马丹英， 赵 远， 尚林伟， 朱勇康， 符娟娟， 陆燕飞， 尹建华

南京航空航天大学生物医学工程系， 江苏 南京 210016

引 言

软骨是人和动物体内重要的结缔组织， 由软骨细胞和细胞外基质(extracellular matrix, ECM)构成。 软骨细胞是一种代谢活性细胞， 能合成和转换大量的ECM成分， 如胶原、 蛋白多糖(proteoglycans, PG)和透明质酸(hyaluronic acid, HA)。 软骨细胞所处的化学和机械环境都会影响其代谢活动。 人体中的关节透明软骨有承受负荷、 减少关节间骨骼摩擦等重要功能， 也因此而易被消耗磨损。 在健康的成人软骨中， 软骨细胞处于合成和分解代谢相对平衡的稳定状态， 而在炎症、 创伤及其他病理因素引起的软骨损伤中， 这种稳定状态被打破， 分解、 代谢水平上调， 最终导致关节失用。 关节软骨由于自身修复能力极差， 在长期负荷运转中一旦受到异常应力、 机械创伤等损伤， 往往逐渐引起软骨退变及关节其他组分病变， 诱发骨关节炎(osteoarthritis， OA)。 ECM主要由胶原纤维、 蛋白多糖、 水三部分组成， 通过它们之间的有机结合， 使软骨具有传递负荷、 润滑关节等功能。 健康的ECM主要由Ⅱ型胶原组成， 其为组织提供拉伸支撑， 而在病变ECM中Ⅰ型胶原蛋白含量增加， Ⅱ型胶原蛋白含量减少， 并且在OA期间， 聚集蛋白聚糖含量降低， 而胶原蛋白含量增加。 ECM成分的这种变化使组织易于发生机械损伤。 因此， OA的进展可以通过ECM的组成和结构的变化来表征。

OA也称退行性骨关节病， 是一种复杂的肌肉骨骼疾病， 好发于负重较大的膝关节、 髋关节等部位。 随着社会人口的老龄化， 该病的发生率越来越高， 高于10%的60岁以上的老人都忍受着该疾病的折磨[1]。……