自身修复能力十分有限,一旦发生损伤,会导致关节肿胀和疼痛,加速骨关节炎的进展,必须进行修复或置换,如何有效地修复关节软骨损伤始终是医学界尚待解决的难题之一1。1987 年, 美国国家科学基金会(NSF)在加福利亚举行的专家讨论会上提出了“组织工程”的概念:运用工程科学和生命科学的原理和方法, 从根本上了解正常和病理的哺乳动物的组织结构与功能的关系, 并研究生物学替代物以恢复、维持和改进组织功能。Hunziker将其描述为是一种从结构和功能上重建哺乳动物组织的艺术。内容主要包括:(1) 细胞外基质替代物开发;(2) 种子细胞性质研究;(3) 组织工程化组织对各种病损组织的替代。软骨组织工程技术是在体外培养、扩增软骨种子细胞,并且以较高浓度将其种植于具有良好的生物相容性和降解性的支架材料上构建组织工程软骨,然后植入到组织缺损部位,完成组织的修复和重建。软骨组织工程的最终目的就是得到高质量的修复组织和长期有效的功能,为病人最终解决痛苦。从这种意义上看,组织工程方法是目前治疗关节软骨损伤最有希望的方法,是目前软骨损伤修复研究的主要方面。组织工程软骨的发展大致经历了三个阶段: 1.第一代组织工程软骨技术:骨膜覆盖自体软骨细胞移植。首先通过软骨活检取材后体外分离培养受体自己的软骨细胞,单层培养扩增,将扩增后的细胞再植回到软骨缺损部位。通常取胫骨内侧近端的骨膜,切成与缺损吻合的片状,缝合在缺损边缘,将骨膜移植覆盖缺损处表面以防止软骨细胞露出,自从瑞典的

关节软骨的发育

关节软骨的发育、结构与组成 一、关节软骨的发育 人类关节发育始于胚胎第6周、第10周形成关节,出生后关节软骨有两个增生层:①深层是骨骺的一部分。②浅层在关节面下,供给关节软骨细胞,出生后第1年关节软骨最厚,以后则浅层停止增生,幼儿关节软骨呈无色半透明状,富于细胞且肥厚,含有大量水分与黏多糖。到第6个月时蛋白合成率降低,软骨成熟的标志是潮线(tide mark)的出现,说明软骨内骨化停止,血管不再穿人关节软骨,潮线下的软骨钙化,形成软骨下骨板。 二、关节软骨的结构 关节软骨为透明软骨,透明呈蓝白色,位于长骨端形成关节面,随着年龄增长而色泽变暗,软骨质坚而具韧性,受压时变形,去压后可恢复原形。软骨中没有神经血管,但具有大tt细胞外基质,软骨细胞位于陷窝之中,稀疏散在。 关节软骨可分为如下层次,自关节表面向骨端依次为滑动带、过渡带、放射带、钙化带和软骨下骨性终板(图2-1-1)。 1、滑动带(gliding zone) 位于域表层,厚度约200Mm,主要为胶原纤维、软骨细胞与胶原纤维之排列,与关节面平行,直径为30mn,基本不含黏多糖,除与关节平行的纤维外,还常形成直角关节软骨的分层互相交叉,软骨细胞呈细长状在陷窝内.细胞陷窝之间隙非常小,滑动带在关节的表面有功能性孔或开口,以利营养物质及低分子摄物质从孔出人软骨。 2、过渡带(transitional zone) 位于消■动带切线层下,软骨细胞较小,散在于富含胶原与糖蛋白的基质内,胶原纤维的走向由表面层的与关节面平行,逐渐变为斜行。 3、放射带(radial zone) 在过渡带之下,厚度占关节软骨下半部的1/3,特点是软骨细胞呈垂直放射状,细胞排列为柱形,胶原纤维变为垂直方向,有时见拱形状,在放射带的基底,纤维成粗束状,固定于潮线、放射带的基质更为质 密。

