骨关节炎软骨退变与炎症的关系
【摘要】骨关节炎主要的病理改变是软骨退变，软骨退变与炎症关系密切，炎症可以促进软骨的退变，而软骨退变又能刺激炎症的发展。炎症主要是通过细胞因子破坏软骨细胞和细胞外基质，目前发现，细胞因子可以通过介导多条信号通路参与软骨退变的病理过程，其主要有MAPK信号通路、核转录因子信号通路、Wnt/β-catenin信号通路等。文章就炎症细胞因子在软骨细胞和细胞外基质中的作用机制探讨骨关节炎软骨退变与炎症的关系。
【关键词】骨关节炎;软骨退变炎症;细胞因子;信号通路
骨关节炎(osteoarthritis，OA)是一种常见的慢性、进展性关节疾病，是在力学和生物学因素的共同作用下，软骨细胞、细胞外基质(ECM)、软骨下骨三者降解-合成偶联失衡的结果。软骨退变是多因素综合作用的结果，是OA最主要的病理变化。软骨退变与关节所处的力学环境、软骨细胞的凋亡、炎症细胞因子及基质金属蛋白酶(MMPs)等都具有一定的关系。本文就炎症对OA软骨退变的影响进行探讨。
1 OA软骨退变不同时期的病理变化
OA初期，由半月板所覆盖的软骨容易退化，导致早期的OA软骨渗透肿胀，结构遭到破坏，同时基质成分发生改变，软骨细胞分泌白细胞介素-1(IL-1)、MMPs等[1]。OA进展期，软骨细胞出现侵蚀现象，软骨细胞产生功能改变，胶原网眼结构受到一定的破坏，蛋白聚糖降解，软骨的力学性能逐渐衰弱，软骨细胞分泌炎性因子增多，使软骨基质进一步降解[2]。OA晚期，软骨下骨向上侵蚀软骨并最终形成髓腔样结构，软骨变薄，关节软骨血管化，软骨下骨改变，ECM破坏严重[3]。
2 炎症与OA软骨退变的关系
炎症自身不是OA的起因，但是炎症所产生的损害确是造成OA的原因[4]。OA发生的过程中，各级软骨损伤与炎症基因的上调有关，上调的炎症基因又通过信号通路的传导介导软骨损伤。由于炎症因子的影响，软骨ECM降解蛋白质的表达增加，这些蛋白质包括MMPs和各种类型的整合素等[5]，都会影响关节软骨ECM的动态平衡，从而加重OA的病情。
3 炎症对软骨细胞的影响
关节软骨是由软骨细胞组成的，在正常情况下，软骨细胞是一种代谢活跃的细胞，它对维持关节软骨的正常结构和功能至关重要[6]。在OA中，炎症因子会通过细胞内的信号转导途径将信号传递给各种转录因子，从而介导软骨细胞的分化，诱导软骨细胞表型变为成纤维细胞表型，促使关节中的软骨细胞数量减少，周围组织纤维化[7]。而这些途径主要包括丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、核转录因子(NF-κB)信号通路和Wnt/β-catenin信号通路等。
3.1 MAPK信号通路调控炎症反应的机制 MAPK
是真核细胞内广泛存在的一类丝/苏氨酸蛋白激酶，可以被细胞外信号刺激激活，以此将细胞外信号逐级放大传至细胞核内，调节转录因子的活性，调控相应基因的表达，进而引起细胞反应的一类重要信号系统。MAPK信号通路主要包括细胞外信号调控的单边激酶(ERK)、c-Jun N端激酶(JNK)/应激激活的蛋白激酶(SAPK)、p38 MAPK以及ERK5/BMK1共4条途径。这些途径可以由不同的刺激因素激活，从而形成不同的转导通路，激活不同的转录因子，最
后产生不同的生物效应，而在这些家族中，p38 MAPK信号通路是参与炎症反应调控的重要信号。
p38 MAPK信号通路在关节软骨破坏中处于枢纽地位，它可促进软骨细胞凋亡，影响软骨ECM的合成，加快软骨细胞肥大化及钙化进程，以及促进MMPs的合成[8]。细胞外环境的改变、促炎因子等多种细胞外刺激可以激活p38 MAPK信号通路，p38 MAPK被磷酸化激活后移位入核或者转移到其他部位，作用到细胞内相应的靶点并发挥调节功能。活化转录因子2、肌细胞增强因子2C以及C、EBP环磷酸腺苷反应原件结合转录因子同源蛋白是p38 MAPK的主要作用底物[9]。激活后的活化转录因子2与NF-κB结合于激活蛋白1位点，从而可以正向调节一些细胞因子的基因表达。肌细胞增强因子2C磷酸化使转录因子c-Jun转录增加，而磷酸化的c-Jun可以与激活蛋白1位点结合，从而使炎症的相关基因表达增强，在炎症过程中具有重要作用[8]。在这一过程中，IL-1、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及MMPs 等炎症因子增加，而IL-1可以通过进一步刺激p38 MAPK的磷酸化，加重软骨细胞的损害[10]。TNF-α可诱导其他细胞因子的产生，介导对关节组织的破坏[11]。TNF-α的作用机制类似于IL-1，包括促使MMPs的生成，抑制软骨ECM的合成，促进其他炎性因子的生成等。在OA中，TNF-α可活化p38 MAPK，而p38 MAPK又可增强TNF-α的表达，进一步诱导软骨细胞凋亡[12]。当TNF-α持续作用软骨细胞时，JNK被激活并参与介导软骨细胞的凋亡过程，在这一过程中凋亡抑制蛋白如Bcl-2、Mcl-1的表达明显下调[13]。
3.2 NF-κB信号通路调控炎症反应的机制 NF-κB信号通路的组成包括受体和受体近端信号接头分子、NF-κB抑制剂IκB蛋白、IκB激酶(IKK)复合物和NF-κB二聚体[14]。NF-κB信号通路经典途径的激活是由上游的IKK介导的，当细胞受到促炎因子、氧化应激、生长因子等刺激后，会激活IKK并使IκB磷酸化，IκB磷酸化后自身发生多泛素化，随后被蛋白酶降解[15]。降解后的IκB，暴露出NF-κB的一个核位点通路，NF-κB可以由此进入核内刺激特定的基因进行转录。其他途径也能活化部分NF-κB。已有研究证明，NF-κB在关节炎的发病过程中具有很重要的作用[16]。在关节软骨中，软骨细胞接受刺激从而做出应答，进一步表现出由NF-κB激活导致的进展性ECM的损坏以及关节软骨的降解。NF-κB可以增加软骨细胞前炎症因子、化学因子及MMPs的表达[17]，而炎症因子TNF-α或IL-1能诱导NF-κB，促使NF-κB调节由TNF-α或IL-1介导的MMP-1、MMP-3、MMP-13基因和蛋白的表达[18-20]，从而加速软骨细胞的破坏，使OA病情加重。
4 炎症对软骨ECM的影响
