颞下颌关节软骨基质代谢探究进展

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1、颖下颌关节软骨基质代谢探究进展【中图分类号】R78【文献标识码】A【文章编号】2095-6851(2014)05-0055-01颖下颌关节是一种含纤维性成分的滑膜关节，并非是普通透明软骨别于其它滑膜关节。覆盖于髒突表面的关节软骨是一种不含神经、血管及淋巴管的特殊结缔组织。关节软骨主要由软骨细胞和细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)组成，细胞外基质主要由I和II型胶原、蛋白聚糖、相关的蛋白以及一定量的水分组成，其成分决定着生物力学特性。随着年龄增长，胶原纤维变性、硬度和脆性增加、软骨水含量下

2、降，导致大分子支架反复变形，胶原纤维生物力学性能减弱，易于疲劳。软骨基质中细胞因子、生长因子以及其它促炎细胞因子之间的平衡状态失调，软骨细胞反应性降低，干扰了更新降解分子的转化进程。1细胞因子与关节软骨代谢关节软骨的各种传导信号之间的平衡有利于保持软骨的稳定性，一旦平衡被打破，关节软骨中的某些细胞如滑膜成纤维细胞、巨噬细胞及软骨细胞等分泌活性产生变化；随着年龄的增长，关节软骨细胞对生长因子及细胞因子的反应调节能力下降，引起细胞因子和生长因子之间的比例失衡；关节软骨内基质合成与降解由基质金属蛋白酶(matrixme

3、talloproteinases,MMPs)与组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)协调。因此，当单个或多个因素变化就会触发链锁反应，从而产生一系列的病理改变，出现软骨的进行性变。细胞因子和生长因子以自分泌、旁分泌或内分泌方式调节软骨细胞代谢和功能，促进或抑制软骨细胞外基质II型胶原、蛋白多糖。白细胞介素IB(IL-1B)、肿瘤坏死因子a(TNF-a)、IL-6、及白细胞介素17等，刺激滑膜及软骨细胞分泌前列腺素E合酶，将花生四烯酸转化成前列腺素E2(PGE2)和多种过量的MMPsEl],造成软骨基质成分改变及合成受

4、限，使基质过度分解最终导致基质降解。2细胞通路调控关节软骨代谢当促炎细胞因子活性增加，协调其他促炎介质共同参与，释放过量的MMPs,同时上调NF-kB配体(RANKL)表达[2],激活NF-kB通路，抑制II型胶原和连接蛋白的基因表达，降低软骨细胞修复反应能力。前列腺素E2(PGE2)则通过CAMP/PKG/PI3K途径来激活NF-kB诱导人软骨细胞生产IL-6E3],促使诱导型一氧化氮合酶(iNOS)过量的产生造成高活性分子一氧化氮(NO)聚集后再次加重局部炎症反应,促使破骨细胞生成，遏制软骨细胞增殖及基质蛋白

5、多糖合成[4]o除核因子kB通路调节外尚有Wnt/IL-10信号途径参与，IL-13上调兔软骨细胞Wnt-5A表达，激活c-Jun氨基酸末端激酶(c-JunN-terminalkinases,JNK)途径上调MMP-1、MMP-3、MMP-9和MMP-13的表达［5］,且Wnt-5A与NF-kB两种信号途径在課突软骨细胞中可能存在功能上的交叉作用［6］。3氧自由基与软骨退变氧自由基由线粒体、内质网等亚细胞器生成的氧代谢副产物，过量的氧自由基能引起线粒体、内质网核酸损坏，细胞骨架破坏，抗氧化应激反应降低、蛋白质及脂

6、类氧化改变。关节软骨受到过度持久的机械创伤应力不仅使关节软骨组织结构力学改变、抑制软骨细胞的正常生理功能细胞间滑液互流，尚且诱导氧自由基生产，BrouilletteMJ［7］研究提示氧自由基水平随轴向力强度而升高，且伴随有细胞凋亡，相比较流体应力则损伤程度降低。正常生理状态下，体内氧自由基合成后通过抗氧化酶包括过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和谷光甘肽过氧化酶等清除使其处于动态平衡模式，一旦打破造成关节软骨的降解超过软骨合成进而导致关节软骨退变。YuSM［8］等认为细胞死亡率与氧自由基两者之间呈剂量时间双向性，且通过上

7、调磷酸化IPI3/AKt和p38,MAPK,ERK1/2,JNK激酶途径诱导细胞凋亡。在组织损伤时大量自由基产生引发细胞膜发生脂质过氧化，因其具有很强反应活性的基团，与关节滑液透明质酸反应，攻击其中结合多糖的化学键，使透明质酸发生解聚。不仅如此，氧自由基非但是损害组织的终末效应分子，还是炎症的引发剂，能上调促炎症细胞因子的基因表达，炎症因子和氧自由基彼此之间形成正负反馈环。LiuX[9]等分离滑膜间充质干细胞，采用IL-13及TNF-alpha对其相互反应，观察细胞内氧自由基，过氧化氢，抗氧化酶表达情况以及细胞活

8、性状态，研究结果提示通过降低氧自由基，下调基质金属蛋白酶的表达，保护抗氧化剂超氧化物歧化酶，最终有助于软骨保护作用。4结束语颖下颌关节软骨的年龄性退化是不能改变和否认的，其与细胞因子及其它相关介质之间存在紧密的相关性，但是它们的作用并非是线性的，而是多元化的。本文综述了细胞因子和氧自由基对颖下颌关节软骨组织的影响，但其如何影响颖下颌软骨代谢的详细作用途径和机制仍需进一步深