组织工程化关节软骨的研究进展

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关节 软组织 骨骼

第九章 第一节骨骼第三节软组织 一.常用检查方法 X线检查方法: 1.透视:用于寻找异物与定位或骨折、脱位时复位 2.照片:1) 一般包括正侧位,有些需斜位、切线位、轴位 2) 包括周围软组织,四肢应包括邻近一个关节 3) 表现轻微或诊断困难时需加照对侧 3.血管造影 CT检查方法:平扫:最好双侧对照;软组织窗和骨窗并用 增强:确定病变范围和性质。MRI检查方法:平扫:线圈、序列、层面等选择;增强:Gd-DTPA二.小儿长骨 特点:有骺软骨,且未完全骨化 组成:1.骨干2. 干骺端3.骺 4. 骺板:干骺端与骺之间,二者骨性联合后骺线消失 临时钙化带:骺板软骨基质的钙化 椎间隙椎间盘软骨板,髓核和纤维环组成 全愈合的时间都有 一定的规律性,这种规律以时间来表示即是骨龄。 1.骨质疏松 定义:一定体积内正常钙化的骨组织减少,骨组织中有机成分和钙盐都减少,但二者比例正常 X线表现:骨密度减低(长骨、椎体中表现) 常见病:广泛性—老人,绝经后妇女,营养不良,代谢或内分泌障碍 局限性—废用性 2.骨质软化 定义:一定单位体积内骨组织有机成分正常,而矿物质含量减少 X线表现:骨密度减低 与骨质疏松鉴别:骨小梁和骨皮质边缘模糊;承重骨胳变形;假骨折线等 常见病:佝偻病,骨软化症,其它代谢性骨病等 3.骨质破坏 定义:局部骨组织为病理组织代替而造成骨组织消失 X线表现:骨质局限性密度降低骨小梁稀疏或形成骨缺损,其中全无骨结构。骨皮

质破坏呈筛孔状、虫噬状 常见病:炎症,肉芽肿,肿瘤或肿瘤样病变 4.骨质增生硬化 定义:一定单位体积内骨量的增多 X线表现:骨质密度增高,伴或不伴骨骼增大骨小梁增粗、增多、密集,骨皮质增厚、致密。 常见病:局限性慢性炎症,外伤,某些原发性骨肿瘤,骨肉瘤或成骨性转移瘤;普遍性—某些代谢或内分泌障碍或中毒性疾病 5.骨膜增生 定义:因骨膜受刺激,骨膜内层成骨细胞活动增加引起的骨质增生 X线表现:形态因新生骨小梁排列形式不同而表现亦异 常见病:炎症,肿瘤,外伤,骨膜下出血等 6.骨质坏死 定义:骨组织局部代谢的停止。坏死骨称为死骨 X线表现:骨质局限性密度增高 原因—绝对高密度和相对高密度 常见病:慢性化脓性骨髓炎,骨缺血性坏死和外伤骨折后等 密度减低的病变:骨质疏松,骨质软化,骨质破坏 密度增高的病变:骨质增生硬化,骨膜增生,骨质坏死,骨内与软骨内钙化 7 矿物质沉积:铅、磷、铋进入体内,大量沉积于骨内,在生长期主要沉积于生长较快的干骺端。 8骨骼变形:骨骼变形多与骨骼大小改变并存,可累及一骨、多骨或全身骨骼。 9 骨膜异常:因骨膜受刺激,骨膜水肿、增厚,内层成骨细胞活动增加,最终形成骨膜新生 骨,提示病变的存在。包括(骨膜反应)和(骨膜新生骨) 三.骨骼疾病诊断 1.骨骼与软组织创伤 骨折的类型:①完全性和不完全性:完全性骨折骨折线贯穿骨全径,不完全性骨折为骨折线不贯穿全径,青枝骨 折和颅骨骨折 ②按骨片情况分为撕脱性、嵌入性和粉碎性(骨折断裂三块以上) A.长骨骨折的基本X线表现:指骨的连续性中断或骨骺分离,X线上可见不规则透明线. 骨折对位与对线关系:确定移位长骨以近端为准,脊椎以下位脊椎为准 B.小儿骨折 骺离骨折:骺线增宽,骺于干骺端对位异常或骺与干骺端一并撕脱 青枝骨折:X线上不见骨折线,仅见局部骨皮质和骨小梁扭曲或只引起骨皮质皱折、凹陷或隆突常见骨折: 1.Colles骨折(伸展型桡骨远端骨折):桡骨远端2-3cm以内的骨折,远段向背 侧或桡侧移位,断端向掌侧成角,可伴尺骨茎突骨折 2.肱骨髁上骨折多见于儿童 3.股骨颈骨折多见于老人 椎骨折-X线表现:椎体呈楔形,可见横形不规则致密带,椎间隙多正常。可伴 脱位。