正常软骨的ECM主要由Ⅱ型胶原和蛋白聚糖组成，Ⅱ型胶原主要为组织提供拉伸支持作用，而蛋白聚糖则可以为负载软骨提供抗压耐冲击吸收能力。在OA中，蛋白聚糖的含量下降，胶原蛋白的含量升高[26]，并且Ⅰ型胶原蛋白减少Ⅱ型胶原蛋白增加[27]。在OA中，已知的MMPs有10余种，主要可分为胶原酶(MMP-1，8，13)、基质溶解素(MMP-3，7，10，11)和明胶酶(MMP-2，9)等亚家族[28]，每种MMP对ECM的不同组分降解的特异性有所不同。OA中，MMP-1，2，3，7，9，13的含量都增加[29-30]。在正常情况下，MMPs的抑制物组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)调节着MMPs的活性，从而维持软骨正常的结构和功能[31]。而IL-1、TNF-α等炎性因子可以通过刺激MAPKs途径和NF-κB途径来使软骨细胞合成前列腺素E2、一氧化氮、MMPs等，其中最主要的是MMPs，而MMPs可以降解几乎所有的ECM成分。
5 展望
多条信号通路通过调控炎症反应对OA产生重要的调控作用。通过炎症对软骨退变具体作用的逐渐阐明，将有助于OA发病机制的探讨，或对OA的进程进行动态监测。通过抑制炎症在软骨退变进程中的具体作用，从而减缓软骨退变，可能是治疗OA的一个有效途径。
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?专论?骨关节炎及其药物治疗的最佳选择 施桂英 随着人口老龄化,人们不难看到步履蹒跚的中老年人在小心翼翼地过马路、进出汽车。如无其他情况,他们的痛苦无疑是膝关节的骨关节炎。 骨关节炎(osteoarthritis,OA)是最常见的一种慢性关节炎。在美国总人口中的15%患关节炎,其中43%为OA。另有资料显示,65岁以上的人群中,半数以上有膝OA的放射线片证据,以及实际上75岁以上的老年人中每人都有至少1个关节有OA 变化。我国OA患者至少在5千万以上。在45～55岁的人群中,男女发病频率相当,而55岁以上以女性患者明显居多。 OA以手、膝、髋和脊柱关节最易受累。因病变关节的部位不同,临床上将OA分为手OA、膝OA、髋或脊柱OA等。因病因不一,临床上有特发性和继发性OA之分。一般情况及本文所指的是最多见的原发性OA,简称OA。 关节软骨的基本成分是软骨细胞及细胞外基质。基质的大部分为水分,其余30%为结构性基质成分,主要由硫酸软骨素、硫酸角质素及硫酸皮肤素等与一中央蛋白核连接形成的蛋白聚糖单体,及由多个该单体经连结蛋白与长链透明质酸连接而形成的蛋白聚糖聚合物,以及由无数该聚合物交织镶嵌于胶原纤维网中所构成。正常情况下,软骨基质的合成和降解保持平衡状态。正常关节软骨光滑,有一定厚度,对关节发挥保护、减震及减少摩擦等重要生理作用,是维持关节正常功能必不可少的部分。 OA的病因和发病机制至今未明。但人们已认识到遗传、年龄增长、肥胖、某些职业、体力劳动、外伤及雌激素水平下降等,都可能是OA的诱发因素。OA的病理学特点为始发于关节软骨的变性、糜烂、溃疡和脱失,软骨下骨硬化和囊性变,以及边缘性骨赘形成。组织学上显示软骨表面碎裂,垂直裂隙,晶体沉积和血管入侵,以及修复的标志———骨赘形成,最终软骨全部脱失,软骨下骨硬化及局灶性骨坏 作者单位:100853北京,解放军总医院风湿科死。生物化学上的特征为构成软骨基质的蛋白聚糖浓度减少及其分子大小和聚集性改变,胶原纤维的大小和排列异常,以及基质中大分子物质的合成和降解增加。总之,OA虽然从关节软骨起病,但也影响整个关节结构,包括软骨下骨、韧带、滑膜、关节囊及关节外肌肉,最终因关节软骨全部脱失而导致关节畸形和功能丧失。 OA的临床表现为病变关节的疼痛、触痛、发僵、肿胀、摩擦声、变形和活动受限。与类风湿关节炎(RA)不同,OA极少伴发全身其他症状,而且关节症状往往在活动过多时出现,休息后可减轻。该病不出现RA常见的实验室异常,如类风湿因子阳性、血沉增快和C反应蛋白增加等。但当OA患者伴滑膜炎时可有血沉轻度增快。X线片检查对膝、髋和脊柱OA具有诊断意义。 OA治疗的基本目的是缓解症状、改善功能、延缓进程及矫正畸形。上个世纪90年代以来,国际上开始重视对OA的研究,并将OA的药物治疗分为改善症状和改变病情的药物两类。目前,和其他任何方法相比,药物治疗OA具有举手可得、简便易行、疗效可靠及易于维持的优点,值得在我国尚未普遍重视的这一领域加以推广。以下仅就OA,特别是膝关节OA的药物治疗及其策略做简要介绍。 1 抗炎止痛药 对乙酰氨基酚:用药物控制疼痛是最有效的方法。为了缓解膝OA的疼痛,国外推荐首选对乙酰氨基酚(扑热息痛),因该品止痛效果好,不良反应少,及费用低。通常总量不超过3g/d。但长期大剂量使用有引起肝或肾损伤的报告。经上述药物未获疗效,或伴有膝关节积液或持续疼痛的患者,宜选用其他药物。 非甾体抗炎药(简称抗炎药):这类药物具有抗炎、止痛和解热作用,适于治疗OA。国外研究显示如阿司匹林、水杨酸、保泰松、吲哚美辛和萘普生等,对关节软骨基质蛋白聚糖合成有抑制作用,不利于OA,故不宜选用,至少不应长期使用;另一些药物如
软骨保护是关键骨关节炎治疗莫走弯路 导语骨关节炎（Osteoarthritis, OA）是中老年人群中常见的慢性关节疾病，主要累及脊柱及膝、髋、手等负重关节或活动多的关节，伴随着疾病的进展，患者常常表现为受累关节的疼痛和功能障碍，严重影响患者的生活。正确认识OA 病变的本质是开展规范、合理治疗的前提，在结合指南共识和临床经验指导的基础上，还需注意防止一些常见的误区。规范治疗从正确认识OA 做起骨关节炎的发生与衰老、肥胖、炎症、创伤、关节过度使用、代谢障碍及遗传等因素有关，以活动关节的软骨变性、软骨下骨重塑和为主要病理特点[1]。国际骨关节炎研究会（Osteoarthritis Research Society International, OARSI）对OA 的最新定义表明，OA 的发生起源于关节内损伤或微损伤导致的包括促炎反应在内的异常修复反应，这种异常由分子、细胞层面逐渐累积，最终导致关节的解剖和病理改变[2]。OA 的临床表现与受累关节的病理改变以及继发的关节和滑膜炎症密切相关，包括疼痛、关节僵硬、关节肿大、骨摩擦音（感）、关节无力及关节活动障碍[1]。OA 在不同关节的发病率有所不同，导致的临床症状也可能千差万别，为OA 的正确诊断增加了难度。在所有关节中，膝关节受累最为常见，除了疼痛和关节活动障碍外，严重病例还可能出现膝内翻或膝外
