关节软骨发育

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1、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（tidemark)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

2、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（glidingzone)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

3、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（radialzone)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。4.潮线在HE染色时呈波浪状嗜碱性线，包含排列紊乱的原纤维，平行的、垂直的原纤维、胶原纤维等。潮线下的钙化带含有大小不等的但较小的软骨的胶原细胞，可表现为变性及坏死。潮线的作用是牢固地连接软骨的胶原纤维和软骨下骨板.软骨

4、下骨板含骨小梁，厚薄不等。由骨皮质与哈佛系统所组成。三、关节软骨的组成(一）软骨细胞关节软骨中软骨细胞与基质相比，细胞很少，故代谢活性低，软骨中含有高浓度乳酸和糖酵解代谢的各种酶，含氧低，故采取厌氧代谢途径，使软骨在低氧张力下发挥作用。营养分子可经滑液或骨核弥散到关节软骨。在骨发育成熟后，滑液成为营养唯一来源，经基质弥散来营养软骨细胞。各种营养物质经软骨基质的弥散系数等于水的一半，而且这种弥散是被动过程，即在滑液流动时，软骨能得到充分营养。关节制动时滑液停滞，增加了分子弥散的阻力，则影响深部软骨细胞获得营养。由于滑液可以营养软骨，故脱落的软骨和死骨表面的软骨可以存活

5、。在关节反复负载的情况下，才能保持正常软骨的代谢，关节软骨的非负荷部位容易出现变性，反复负荷可刺激软骨细胞合成软骨基质，软骨细胞的变性坏死与退变，主要先见于第2、3带。除了这些关节表面至骨之间各层的不同特性之外，根据基质与软骨细胞的接近程度分为细胞周、细胞领域与细胞领域间。这些区域的内容物（胶原、蛋白多糖和其他基质成分）各不同，胶原纤维的粗细和排列方式也不同。胞周基质是靠近细胞膜并完全包围软骨细胞的非常薄的一层，主要由蛋白多糖与其他非胶原成分组成，几乎没有胶原纤维。围绕胞周基质的细胞领域，由于其边界纤细胶原纤维网状结构而与领域间基质区别开来。关节软骨基质中细胞领域间

6、基质占的比例最大，决定了关节软骨的主要特性。它包括了细胞领域间基质里单个细胞和细胞簇间的基质，含有大分子的胶原纤维与大部分蛋白多糖。关节软骨的形成与维持依赖于软骨细胞。它们来源于间充质细胞，在骨骼的生长过程中，这些细胞可以增加基质的体积。在成熟组织中，软骨细胞占总组织体积的10%以下，负责维持基质。软骨细胞代谢活跃，可以对许多环境刺激产生反应，包括：可溶性调节因子，如生长因子、白细胞介素、药物、基质分子、机械负重、流体压力的变化。虽然软骨细胞一般处于稳定状态，但其对一些因子（如白细胞介素-1)的反应可以导致基质的退变。但关节软骨的软骨细胞对于另外一些通常调节人体生理

7、活动信号的反应是有限的。关节软骨无神经支配，所以，不依赖神经冲动传递信息。而且，由于不含单核与蛋白质共价结合区域共同组成，这种分子会加强胶原纤维与蛋白多糖间的相互连接。细胞或免疫球蛋白，故关节软骨中没有免疫反应（细胞或体液免疫）。(二）软骨基质由于软骨细胞只占关节软骨总体积的一小部分，其组成成分以基质为主。水分占正常关节软湿重的65%〜80%(图2-1-2，表2-1-1)，其余组织的湿重由两种大分子结构组成：胶原和蛋白多糖。其他成分还包括脂肪、磷脂、蛋白质及糖蛋白，然而它们在总基质中的具体作用还不明确，但必须认识到它们是除了胶原与蛋白多糖之外的重要成分。例如，K