组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤

中国组织工程研究 第17卷 第46期 2013–11–12出版 Chinese Journal of Tissue Engineering Research November 12, 2013 Vol.17, No.46 doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.46.023 [https://www.wendangku.net/doc/3a14247987.html,] 张路遥. 组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤[J].中国组织工程研究,2013,17(46):8122-8127. P .O. Box 1200, Shenyang 110004 https://www.wendangku.net/doc/3a14247987.html, 8122 www.CRTER .org 张路遥★,女,1977年生,江苏省丰县人,汉族,2005年扬州大学毕业,硕士,讲师,主要从事体育教学与训练研究。 19715112@https://www.wendangku.net/doc/3a14247987.html, 中图分类号:R318 文献标识码:B 文章编号:2095-4344 (2013)46-08122-06 修回日期:2013-10-23 (201307060/YL ?W) Zhang Lu-yao ★, Department of Physical Education, Huaiyin Institute of Technology, Huaian 223003, Jiangsu Province, China Accepted: 2013-10-23 组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤★ 张路遥(淮阴工学院,江苏省淮安市 223003) 文章亮点: 1 此问题的已知信息:组织工程化软骨的基本方法是将体外培养的高浓度组织细胞,扩增后吸附于一种生物相容性良好,并可被人体逐步吸收的细胞基质上,然后将这种细胞生物材料复合体植入机体病损部位,在生物支架吸收的过程中,种植的细胞继续增殖,达到损伤软骨的修复和重建功能的目的。 2 文章增加的新信息:组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤中有三大优点,一是软骨细胞可在体外培养及增殖,且只需要少量自体软骨细胞就可以获得足够移植用的细胞数量,二是可根据需要设计、制作各种形状、大小的三维支架,三是体外构建的软骨组织修复关节缺损时可以避免发生免疫排斥反应。 3 临床应用的意义:随着软骨组织工程化的发展,自体软骨细胞已经应用于临床,但由于来源匮乏,造成新的损伤,增殖能力差等原因限制其应用,因此获取来源充足、能定向分化为软骨细胞并持续保持细胞表型的种子细胞有待进一步研究。 关键词: 组织构建;组织构建学术探讨;组织工程化软骨;关节软骨损伤;种子细胞;软骨细胞;支架材料;细胞浓度;细胞生长因子;软骨修复;体外培养 主题词: 软骨,关节;组织工程;生物相容性材料;运动损伤 摘要 背景:组织工程学的出现及发展为解决运动性关节软骨缺损、重建关节功能提供了新思路,使软骨组织缺损的完全再生成为可能。 目的:了解组织工程研究的基本原理,分析组织工程化软骨构建的影响因素,探究组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤的可行性。 方法:通过检索近年来关于组织工程化软骨的构建及应用的研究成果及动物实验相关文献,分析应用组织工程学方法在体内形成新生软骨组织的可能性,着重论述组织工程化软骨构建及在软骨损伤和修复研究中的应用,为组织工程化软骨修复运动性软骨缺损提供理论基础。 结果与结论:种子细胞、支架材料和体外培养环境,构成了软骨组织工程学注重的两个要素,二者组成了一个相互促进相互制约的整体,在组织工程化软骨修复运动性关节软骨损伤过程中,注重三者的恰当配置应是治疗中着重解决的关键问题。 Tissue-engineered cartilage repair for sports-induced articular cartilage injury Zhang Lu-yao (Department of Physical Education, Huaiyin Institute of Technology, Huaian 223003, Jiangsu Province, China) Abstract BACKGROUND: The emergence and development of tissue engineering technology provides a new idea for reconstruction of joint functions after sports-induced articular cartilage injuries, and realizes complete regeneration of cartilage tissue. OBJECTIVE: To understand the basic principles of tissue engineering research, to analyze factors influencing tissue-engineered cartilage construction, and to explore the feasibility of tissue-engineered cartilage repair for sports-induced articular cartilage injury. METHODS: Through the retrieval of literatures on the construction and application of tissue-engineered cartilage, we analyzed the feasibility of new cartilage formation in vivo using tissue engineering technology, focused on tissue-engineered cartilage construction and its application in cartilage injury and repair, thereby providing a theoretical basis for tissue-engineered cartilage repair of sports-induced cartilage injuries. RESULTS AND CONCLUSION: Seed cells, scaffolds and in vitro culture environment constitute two elements of cartilage tissue engineering, which, as a whole, promote and restrict each other. The proper configuration of seed cells, scaffolds and in vitro culture environment is the key issue to be solved in the treatment of sports-induced cartilage injuries. Subject headings: cartilage, articular; tissue engineering; biocompatible materials; athletic injuries Zhang LY. Tissue-engineered cartilage repair for sports-induced articular cartilage injury. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2013;17(46):8122-8127.