翻畸形[3]；脊柱受累同样比较常见，椎体和后突关节的增生和骨赘除了引起疼痛和活动僵硬以外，还可能压迫局部血管、神经，引起相应的放射痛和神经症状[1]。准确的诊断是OA 规范治疗的前提，影像学检查是OA 诊断主要的辅助手段，其放射学特征表现为软骨下骨质硬化、软骨下囊性变及骨赘形成、关节间隙变窄等，伴有滑膜炎的OA 患者还可能出现实验室检查的异常表现，包括C-反应蛋白 （C-Reactive Protein, CRP）、红细胞沉降率（Erythrocyte Sedimentation Rate, ESR）的轻度升高，关节液中单个核白细胞轻度增多等[1]。根据临床表现和相应的影像学、实验室检查的结果，OA 的诊断可以成立，但须注意的是，患者的临床症状与影像学表现可能并不平行，临床需仔细评估以防漏诊、误诊，同时需要注意与类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、痛风性关节炎和银屑性关节炎等症状相似的关节疾病进行鉴别。OA 治疗需谨防走入几大误区OA 治疗的目的在于缓解疼痛、保护关节功能、延缓疾病进展、改善生活质量，治疗手段包括非药物治疗、药物治疗和外科手术。大多数已发布的OA 治疗指南均推荐将非药物干预手段与药物治疗联合作为OA 治疗的基本原则[1, 4]。非药物干预手段是OA 治疗的基石，通过患者健康教育、适当的关节肌肉锻炼和有氧运动、减轻体重以及使用关节保护装置等，可以对OA 的治疗起到积极作用，并为药物治疗打下基础
类风湿性关节炎 （rheumatoidarthritis）是一种以关节滑膜炎为特征的慢性全身性自身免疫性自身免疫性疾病。滑膜炎持久反复发作，可导致关节内软骨和骨的破坏，关节功能障碍，甚至残废。血管炎病变累及全身各个器官，故本病又称为类风湿病。 类风湿性关节炎又称类风湿(RA)，是一种病因尚未明了的慢性全身性炎症性疾病，以慢性、对称性、多滑膜关节炎和关节外病变为主要临床表现，属于自身免疫炎性疾病。该病好发于手、腕、足等小关节，反复发作，呈对称分布。早期有关节红肿热痛和功能障碍，晚期关节可出现不同程度的僵硬畸形，并伴有骨和骨骼肌的萎缩，极易致残。从病理改变的角度来看，类风湿性关节炎是一种主要累及关节滑膜(以后可波及到关节软骨、骨组织、关节韧带和肌键)，其次为浆膜、心、肺及眼等结缔组织的广泛性炎症性疾病。类风湿性关节炎的全身性表现除关节病变外，还有发热、疲乏无力、心包炎、皮下结节、胸膜炎、动脉炎、周围神经病变等。广义的类风湿性关节炎除关节部位的炎症病变外，还包括全身的广泛性病变。 类风湿的概念须与风湿相区别。在19世纪中叶之前，人们往往将两者混为一谈。随着科技医疗发展，人们对类风湿也认识得越来越清楚。类风湿性关节炎这一病名是1858年由英国医生加罗德首先使用的。1896年舍费尔和雷蒙将该病定为独立的疾病，
同年斯蒂尔对儿童型的类风湿性关节炎作了详细的描述。1931年塞西尔等人发现类风湿病人血清与链球菌的凝集率很高，1940年瓦勒发现类风湿因子。1945年卡维尔蒂、1961年斯勒芬分别提出类风湿发病机理的自身变态反应理论，并得到确定。1941年美国正式使用“类风湿性关节炎”的病名。目前，除中、英、美三国使用“类风湿性关节炎”病名外，法国、比利时、荷兰称之为慢性进展性多关节炎；德国、捷克和罗马尼亚等称之为原发性慢性多关节炎；前苏联称之为传染性非特异性多关节炎；日本则称之为慢性关节风湿症。 【类风湿性关节炎诊断标准及其分类】 一、类风湿性关节炎的诊断标准 目前通常采用美国风湿病协会1987年的诊断标准： （1）晨僵持续至1小时（每天），病程至少6周；（2）有3个或3个以上的关节肿，至少6周； （3）腕、掌指、近指关节肿至少6周；（4）对称性关节肿至少6周；（5）有皮下结节；（6）手X线片改变（至少有骨质疏松和关节间隙的狭窄）；（7）类风湿因子阳性（滴度>1:20）。 凡符合上述7项者为典型的类风湿性关节炎；符合上述4项者为肯定的类风湿性关节炎；符合上述3项者为可能的类风湿性关节
骨关节炎病证结合诊疗指南 1 范围 本《指南》规定了骨关节炎的流行病学、诊断要点、辨证论治、中成药选择、外治疗法、预防调摄、治疗推荐等。 本《指南》适用于骨关节炎病证结合诊断和治疗。 2 规范性引用文件 下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是注明日期的引用文件，仅所注明日期的版本适用于本规范。凡是不注明日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改版本）适用于本文件。证据推荐级别及证据水平，参照GRADE标准。 GB/T1.1-2009 《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》 《中医药标准制定管理办法（试行）》 GB/T 16751.1-1997 《中医临床诊疗术语-疾病部分》 GB/T 16751.2-1997 《中医临床诊疗术语-证候部分》 2015 American College of Rheumatology Guideline for the Treatment of Rheumatoid Arthritis 3 术语及定义 下列术语和定义适用于本规范。 3.1 病证结合Combination of Disease and Syndrome 辨病与辨证相结合的研究模式，主要是指现代医学诊断疾病结合辨证论治模式。 3.2 药品不良反应Adverse Drug Reaction，ADR。 合格药品在正常用法用量下出现的与用药目的无关的有害反应。 4 流行病学 骨关节炎[1]（osteoarthritis,OA）指由多种因素引起关节软骨纤维化、皲裂、溃疡、脱失而导致的以关节疼痛为主要症状的退行性疾病。病因尚不明确，其发生与年龄、肥胖、炎症、创伤及遗传因素等有关。病理特点为关节软骨破坏、软骨下骨硬化或囊性变、关节边缘骨质增生、滑膜病变、关节囊挛缩、韧带松弛或挛缩、肌肉萎软无力等。该病[2]中医属于风湿痹病范畴，诊断为“骨痹”。 OA发病率好发于中老年人群，发病率高，65岁以上的人群50%以上为OA患者[3]。累及部位主要包含膝、髋、手等关节。我国膝关节症状性OA患病率为8.1%，女性高于男性，且呈明显的地域差异，西南地区及西北地区发病率最高，华北地区（5.4%）和沿海地区（5.5%）相对较低[4]。区域特征方面，农村地区膝关节症状性OA患病率高于城市[4-7]。城市人口手部
