负荷改变对髁突骨上组织细胞及细胞外基质的影响——超微结构的研究

负荷改变对髁突骨上组织细胞及细胞外基质的影响——超微结构的研究

摘要〕目的：检测髁状突骨上组织细胞及细胞外基质超微结构在负荷改变后的变化特点。方法：4只成年家兔在被拔除双侧下颌磨牙后1月和3月，用透射电镜的方法观察组织的表现。结果：细胞发生了不同程度的改建及退行性反应，如粗面内质网的扩张，线粒体肿胀，溶酶体增多等；基质中胶原原纤维的有序排列结构消失，胶原网受到破坏，同时蛋白多糖颗粒减少；基质中脂质小体及基质小囊等成分增多；负重区较非负重区的改变更显著。结论：过重的负荷会超过组织的代偿能力，使细胞产生基质的能力下降，对细胞自身产生不利的影响，引起髁状突的弹性及抗压、抗磨擦等能力的下降。

关键词下颌骨髁状突；超微结构；胶原；蛋白聚糖类；电子显微镜检查The ultrastructure changes of cells and extracellular matrix in the supraosseous tissue of mandibular condyle following load change

Duan Xiaohong, Wang Huiyun.

Dept. of Oral Anatomy and Physiology, Stomatological College, Fourth Military

Medical University, Xi'an, 710032

〔Abstract〕Objective: To observe the ultrastructure changes of the supraosseous tissues of mandibular condyle following load change.Methods:The ultrastructure of supraosseous tissues of 4 adult rabbits were observed under transmission electron microscope 1～3 months after removal of the bilateral lower molars. Result:After removal of the bilateral lower molars, the remodeling and degenerative activities in different layers of the condyles increased, such as vesiculation of endoplasmic reticulum, distortion of mitochondria and increase of lysosome. Furthermore, the sequential arrangement of collagen fibrils was disturbed, the collagen network broke down and the proteoglycan granules decreased. The number of lipid globules and matrix vesicles increased. Load-bearing areas showed more changes than unload-bearing areas. Conclusion:Overloading beyond the adaptive abilities of the tissue may cause a decrease of matrix's synthetic activity of the cells and degenerative changes of the ultrastructure of the cells and matrix.

Key words Mandibular condyle; Ultrastructure; Collagen; Proteoglycans; Electron microscopy

近年来，采用扫描电镜和透射电镜(transmission electron microscopy,TEM)方法对颞下颌关节疾病的研究取得了一些结果，但关于髁状突骨上组织细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的研究甚少，尤其是在负荷改变对基质的影响方面。本研究采用拔除成年家兔双侧下颌磨牙的方法，间接

造成关节负荷的加重，用TEM观察髁状突负重区和非负重区的骨上组织细胞及ECM在实验后1月和3月时的表现。

1 材料和方法

8只成年家兔(本校实验动物中心提供)为实验对象，分为2组，每组中2

只为实验动物，另外2只为对照，雌雄随机。实验动物在846合剂麻醉下拔除双侧下颌磨牙，实验动物和对照动物在相同条件下喂养。2组动物全麻下取

样，分别从左侧髁状突的前斜面和后斜面切取大小约1mm×1mm×3mm的骨上组织，30g/L戊二醛4℃条件下固定，0.1mol/L磷酸缓冲液冲洗，10g/L锇酸固定，冲洗后丙酮逐级脱水，混合液浸透，Epon812包埋，光镜下定位，制备超

薄切片后，醋酸铀和柠檬酸铅双重染色，JEM2000EX透射电镜观察。右侧髁状

突做常规HE染色，光镜观察。

2 结果

2.1光镜结果对照组髁状突骨上组织分纤维表层、增殖层和软骨层。前斜面

和后斜面相比，后者纤维层较厚，细胞成分多，增殖层连续，软骨细胞排列较为致密。3月组比1月组细胞成分较少，余无明显差异。

1月组实验动物前斜面的增殖层细胞稀疏，软骨细胞数减少。后斜面纤维

层略增厚。3月时，实验动物的前斜面纤维层变薄，细胞排列紊乱，软骨层变薄，有软骨细胞丛形成，软骨下方可见到破骨细胞；后斜面的变化较前斜面轻。

2.2电镜结果

2.2.1对照组纤维表层的细胞较扁，细胞突起较长，胞体长轴平行于关节表面，胞浆电子致密度较高。胞周基质(pericellular matrix,PCM)较窄或缺无，胶原纤维束可直接与胞膜相接触，基质中的胶原原纤维较粗，直径35～60nm，原纤维上有暗纹，纤维成束，平行于关节表面，但纤维束彼此之间交错，起源于不同的方向，胞间基质(interterritorial matrix,ITM)较疏松，有一些无定形物和网状纤维。后斜面的基质较前斜面更为疏松，细胞较扁圆。

增殖层细胞与表层细胞相似，扁圆，胞浆内有丰富的粗面内质网，核浆比例较大。基质较表层疏松，成束的原纤维减少，细的纤维密集排列成网，增殖层深层的部分细胞周围有半透明的PCM，有少量的蛋白多糖(proteogly-can,PG)颗粒散在或与细丝相连。该层细胞成分较多。

软骨层细胞的表现具有透明软骨细胞的典型特征，细胞为圆形较透亮，胞浆内有粗面内质网、糖原颗粒、少量微丝等。细胞突起短小，呈扇贝样。PCM

为半透亮的环形带，有PG颗粒和不成束的细丝。在PCM的外周是细胞的周边基质(territorial matrix,TM)，原纤维较细，密集成网，层层交错呈同心圆样环绕软骨细胞(1)。ITM内成束的原纤维较明显。PG颗粒丰富，散布于基质之中。后斜面的软骨细胞较前斜面多，排列更密集。

接近钙化区的软骨细胞细胞器减少，PCM透亮，PG颗粒甚少或缺无。基质中有少量的脂质小体和基质小囊(matrix vesicle,MV)。

2.2.2 1月组纤维细胞呈不规则形，胞浆的电子致密度增高，能观察到线粒体肿胀及溶酶体样物(2)，细胞突起短小，基质中的纤维数量减少，结构疏松，