MRI对膝关节软骨损伤的诊断

MRI对膝关节软骨损伤的诊断 一、介绍 关节软骨属于透明软骨,表面光滑,呈淡蓝色,有光泽,厚度约1-5mm。关节镜检查只能看到形态,MRI是目前唯一日常性成像方式,已经发展成检查关节软骨主要的主要技术。 二、关节软骨的组织结构 关节软骨属于透明软骨,关节软骨根 据细胞胶原介质分四层结构 第一层是浅表层,也称为切线层。胶原 纤维排列方向与关节面相互平行; 第二层是附着层;胶原纤维成斜线排 列; 第三层是辐射层;胶原纤维排列方向与 关节面相互垂直; 第四层是钙化层;与骨性关节面紧密结 合在一起。在辐射层和钙化层之间有一条 线,称之为潮线,是关节软骨成熟的标志。 三、MRI对关节软骨的成像技术 MRI对关节软骨的成像技术分为形态学成像技术和分子影像学成像技术。分子影像学成像技术涉及关节软骨的组织成分。分为软骨细胞、细胞外基质(包括电解液、5%蛋白多糖、20%胶原纤维等)。分子影像学从分子角度检测钠离子浓度变化、蛋白多糖变化以及蛋白多糖中糖原多糖变化情况,然后通过分子结构的改变来重建图像。 从组织学上说,软骨损伤的因素包括外伤、配电以及其他非理化性因素等。软骨的损伤包括浅层、附着层、辐射层甚至钙化层的损伤。关节软骨无神经血管乃至淋巴,因此关节软骨受到创伤很难愈合。软骨损伤不是单一的疾病,还涉及邻近组织一些静态的改变,如韧带的损伤、组织下变化以及骨性关节炎的变化等。最终导致患者的功能障碍。 核磁有很强的空间和密度分辨率,能够早期探测出软骨的变化,进而做出适当的处理。因此核磁在软骨的探测方面,具有独到的优势。 (一)形态学成像技术 形态学成像技术,也是临床上常用的检测技术,可以清楚的显示关节软骨形态、大小以及厚度。能够提供准确的信息,对关节软骨的分度如局限性缺损、全层的缺损以及 关节软骨修复术当中也起着很重要的作用。 关节软骨从形态学上分类: 0级:正常关节软骨。如右图A 1级:形态正常,信号略有增高。如右图B 2级:关节软骨表层缺损,但未及关节软骨 厚度的50%。如右图C 3级:关节软骨表层缺损,超过关节软骨厚 度的50%但未达到100%。如右图D 4级:全层关节软骨的缺损。其中4级分为