首都医科大学附属北京友谊医院罗先正 写在课前的话 骨关节炎(OA)是一种常见于老年人的退行性疾病，临床以关节疼痛和活动受限为典型表现。有资料显示，在未来几十年里，随着人口数量增加和老龄化，预计骨关节炎有可能成为工业社会中引起身体残疾，增加医疗费用和降低生活质量的首要原因。通过本课程学习，您将能充分掌握骨关节炎的相关知识。 一、骨关节炎的历史 早在公元前300余年，希腊学者希波格拉首先认识到这个疾病，并将其命名为骨关节炎（OA）。由于骨关节炎多发生于老年人群，故又称老年关节炎或退行性关节炎。根据影像学改变又称增生性关节炎。 1956年关节的X线片用于OA诊断，1963年根据关节X线片将OA分为四级： 1级：关节间隙变窄；软骨水分减少；表层磨损变薄。 2级：边缘骨赘形成；即骨刺呈唇样或鸟嘴样突出。 3级：软骨下骨反应硬化；软骨不规则；软骨下骨质受力不匀而导致反应性骨硬化.X 线表现广泛性骨密度增高。 4级：软骨下囊性变；关节面下呈圆形或类圆形透明区；为OA后期改变。 二、骨关节炎的诊断 （一）骨关节炎的影像学诊断标准 Kellgren和Lawrecne的影像学诊断标准为： 1. 0级：正常； 2. Ⅰ级：关节间隙可疑陕窄；可能出现骨赘；
3. Ⅱ级：关节间隙轻度变窄；明显骨赘形成； 4. Ⅲ级：关节间隙明显陕窄；中等量骨赘形成；软骨下骨质轻度硬化； 5. Ⅳ级：关节间隙可能消失；多量骨赘形成；关节面下骨质硬化明显；关节肥大或变形。 （二）骨关节炎的分类 骨关节炎可分为哪两类？引起骨关节炎的可能原因有哪些？ 骨关节炎可分为原发性关节炎和继发性骨关节炎。原发性关节炎病因不明，与年龄增加、体重指数有关，女性多于男性。继发性骨关节炎具有较明确原因，根据病因不同，可分为以下7种类型： 1.关节外伤后形成的创伤性骨关节炎； 2.关节感染后形成的感染性骨关节炎； 3.先天发育不良所致的继发骨关节炎，如髋臼发育不良等； 4.骨坏死所致的关节炎，如原发性股骨头坏死所致髋关节炎； 5.代谢免疫疾病所致的关节炎，如牛皮癣性关节炎、痛风等； 6.神经系统疾病所致的关节炎，最常见的是夏科氏关节； 7.其他：如地方性疾病、大骨节病等。 （三）骨关节炎临床诊断标准 骨关节炎临床诊断标准包括：关节疼痛或压痛；晨僵≥30min ；年龄≥40岁；关节活动时有磨擦声；关节弹响或活动受限；浅表关节可出现不同程度肿胀；膝关节可出现浮髌阳性。 三、骨关节炎的危害性和流行病学
题目骨关节炎关节软骨研究进展 作者 摘要 归纳了。。。研究中的关键问题 指出了。。。及其。。。研究的主要进展 讨论了。。。的类型、影响因素、过程机理和描述方法 在此基础上，对。。。规律的研究前景进行了展望 关键词 前言 骨关节炎（OA）是受多因素影响的慢性进行性非炎症退行性的关节疾病，常会累及肌肉骨骼的疾病，以软骨、软骨下骨和滑膜的病理改变为主（1）。软骨细胞是关节软骨在OA病理生理中的关键细胞，也是软骨内骨化正常的骨骼发育、关节软骨的保护和关节运动功能的维持的关键因素。此外软骨细胞分泌细胞外基质，保护组织免受关节软骨的破坏。说明关节软骨与OA 的发生发展密切相关。目前对OA治疗主要是缓解疼痛，无明确有效的针对改善关节软骨病情和理想的消炎止痛药。因此，探讨关节软骨在OA中的病理机制将有巨大的临床价值。 正文 1.OA的病理生理 OA可由多种病因引起，尤其与高龄相关，继而导致骨和软骨的降解和修复的过程。然而，对于这些骨和软骨相互作用的变化是否有一个共同的通路，还需要研究者们不断探索。 1.1软骨细胞的调节 软骨细胞在OA中非常重要，与骨骼发育、关节软骨的保护与关节运动紧密相关。在原代人类软骨细胞，其中一个信号瀑布是由胶原II和其释放的细胞因子介导的，包括白介素（IL）-6，同时响应细胞因子产生基质金属蛋白酶（MMPs）。死亡的软骨细胞会减少软骨的细胞构成，剩余的软骨细胞被细胞因子和生长因子激活，促进分解和使细胞分化异常，如抑制IL-1导致细胞外基质（ECM）降解（18）。天然胶原主要包括MMP-1、MMP-8和MMO-13，其中MMP-13是软骨细胞终末分化的早期标志物。 1.2关节软骨的降解 刺激软骨细胞外基质的两个关键分子是II型胶原（如MMPs）和蛋白聚糖（如聚蛋白多糖酶，ADAMTS），由软骨细胞镶嵌在基质中，也被蛋白水解酶降解。它的降解导致关节软骨基质的丢失。蛋白聚糖被蛇毒去整合素和金属蛋白酶结构域调控，主要通过ADAMTS-4和ADAMTS-5实现。 MMPs和ADAMTS在软骨降解介导ECM丢失中可能是最重要的酶。此外，MMP-13和ADAMTS-5可通过促进分解信号使OA改变，同时也可以调节合成信号维持软骨内环境的稳定。 I型胶原是第一个被描述的人源化OA软骨中诱导的基质分子，可在OA中观察到其上调。 此外，DDR家族代表细胞表面酪氨酸激酶受体和一些纤维状胶原的交互，以两种形式存在，DDR1和DDR2。II型胶原更加特异性的与DDR2结合。DDR2是OA软骨降解中的中央调节分子，也与压力途径相关，通常包括IL-6，作为促炎细胞因子的原型，通过原代人类软骨细胞预处理再由II型胶原释放（28）。
骨性关节炎总结 骨性关节炎是一种慢性关节疾病，主要病理变化是关节软骨的退行性变和继发性骨质增生。常说的老年性关节炎、增生性关节炎、肥大性关节炎、创伤性关节炎等都是指的这种病。骨性关节炎以关节疼痛为特征，有时关节肿胀，甚至关节功能障碍。骨性关节炎随年龄增长发病率增加，多数是50岁以上的病人。 骨性关节炎是一种常见病，发病率很高，是一种严重危害中老年人健康的慢性进行性骨关节病。随着医学的发展，对该病的研究不断深入，出现了很多新的治疗方法，比如透明质酸关节注射、中西医结合治疗、钻孔减压术等。这些新的治疗方法在缓解关节疼痛、提高疗效方面发挥了重要作用。实践证明，通过综合治疗及科学的关节保养，多数骨性关节炎患者的病痛能够得到有效的控制。 因此，骨性关节炎患者要积极接受正规治疗。另外，更重要的是要了解关节的病理、生理等医学知识，知道怎样科学地保养关节。这样，不仅能积极配合医生治疗，还能充分发挥主观能动性，改善关节功能，增强关节软骨的营养，延缓关节进一步退变。 骨性关节炎病理病因 骨性关节炎的病因
