骨关节炎发病机制研究进展精品PPT课件

4.OA的病理学
OA主要累及负重关节的关节软骨， 其次是滑膜。
4.1 关节软骨的构成及功能
软骨主要由软骨细胞、细胞外基质构成。 另有少量糖蛋白、纤维粘连蛋白及层粘 连蛋白。
4.1.1 软骨细胞
软骨细胞在关节软骨中大约占10%（湿重）。 在成人仅占体积的2%左右。 其功能是：分泌胶原蛋白、弹性蛋白、蛋 白多糖以构成细胞外基质。
研究表明： 膝关节损伤者，膝OA发生率显著增高； 髋关节损伤者，髋OA发生率显著增高。
3.8 遗传因素：
人们通过对Heberden’s结节遗传性的研 究，已经认识到遗传因素在OA发病中的重要 作用。
父母患有OA，其子女患OA的危险大大增高。
3.9 畸形与手术：
先天畸形致使关节受力分布异常，使关 节面受力不均，致关节面有效负重面积减少， 使单位面积的软骨压力增加，损害软骨而致 OA的发生。
1.1 OA定义
OA是在机械性和生物性因素作用下，使关 节软骨细胞、细胞外基质和软骨下骨的正常合 成与降解失衡，导致关节软骨退变、纤维化、 软骨下骨硬化、炎性变及骨赘形成，出现关节 疼痛、活动受限，畸形为临床表现的一种疾病。
1.2 OA发病率
45岁以下
5% -10%
55-65岁
40% - 60%
4.1.2 细胞外基质
是一多水分的组织，水占总湿重的6080%。剩余的20%-30%由胶原与蛋白多糖（聚 集蛋白多糖）两种大分子物质构成。
细胞外基质的功能 （1）保持软骨的完整性和伸展性； （2）维持软骨张力，使软骨具有抗压特性。
4.2 OA的病理变化
骨关节的所有组织均可受累，包括软骨， 软骨下骨、滑膜、半月板、韧带及支持的神 经肌肉组织。（如图）
3.5 骨密度：
患膝OA的人的骨密度（ BMD ）比没有 患膝OA人的BMD高；
患髋OA的人，其脊柱和四肢部位的 骨密度较高；
患有双侧髋OA的女性和伴有髋关节 骨赘的女性，其股骨颈BMD最高。
3.6 雌激素
绝经后雌激素水平的下降和骨关节炎的 发生密切相关。
激素替代治疗，可保护关节免于发生OA。
3.7 损伤：
5.1.3 异常力学对软骨下骨的影响
研究表明：压力性静水压能降低成骨指 数，而具有维护软骨的作用；
张力性静水压则增加成骨指数，而具有诱 发软骨变性，破坏和促进骨化的作用。
5.2 OA的生物学机制
当力学刺激作用于关节软骨时，软骨细胞 将力学信号转化成生物学信号来调节其代谢活 动。
力学信号转化成生物学信号，一般有四种 途径：
长期石膏固定，缺乏锻炼，可使关节软骨 出现先天性萎缩，蛋白多糖合成停滞，而使软 骨变性。
3.10 营养：
食物中的许多营养成份含有抗氧化剂，可 以抵抗氧自由基对抗体的损伤，防止或延缓某 些疾病的发生（OA）。
食物中维生素C和维生素E是最有效的抗氧 化剂。缺乏维生素C可使关节软骨代谢异常， 影响胶原和蛋白多糖的合成。
正常
正 常
异 常
4.2.1 软骨
早期：软骨弹性改变 ↓
软骨表面变薄、变软、不光滑 ↓
中期：顶部出现裂隙、糜烂、溃：软骨下骨重塑（软骨内骨形成、边缘 骨赘、软骨下骨硬化及假囊肿形成）
4.2.2 滑膜
早期：滑膜充血、血管周围局限性淋巴 细胞及浆细胞浸润。
及脊柱关节。如图示。
1.4 OA分类
1.4.1 按病因分
原发性 继发性
1.4.2 按发病范围分
局部性 全身性
1.4.3 按发病机理分
遗传性 退行性 侵蚀性
2、OA的病因
2.1 原发性骨关节炎：原因不明 2.2 继发性骨关节炎 （1）关节损伤：负荷过重致软骨损伤。 （2）全身性疾病：代谢性疾病或内分泌性 疾病。 （3）负荷减少，长期废用性活动减少。 2.3 遗传性骨关节炎：与遗传基因相关。
75岁以上
80%
全球OA总人数高达3.5亿以上。在亚洲平
均每6个人中就有1人患本病。我国岁老龄化
的来临，OA患者逐年增多，估计达2亿左右。
男女患病比例为1:2。
1.3 OA临床表现 （1）起病隐匿，进展缓慢。 （2）受累关节疼痛、压痛、肿胀、晨僵、
关节摩擦音、关节积液、关节畸形、关节活动 受限。
（3）重者致残、严重影响生活质量。 本病最常侵犯膝关节、髋关节、手关节
❖ 重庆市教委“十二五”中西医结结合重点学 科
❖ 重庆市中西医结合一级学科硕士学位授权点
1、概述 骨关节炎（Osteoarthritis，OA）曾被称
为骨关节病，退行性关节病，肥大性关节炎、 老年性关节炎、软骨软化性关节病。是一种临 床最为常见的风湿性疾病。骨关节炎是影响女 性健康的第4位疾病，是影响男性健康的第8位 疾病。
晚期：滑膜呈绒毛样增生；并失去弹性、 关节囊增厚（关节活动受限）。
5. OA的发病机理
目前研究认为： OA发病的中心环节是关节软骨的退变，而 原因则是力学和生物学因素共同导致软骨细胞、 细胞外基质及软骨下骨的降解与合成失衡。
5.1 OA的力学机制
适当运动的力学刺激会限制软骨退变，而 创伤及过度负荷会导致软骨破坏，发生OA。
3、OA发病的危险因素 3.1 年龄：
老化的关节软骨改变了软骨细胞功能， 而且对细胞因子和生长因子的应答发生变化。
3.2 体重（肥胖）：
肥胖超重造成关节过度负重。 这与髋OA、膝OA有关联。
3.3 性别：
女性发生膝关节更为常见。 女性发生手OA为男性2.6倍。
3.4 职业：
举重运动员发生髋OA 。 重体力劳动使膝OA发病率 。 棉纺织工人的手OA发病率 。
研究证明：力学刺激的种类、频率、持续 的时间及强度对软骨细胞均有影响。
5.1.1 异常力学刺激对软骨基质的影响
超生理限度的异常应力作用于软骨时，使 胶原纤维网架松弛，超微结构破坏，胶原纤维 断裂而发生软骨退变。
5.1.2 异常力学刺激对软骨细胞的影响
低压应力导致软骨细胞的功能下降； 高压应力导致软骨细胞功能代偿性增强； 过度应力使软骨细胞表型改变，导致蛋 白多糖代谢异常。
（1）核转录因子信号传导 （2）整合素途径 （3）Ca 途径 （4）MAPK途径
5.2.1 基质金属蛋白酶（MMPs）和基质金属 蛋白酶组织抑制剂（TIMPs）失衡 （1）基质金属蛋白酶（MMPs）
MMPs在软骨基质大分子降解中起有重要作用； MMP-1（胶原酶-1）可降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原， Ⅲ型最有效； MMP- 8（胶原酶-2）降解Ⅱ型胶原较强，但认 识有分歧； MMP- 13（胶原酶-3）是已知Ⅱ型胶原最强的降 解酶。对蛋白多糖也具较强降解作用。