什么是软骨组织

什么是软骨组织以及它的作用是什么 年关了,市面上很多药店,养生节目,保健品公司都在卖的一款产品,尤其是老人,这款产品就是胺糖,提起这个词很多年轻人或许不知道,甚至没听说过,这也难怪,因为我们现在无暇去听说,但家里的爸爸妈妈在给你讲的时候,他们只知道对关节好,冬天风湿病,类风湿就犯了,老人就常备点,但到底什么是胺糖呢? 胺糖是蛋白多糖和胶原纤维的简称,它存在与人体的软骨组织间,在讲胺糖之前,我们首先要知道什么是软骨组织以及它的作用是什么? 那么什么是软骨组织呢,大家都知道人体由206块骨骼肌组成,而骨头与骨头之间相连的的地方叫做关节,关节里面有一段缝隙叫关节腔,关节腔里面两端就是两跟骨头的各自端,

大家如果不好理解的话你看着你们的大腿,然后伸出你们的左 右手,如果把你们的左手比作大腿,把你们的右手比作小腿, 如果让两只手硬碰硬会有什么感觉? 疼而且劲越大越疼,对不对? 为什么呢? 但如果我带上拳击手套,两个手硬碰硬还疼不疼? 不疼,为什么呢? 而且你劲越大,他还是不疼,为什么呢? 因为你手上带着一双拳击手套,保护这你的手 但大家在想一下,我们平时走路跑步爬山跳楼,甚至做一些剧 烈运动的篮球足球之类的,大腿骨和小腿骨来回的碰撞挤压, 硬碰硬疼不疼? 不疼,为什么呢? 因为我们大腿骨和小腿骨两端都带“拳击手套”着,所以不疼,这时候有的人就说了,这拳击手套能带上去吗,当然不可能了,但是人体就有保护骨头的,类似拳击手套的东西叫什么? 软骨组织他就是专门保护骨头都,这个软骨组织大家或许没见过,但是大家有的肯定吃过鸡脆骨,这个鸡脆骨就相当于我们 人体内的软骨组织,这软骨组织包裹着骨头端,然后软骨组织 间有滑液侵沁润关节腔,具有湿润软骨组织的作用,软骨组织 虽然不是很厚,但是他的作用却很大,主要有以下三个作用: 1:软骨组织可以不断的随时自我修复,保护骨组织不受损害; 2:软骨组织具有一定的弹性,他在受到较大压力的时候。可以 和弹簧一样自我收缩,减少冲量,实行自我缓冲,吸收外界的 压力,尤其是大腿骨以上的压力; 3软骨组织表面很光滑,比冰块的表面摩擦力还要小,他的摩 擦因数是冰表面摩擦因数的几百分之一,所以在做剧烈的运动时,我们也听不到骨头之间的摩擦声,即使用听诊器也很难保 证听得到,足以证明软骨组织表面是非常光滑的;