骨性关节炎分为继发性和原发性两种。原发性骨性关节炎最常见，又称特发性骨性关节炎，是一种慢性炎症性疾病，也有人提出骨性关节炎是滑膜关节对各种刺激(包括衰老)所进行的修复过程。继发性骨性关节炎也很常见，常继发于关节畸形、关节损伤、关节炎症或其它伤病，又称创伤性关节炎。尽管对原发性骨性关节炎的病因目前尚未完全明了，但已明确以下许多因素可以造成关节软骨破坏：1、个体因素：骨性关节炎男女均可受累，但以女性多见，尤其是闭经前后的妇女。从中年到老年，随着年龄的增长，关节多年积累性劳损，导致关节软骨发生退行性变。肥胖和粗壮体型的人中发病率较高，其原因为体重超重，关节负重增加，促成本病发生。 2、饮食因素：关节软骨没有血管，其营养依靠从关节液中吸取。营养不良可导致和加重本病的进展。 3、免疫学异常：关节软骨原是一个无血管的封闭的屏障，软骨组织大多处于机体自身免疫监视系统相隔离的状态，在原发性骨关节炎病人的滑膜中，可见少数单核细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润，并见大量具有细胞因子分泌功能的滑膜细胞增生。骨关节炎可能是一种依赖 T细胞的局部炎症反应过程。有学者在骨性关节炎的髋关节软骨表层发现了IgG、IgM和IgC，这种病人中产生多发性关节炎的频率较高。
一基本病变X线表现 骨质疏松：一定单位体积内正常钙化的骨组织减少，即骨组织的有机成分和钙盐都减少但骨内的有机成分和钙盐含量比例仍正常。组织学：骨皮质变薄，哈氏管扩大和骨小梁减少。临床特点：常见于：老年妇女和关节活动障碍病人易发生病理骨折 X线表现：骨密度减低、骨小梁变细减少、骨皮质变薄或密度减低呈分层状改变。椎体鱼脊样变形或楔形变，骨小梁稀疏纵行排列。 骨质软化：一定单位体积内骨组织有机成分正常矿物质含量减少。组织学：骨样组织钙化不足。病因：Vit D缺乏，钙磷排泄过多，肠道吸收功能减退 X线表现：骨密度减低、骨小梁减少和骨皮质边缘模糊。承重骨骼常变形：如O型腿、X 型腿，骨盆三叶变形。常见假骨折线：假骨折线1-2mm宽透明线，对称出现，好发于耻骨、坐骨、肱骨、股骨上段和胫骨 骨质破坏：局部骨组织被病理组织代替，骨组织消失，骨皮质、骨松质均可发生 病因：炎症，肉芽肿，肿瘤或瘤样病变。 X线表现：骨质局限性密度减低，骨小梁稀疏消失而形成骨质缺损，呈筛孔状或虫蚀状或中断消失或呈膨胀性改变 骨质增生硬化：一定单位体积内骨量增多，骨皮质增厚、骨小梁增多。病因：慢性炎症，外伤，原发性骨肿瘤，代谢性疾病如甲旁低，氟中毒。 X线表现：骨质密度增高，伴有或不伴有骨骼的增大，骨小梁增多、增粗，骨皮质增厚致密，骨髓腔变窄。 骨质坏死：局部骨组织代谢停止，坏死的骨质称为死骨。组织学：骨细胞死亡、消失和骨髓液化、萎缩。病因：慢性化脓性骨髓炎，骨缺血性坏死，外伤骨折后。 X线表现：骨质局限性密度增高，死骨表面有新骨形成，骨小梁增粗，绝对高密度，死骨周围骨质被吸收，相对高密度 骨膜反应：膜增生或骨膜反应，骨膜受刺激，骨膜内层成骨细胞增加所引起的骨质增生，组织学：骨膜内层成骨细胞增多，有新生的骨小梁。病因：炎症、肿瘤、外伤、骨膜下出血。转归：与骨皮质融合、新生骨吸收、肿瘤侵蚀破坏。 X线表现：与骨皮质平行的密影，可呈线状、层状、花边状 骨/软骨内钙化：病因：软骨类肿瘤出现软骨内钙化，骨梗死所致骨质坏死可出现骨髓内钙化。 X线表现：颗粒状或小环状无结构的致密影 矿物质沉积：部位：成年：骨内。生长期：干骺端 X线表现：多条横行的致密带，厚薄不一，氟骨症：骨小梁粗糙、紊乱，骨密度增高。 关节肿胀：由于关节积液、周围软组织充血水肿、炎症所致 X线表现：关节间隙“正常”或增宽，关节囊膨隆、密度增高，邻近脂肪垫受压移位，深部肌肉肿胀，如闭孔内肌，常见病：关节炎症、外伤及出血性疾病 关节破坏：关节软骨和其下的骨性关节面骨质被病理组织所侵犯、取代 X线表现：破坏只累及关节软骨时仅见关节间隙狭窄，累及骨关节面时则出现相应的骨破坏和缺损。严重时出现关节半脱位和关节变形。 关节退行性变：缓慢发生的软骨变形、坏死、溶解，关节间隙变窄，继而骨性关节面增生、硬化，并于骨缘形成骨赘 X线表现：关节间隙狭窄、软骨下骨质囊变和骨性关节面边缘骨赘形成 老年人常见，慢性创伤和长期承重也可导致。 关节强直：骨性强直，关节骨端由骨组织取代，骨小梁通过关节连接两侧骨端，多见于急性化脓性关节炎愈合后。纤维性强直，
《中国骨关节炎疼痛管理临床实践指南（2020年版）》推荐骨关节炎疼痛优选止痛药物 骨关节炎（OA）是由多种因素引起关节软骨纤维化、皲裂、溃疡和脱失而致的以关节疼痛为主要症状的退行性疾病，常累及膝关节、髋关节、脊柱和手等部位。OA可分为原发性和继发性，原发性OA多发生于中老年人群，无明确的全身或局部诱因，与遗传和体质因素有一定的关系；继发性OA可发生于青壮年，继发于创伤、炎症、关节不稳定、积累性劳损或先天性疾病等。OA病理特点为关节软骨变性破坏、软骨下骨硬化或囊性变、关节边缘骨质增生、滑膜病变、关节囊挛缩、韧带松弛或挛缩、肌肉萎缩无力等，临床表现有关节疼痛及压痛、关节活动受限、关节畸形、骨摩擦音（感）、肌肉萎缩。 疼痛是OA最主要的症状及最常见的临床表现，在各个关节均可出现，以髋、膝及指间关节最为常见。初期为轻度或中度间断性隐痛，休息后好转，活动后加重，其常与天气变化有关，寒冷、潮湿环境均可加重疼痛。OA晚期可出现持续性疼痛或夜间痛。关节局部可有压痛，在伴有关节肿胀时尤其明显。 OA疼痛包括外周感受性疼痛和中枢敏化性疼痛，外周水平的痛觉感受来源于关节组织、外周神经和神经根等，而中枢水平的痛觉感受来源于大脑和脊髓。外周感受性疼痛的主
要机制为局部炎症介质的释放，中枢性疼痛主要机制为中枢敏化即脊髓背角伤害性突触信息传递增强可直接致痛觉敏感。 OA疼痛治疗药物主要包括外用非甾体类抗炎药物（NSAIDs）、口服NSAIDs、抗抑郁药物、糖皮质激素、软骨保护剂、阿片类药物等。 外用非甾体抗炎药 如吲哚美辛栓、双氯芬酸钠凝胶、氟比洛芬凝胶贴膏、洛索洛芬钠凝胶膏、双氯芬酸钠二乙胺乳胶剂等，NSAIDs有解热、镇痛、抗炎、抗风湿作用。《中国骨关节炎疼痛管理临床实践指南（2020年版）》中指出，外用NSAIDs可作为膝关节OA疼痛的首选治疗药物，尤适于合并胃肠道疾病、心血管疾病或身体虚弱者。与口服NSAIDs相比，外用NSAIDs治疗OA疼痛的有效性相近，而胃肠道不良事件显著降低，且长期使用可降低心血管事件的风险，同时外用NSAIDs直接作用于病变部位皮肤，经皮肤渗透到达病痛组织而发挥镇痛作用，有起效快、局部浓度高、系统暴露量少及全身性不良反应少等优势。在外用NSAIDs剂型选择方面，外用软膏只有10%-20%的药物能透过皮肤进入体内，而经皮贴剂可通过添加促渗剂的方式提高生物利用度，同时还有更好的依从性。此外，对口服NSAIDs疗效不佳的部位可加用外用NSAIDs以增强局部镇痛效果，达到最佳的治疗效果；外用NSAIDs疗效不佳时，中重度疼痛可外用NSAIDs联合口服NSAIDs。
骨关节炎和类风湿关节炎的区别 全网发布：2014-07-26 23:29 发表者：孙炜 10738人已访问 骨关节炎：骨关节炎发展缓慢，可持续数年，多见于40岁以上的中老年人，其中10%的患者有明显症状。症状常见关节疼痛、发热、肿胀、活动受限，晨起关节僵直比较明显，但持续时间短，少于20分钟。骨关节炎通常只影响某些关节，如手、髋关节、膝关节和脊椎，若发生外伤，则可影响至腕关节、肘关节或踝关节。 类风湿关节炎：通常发病于25－50岁之间，可以突然发生，从双侧小关节开始，导致关节发红、发热、肿胀，晨起关节僵直且持续时间长，可达几个小时。类风湿关节炎往往累及多个关节，包括指关节、腕关节、肘关节和肩关节，经常导致疲劳和体重下降。 骨关节炎与类风湿关节炎都是慢性关节疾病全身性疾病，大小关节均可受累，但二者仍有本质上的不同，必须加以区别。 1、类风湿关节炎以中年女性多发，而骨关节炎以50岁以后多发。 2、类风湿关节炎的基本病变为滑膜炎，而骨关节炎主要为关节软骨退行性改变和骨质增生。 3、类风湿关节炎累及近端指间关节，而骨关节炎主要累及膝、髋、脊柱及远端指关节。 4、类风湿性关节炎呈持续性、对称性和进行性关节炎，不经治疗很少自行缓解；骨关节炎是非对称性关节炎，其病程长、致残率高。 5、类风湿关节炎有类风湿结节，骨关节炎常见赫伯登结节、布夏尔结节。 6、类风湿关节炎患者晨僵可达1小时以上，骨关节炎患者的晨僵持续时间不足半小时。 7、类风湿关节炎患者类风湿因子阳性率达75%，骨关节炎患者的类风湿因子呈阴性。 骨关节炎与类风湿性关节炎区别 全网发布：2011-06-23 22:11 发表者：王逢贤 6312人已访问 骨关节炎（OA）与类风湿性关节炎（RA）的区别 临床上经常会遇到骨关节炎和类风关的病人，在患病早期，存在一些类似点，然而其病理、症状、治疗、预后均明显不同，总结一下： 1、两者的发病机制不同：骨性关节炎是软骨退行性变(原发或继发），类风湿关节炎则是一种全身性的自身免疫性疾病； 2、病理不同：骨性关节炎主要病变在软骨，出现软骨退行性变，继发性滑膜炎，骨质增生形成骨赘，较重时引起软骨下骨囊性变、破坏；类风湿关节炎主要病变在滑膜，滑膜形成的血管翳逐渐侵蚀到软骨及骨组织引起骨破坏。
骨性关节炎汇总
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骨性关节炎总结 骨性关节炎是一种慢性关节疾病，主要病理变化是关节软骨的退行性变和继发性骨质增生。常说的老年性关节炎、增生性关节炎、肥大性关节炎、创伤性关节炎等都是指的这种病。骨性关节炎以关节疼痛为特征，有时关节肿胀，甚至关节功能障碍。骨性关节炎随年龄增长发病率增加，多数是50岁以上的病人。 骨性关节炎是一种常见病，发病率很高，是一种严重危害中老年人健康的慢性进行性骨关节病。随着医学的发展，对该病的研究不断深入，出现了很多新的治疗方法，比如透明质酸关节内注射、中西医结合治疗、钻孔减压术等。这些新的治疗方法在缓解关节疼痛、提高疗效方面发挥了重要作用。实践证明，通过综合治疗及科学的关节保养，多数骨性关节炎患者的病痛能够得到有效的控制。 因此，骨性关节炎患者要积极接受正规治疗。另外，更重要的是要了解关节的病理、生理等医学知识，知道怎样科学地保养关节。这样，不仅能积极配合医生治疗，还能充分发挥主观能动性，改善关节功能，增强关节软骨的营养，延缓关节进一步退变。 骨性关节炎病理病因 骨性关节炎的病因
骨性关节炎分为继发性和原发性两种。原发性骨性关节炎最常见，又称特发性骨性关节炎，是一种慢性炎症性疾病，也有人提出骨性关节炎是滑膜关节对各种刺激(包括衰老)所进行的修复过程。继发性骨性关节炎也很常见，常继发于关节畸形、关节损伤、关节炎症或其它伤病，又称创伤性关节炎。尽管对原发性骨性关节炎的病因目前尚未完全明了，但已明确以下许多因素可以造成关节软骨破坏： 1、个体因素：骨性关节炎男女均可受累，但以女性多见，尤其是闭经前后的妇女。从中年到老年，随着年龄的增长，关节多年积累性劳损，导致关节软骨发生退行性变。肥胖和粗壮体型的人中发病率较高，其原因为体重超重，关节负重增加，促成本病发生。 2、饮食因素：关节软骨内没有血管，其营养依靠从关节液中吸取。营养不良可导致和加重本病的进展。 3、免疫学异常：关节软骨原是一个无血管的封闭的屏障，软骨组织大多处于机体自身免疫监视系统相隔离的状态，在原发性骨关节炎病人的滑膜中，可见少数单核细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润，并见大量具有细胞因子分泌功能的滑膜细胞增生。骨关节炎可能是一种依赖T细胞的局部炎症反应过程。有学者在骨性关节炎的髋关节软骨表层发现了IgG、IgM和IgC，这种病人中产生多发性关节炎的频率较高。 4、气候因素：常居潮湿、寒冷环境的人发病率高。这主要