关节软骨损伤修复研究进展

临床与病理杂志 J Clin Pathol Res 2015, 35(3) https://www.wendangku.net/doc/3a14247987.html, 455 关节软骨损伤修复研究进展 徐敬 综述 赵建宁,徐海栋,张雷 审校 (南京大学医学院临床学院(南京军区南京总医院)骨科,南京 210000) [摘 要] 各种原因导致的关节软骨损伤在临床十分常见,关节软骨缺乏血供,一旦受损,其自愈能力十分有限,甚至遗留永久性病变。所以关节软骨损伤的修复一直是国内外研究的热点问题。近年来随着生物学、力学、材料学等多学科的交叉发展,在关节软骨损伤修复方面又有了诸多发现。本文就目前各种关节软骨损伤修复方法,包括新兴的组织工程软骨与基因治疗技术的研究进展作一综述。 [关键词] 关节软骨;损伤;修复;综述 Progress of researches in the treatment of articular cartilage injury XU Jing, ZHAO Jianning, XU Haidong, ZHANG Lei (Department of Orthopedics, Clinical College of Medical College of Nanjing University(Nanjing General Hospital of Nanjing Military Command), Nanjing 210000, China) Abstract Articular cartilage injury is common in clinical practices. Due to its limited self-healing ability, cartilage injury is difficult to be treated. So the repair of articular cartilage injury remains a focus problem to be concerned. In recent researches, with the biology, biomechanics, material science development and cross, many new kinds of articular cartilage repair methods are gradually applied. This article summarized the research progress on the repair of articular cartilage injury. Keywords articular cartilage; injury; repair; review 收稿日期(Date of reception):2014-12-23 通信作者(Corresponding author):赵建宁,Email: zhaojianning.0207@https://www.wendangku.net/doc/3a14247987.html, 基金项目(Foundation item):江苏省临床医学科技专项资助(BL2012002),南京市科研课题(201402007)。This work was supported by Medical Scientific Research Foundation of Jiangsu Province(BL2012002), China and Research Projects of Nanjing(201402007), P. R. China. 关节软骨属于透明软骨,它覆盖于关节的表面,由软骨细胞和基质构成,软骨细胞占软骨组织的5%或更少,基质主要有蛋白多糖凝胶以及II 型胶原构成,蛋白多糖约占软骨干重的35%,胶原约占软骨干重的60%,起着缓冲应力、吸收震荡、润滑关节表面、防止磨损等重要作用[1]。造成关节软骨损伤的原因多种多样,包括关节受到暴力挤压或撕裂受到的急性损伤以及长期大运动量、高负荷运动对关节造成的慢性磨损[2]。也有研究[3]表明,关节长期缺乏活动也会造成关节软骨退行性变。 根据软骨损伤的深度可以分为以下两种类型:部分厚度的软骨损伤,即缺损深度不超过软骨钙化层和全层关节软骨损伤,即缺损超过软骨钙化层[4]。临床上常根据国际软骨修复协会 doi: 10.3978/j.issn.2095-6959.2015.03.024 View this article at: https://www.wendangku.net/doc/3a14247987.html,/10.3978/j.issn.2095-6959.2015.03.024

关节软骨损伤需要补充氨糖软骨素

人体的骨骼相连的部位称为骨关节,骨关节由关节面、关节腔和关节囊所构成,关节面上有一层薄薄的、光滑的软骨,起到减小关节摩擦、减缓运动时产生的震动的作用。人体在活动时,或多或少都会对软骨造成一定的磨损,如果磨损过大,就会导致人体的某些活动受到影响。比如,当脊柱关节的软骨损伤,人就无法正常弯腰直腰;膝关节的软骨损伤,会导致人无法正常行走、下蹲。 当关节软骨损伤如何恢复呢?有人认为不用处理,人体有自愈功能,关节软骨损伤也是可以自我修复的。其实这是不对的,关节软骨损伤并不能自行修复,想要让关节软骨恢复正常的模样与功能,最主要的是要补充软骨营养——氨糖、硫酸软骨素与钙。 氨糖是关节软骨基质的基本成分,充足的氨糖会在关节软骨磨损之后,对软骨进行修复。人体在30岁后,体内的氨糖流失速度开始加快,且不再自我合成,关节软骨的延伸能力也会逐渐减弱,想要恢复原状就没那么容易了。因此,想要恢复受到损伤的关节软骨,需要多补充氨糖。 另外,关节腔中的关节液减少,令关节之间的摩擦增大、不再润滑,人体一运动关节软骨就会更容易受损伤。补充硫酸软骨素有助于促进关节液的分泌,并作为重要的输送管道,把氧气和营养素输送至关节,帮助清除、排除关节内的废物和二氧化碳。氨糖在硫酸根的状态下吸收率更高,两种营养素搭配使用,可以从根本上改善关节软骨损伤的问题。同时,要注重对硬骨的保护,补钙有利于提高骨密度,骨骼更加强健,才能更好地支撑身体,减小对关节软骨的损伤。 想要同时补充以上三种营养素,不妨试试氨糖软骨素钙片。这里推荐汤臣倍健健力多氨糖软骨素钙片,氨糖与硫酸软骨素经过科学配比,可大幅度提高两者的作用,令损伤的软骨更快恢复。每片健力多氨糖软骨素钙片含有氨糖194mg、硫酸软骨素102mg,每日4片,快速补充两种营养素,维持关节的完整性。而且,健力多还特别添加经典汉方骨碎补,能改善软骨细胞,延缓软骨细胞的衰老。健力多还添加了碳酸钙和酪蛋白磷酸肽,每片健力多含有102mg碳酸钙,满足每日身体需求,酪蛋白磷酸肽可促进肠道对钙的吸收。 本产品不能代替药品使用