Chinese Journal of Reparative and Reconstructive Surgery, December 2011, V ol. 25, No.12·1434· 膝关节原发性骨关节炎软骨和软骨下骨 病理改变的定量研究 宋伟杨柳王富友 【摘 要】目的 观察膝关节原发性骨关节炎（osteoarthritis，OA）胫骨平台软骨和软骨下骨病理改变特点，对比内、外侧平台软骨和软骨下骨结构参数，探讨钙化层和软骨下骨在OA发病机制中的作用。方法取2009年10月－2011年5月行人工全膝关节置换术治疗的30例30膝原发性OA患者自愿捐赠的新鲜胫骨平台标本进行实验。其中男11例，女19例；年龄55～78岁，平均65.1岁。病程10～25年，平均16.6年；患膝内翻畸形1～23°，平均9.3°。大体观察胫骨平台后在内、外侧中央负重区取材，常规制备脱钙石蜡切片，行HE和番红O/固绿染色，观察关节软骨退变特点，参照Mankin评分标准评分并分期；观察钙化层及软骨下骨病理改变。应用Image Pro Plus 6.0图像分析软件测量软骨和软骨下骨结构参数，包括软骨全层（total articular cartilage，TAC）厚度、钙化层（articular calci? ed cartilage，ACC）厚度、ACC/TAC比值、软骨下骨板（subchondral bone plate，SCP）厚度以及骨小梁体积分数（trabecular bone volume，BV/T V）。结果大体观察内侧平台软骨退变较外侧严重，内侧平台软骨Mankin评分为（12.4 ± 1.1）分，显著高于外侧平台的（8.3 ± 1.6）分（t=12.173，P=0.000）。根据Mankin评分结果在60个标本中，14个为OA早期，可见软骨浅表层裂隙、潮线复制和软骨下骨增厚；19个为OA中期，可见软骨深层裂隙、多发软骨下骨吸收陷窝和明显增厚的软骨下骨；27个为OA晚期，可见软骨全层缺失、软骨内化骨和“象牙化”软骨下骨。软骨和软骨下骨结构参数测定示：内侧平台TAC厚度显著低于外侧平台，ACC/TAC比值、BV/TV及SCP厚度显著高于外侧平台，差异均有统计学意义（P < 0.05）。内、外侧平台ACC厚度比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。结论钙化层和软骨下骨可能在OA发生与进展中发挥了重要作用。 【关键词】原发性骨关节炎非钙化软骨钙化层软骨下骨图像分析 HISTOMORPHOMETRIC ANALYSIS OF ARTICULAR CARTILAGE AND SUBCHONDRAL BONE FROM PRIMARY OSTEOARTHRITIC KNEES/SONG Wei, YANG Liu, WANG Fuyou. Center for Joint Surgery, Southwest Hospital, Third Military Medical University, Chongqing, 400038, P.R.China. Corresponding author: YANG Liu, E-mail: jointsurgery@https://www.doczj.com/doc/768035190.html, 【Abstract】Objective To investigate the pathologic characteristics of the articular cartilage and subchondral bone from osteoarthritic knees, and to compare the structural parameters of articular cartilage and subchondral bone between the medial and lateral tibial plateau, so as to determine the role of calcified zone and subchondral bone in the pathogenesis of osteoarthritis (OA). Methods The tibial plateaus were taken from 30 patients undergoing total knee arthroplasty between October 2009 and May 2011. The subjects included 11 males and 19 females with an average age of 65.1 years (range, 55-78 years). The mean disease duration was 16.6 years (range, 10-25 years); the mean varus angle of the diseased knee was 9.3° (range, 1-23°). After gross observation, the cartilage-bone samples were taken out from the most weight-bearing regions in the internal areas of the medial and lateral plateaus. The decalci? ed paraf? n-embedded sections were prepared and stained with HE and Safranin O/fast green for cartilage assessment (Mankin score), staging, and bone histomorphometry; the pathologic features of the cartilage and subchondral bone were also observed. The thickness of total articular cartilage (TAC), articular calci? ed cartilage (ACC), subchondral bone plate (SCP), and the trabecular bone volume (BV/TV) were measured by Image Pro Plus 6.0 imaging system, then the ratio of ACC/TAC was calculated. Results Macroscopic results showed that articular cartilage degeneration was more severe in the medial plateau than in the lateral plateau; Mankin score of the medial plateau (12.4 ± 1.1) was signi? cantly higher than that of the lateral plateau (8.3 ± 1.6) (t=12.173, P=0.000). In the 60 samples, 14 samples were at stage I, characterisd by ? ssures within the super? cial zone, duplicated tidemark, and thickend subchondral bone; 19 samples were at stage II, characterisd by ? ssures extending into the deep zone, multiple subchondral bone resorption pits, and obviously thickend subchondral bone; and 27 samples were at stage III, characterisd by full-thickness cartilage defects, endochondral ossification, and eburnated subchondral bone. The bone histomorphometric study showed that TAC thickness of the medial plateau was signi? cantly lower than that of the lateral plateau (P < 0.05); the ratios of ACC/TAC, BV/TV, and SCP thickness 基金项目：国家自然科学基金面上项目（30870639）；国家自然科学基金重点项目（31130021） 作者单位：第三军医大学西南医院关节外科中心（重庆，400038） 通讯作者：杨柳，教授，博士生导师，研究方向：组织工程和关节外科，E-mail: jointsurgery@https://www.doczj.com/doc/768035190.html, 网络出版时间：2011-11-12 21:15:14；网络出版地址：https://www.doczj.com/doc/768035190.html,/kcms/detail/51.1372.R.20111112.2115.201112.41_010.html
骨性关节炎是最常见的一种慢性进行性关节病。40岁以上的人群中超过半数有X线所见的骨关节炎表现。本病的基本病理变化为关节软骨和软骨下骨损伤、骨质增生及关节内组织的炎性病变。许多研究证明，本病主要由软骨退行性变而致的概念并不正确。本文就近年来国内外对骨性关节炎发病机制的认识进行了讨论。一、骨性关节炎的诱发因素骨性关节炎的发生与关节局部因素、全身因素及个体遗传素质均有密切的关系。关节软骨及软骨下骨受到直接或间接的压力和磨擦损伤可能是骨性关节炎起病的主要诱发因素。研究证明，直接的压力作用可使动物的关节软骨细胞激活，引起蛋白酶和炎性细胞因子的分泌，进而导致软骨及其周围组织中胶原等蛋白的降解及炎性介质增加（1）。肥胖者膝关节骨性关节炎发生率增加即与这一机制有关。此外，随年龄增大，关节周围韧带松驰、神经反射减缓及外伤等均可致关节不稳，造成软骨的压力不平衡及损伤，进而出现软骨细胞激活、蛋白酶类及炎性细胞因子分泌增加等骨性关节炎的病理变化。除关节软骨损伤的作用外，骨性关节炎的另一个诱发因素是不同原因所致的软骨下骨组织细微结构的异常。临床研究发现，不少骨性关节炎患者在关节软骨的形态学变化之前即出现软骨下骨硬化等X线改变。反复的关节微创伤可引起软骨下骨组织的微骨折，并引起关节软骨的生物力学和代谢的变化、骨硬化及骨赘形成（2）。许多研究发现，遗传因素在部分骨性关节炎患者的发病中发挥了一定作用，如以Hebarden结节为突出表现的患者存在4q26-q27、7p15-p21及Xcen基因的连锁不平衡。II型前胶原（COL2A1）基因突变与家族性骨性关节炎有关。此外，IV型、V型、VI型胶原及COL9A1基因突变均可能是骨性关节炎的易感基因（3）。这些基因可能在一定程度上参与了不同骨性关节炎个体的发病，但是对其参与骨性关节炎发病的机制国内外的研究尚少。二、骨性关节炎病变进展的机制骨性关节炎基本病变主要发生在关节软骨、软骨下骨及关节滑膜，其病变的特点为致炎性蛋白和酶类分子增加，以及炎性抑制性因子的减少。一方面，软骨细胞受不同因素的作用活化后产生I、IIa、III、VI、X型胶原明显增加，以及这些胶原成分的降解增强。软骨细胞和滑膜细胞产生的基质金属蛋白酶（MMPs）、白细胞介素（IL）1和肿瘤坏死因子（TNF）a等致炎性细胞因子、炎性介质及自由基等的水平显著升高。这些炎性成分又可作用于软骨细胞、滑膜细胞及其周围组织进一步促进致炎因子的产生，终至出现软骨破坏。另一方面，骨关节炎患者软骨基质中金属蛋白酶组织抑制物（TIMPs）明显减少，软骨细胞及滑膜的IL4、IL10及和IL13等抑制性细胞因子产生水平降低，使这些细胞因子抑制致炎性细胞因子IL1的作用减弱（4）。因此，骨性关节炎患者的关节病变进展与致炎性因子的增高和炎性抑制因子的水平减低两方面的因素有关。近几年的研究提示，骨性关节炎患者的病程早期即出现软骨和软骨下骨的保护和修复现象。主要的发现包括两个方面：第一，骨性关节炎者软骨细胞、软骨下骨组织及滑膜中的血小板获得性生长因子（PDGF），胰岛素样生长因子（IGF）- I和转化生长因子（TCF）-b的水平升高（5）。这些因子与基质有较强的亲和力并可抑制炎性细胞因子的作用，因而可减缓软骨及软骨下骨组织损伤的发生。但是，这些生长因子水平的升高同时参与了骨硬化及骨赘的形成。第二，骨性关节炎的软骨下骨组织代谢增强，骨生成蛋白（BMP）-2等生长因子产生增多。BMP-2对软骨损伤有一定的修复作用，但远不足以抵消本病中致炎因素等对软骨的损伤。同时，IGF-1等的促软骨修复作用也受到其受体或结合蛋白的抑制。因此，上述生长因子在骨性关节炎的保护及修复作用并不能阻止骨性关节炎的病变进展。软骨细胞活化及软骨下骨微骨折等病变的结果主要导致致炎性成份及生长因子的产生增多和炎性抑制因子的产生减少。同时，这些炎性成份还可引起关节液内磷酸钙结晶的形成。这些致炎因子及结晶等导致软骨细胞及软骨下骨的损伤，并进一步促进上述炎性或破坏性因子的产生，最终出现软骨破坏、滑膜炎症、骨硬化和骨赘形成等骨性关节炎病变的发生。