关节软骨的修复

软骨的正常形态功能与损伤修复 要研究关节软骨损伤的修复,就应该先了解其的正常结构形态,因为关节软骨修复是通过用各种方法(刺激自体产生新的软骨、自体或异体软骨移植、组织工程等)来修复缺损的软骨,而这些填补缺损的软骨在机体成活后,只有保证其在组成成分和组织形态上与正常关节软骨相似甚至相同,才能确保其具有最好的功能。 关节软骨的组织结构 从整体上看,关节软骨由内向外可分为4层。钙化层位于最内侧,借垂直于关节腔的粗胶原纤维与软骨下骨面紧密连接。其主要作用是抵抗剪力,其组织学表现是被胶原纤维包绕的羟基磷灰石晶体。该层的水分含量最少,软骨细胞极少,呈现退变状。辐射层位于钙化层的浅侧,由于其内部的胶原纤维呈辐射状排列而得名。该层的软骨细胞呈卵圆形或短柱状,与关节面垂直。潮线是辐射层与钙化层的分界线。辐射层的浅面是移形层,该层内有两种大小不同的胶原纤维:一种是直径4~10nm的小纤维,另一种是直径10~18nm的大纤维。大纤维呈斜行排列,小纤维随机排列呈晶格状为大纤维提供支持作用。该层的软骨细胞呈圆形或卵圆形,新陈代新活跃。关节软骨的表面是表层,也称切线层。其厚度约为200~600μm。该层内胶原纤维的含量最多。舰员纤维的排列方向与关节面平行,舰员纤维则相互垂直。其直径约为20nm。该层内还可存在有少量的Ⅰ型胶原纤维。由于其下面的基质的流体静力学膨胀作用使得表层常处于绷紧状态。表层的表面是由细胶原纤维构成的厚4~10μm的皮肤样结构。在光镜下表现

为双折射线。由于表层内部胶原纤维结构的存在,使得在电镜下表层的表面呈波浪起伏样。该层的软骨细胞呈梭形,形似纤维细胞,其长轴与软骨表面平行。 软骨细胞 软骨细胞位于软骨基质的软骨陷窝内,约占关节软骨总容积的1%,具有产生和维持细胞外软骨基质的作用。软骨陷窝内由胶原纤维所包绕,充以富含硫酸软骨素和水的蛋白多糖基质。软骨细胞生存在一个相对缺氧的环境中。细胞内有大量的糖原沉积作为能源储备。虽然软骨细胞既可以进行有氧代谢又可以进行无氧代谢,但主要还是以无氧代谢来产生高能磷酸键。 软骨细胞可以根据局部的需求改变其新陈代谢活动。在细胞因子和生长因子调节下,软骨细胞可以精确调节蛋白酶及其抑制因子的含量,诱导基质成分的正常转化。化学信号和机械压力都能促进软骨细胞增加细胞外基质的产生。与细胞外软骨基质质量相比,软骨内软骨细胞的含量相对较少,所以在其维持周围环境的稳定时,每个细胞的新陈代新率相对较高。每个软骨细胞都能合成不同数量种类的基质成分。同时也能以不同的速率降解基质成分,并对细胞外信号做出不同的反应。 在未成熟的关节软骨内,成软骨细胞是主要的细胞类型,广泛地分布在整个软骨内。相对比,在成熟软骨内软骨细胞以2~4个细胞为一群而出现。成软骨细胞合成软骨基质的活动很活跃。它们具有巨大的细胞核和高度发达的合成基质成分所必须的细胞器系统。蛋白多

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