骨关节炎的发病机理

1、.-骨关节炎的发病机理北京大学第三医院李锋 娄思权目前已知的骨关节炎的病因主要包括哪些方面？骨关节炎（ Osteoarthritis ，以下简称 OA ）是一种退行性关节疾病，又称增生性关节炎、退行性关节炎或骨关节病，是一种中老年人群中的常见病、多发病。主要侵害关节软骨、骨和滑膜组织，导致关节疼痛、畸形和功能障碍，从而影响病人的活动能力。按照美国风湿病协会（ ARA ）的分类，骨关节炎可分为原发性骨关节炎和继发性骨关节炎。前者确切病因不清，可能与年龄、性别、职业、种族、肥胖、遗传和过度运动等因素有关；后者可继发于任何关节损伤或疾病，如半月板损伤、关节内或关节周围骨折、关节韧带损伤、股骨头坏死、

2、先天畸形或关节感染等。有研究表明骨关节炎产生症状的病因是骨髓水肿、滑膜炎和关节渗出。细胞因子、生长因子、免疫因素等可能对关节软骨的退变产生影响， 从而引起骨关节炎的发生。.-近年对 OA 研究不断深入， 认为 OA 的病因是多因素造成的， 业已证明，关节软骨的退变是 OA 的最直接原因， 那么对 OA 病因的研究，就集中表现为关节软骨退变的病因研究。 从分子水平阐明的骨关节炎病的发病机理是当今医学领域中研究的重要课题，OA 除了增龄、磨损、肥胖外还有生化、遗传等因素均可抑制软骨基质蛋白多糖合成，促进蛋白多糖、透明质酸和胶原的降解，另外细胞因子、生长因子、免疫因素等都可能与OA 的发病有关。关节

3、软骨的组成及其生物力学特性正常关节软骨呈浅蓝白色，半透明，光滑而有光泽，具有耐磨、传导关节负荷、 吸收震荡和润滑关节等功能。 其基本组成成分是软骨基质和软骨细胞。软骨基质是由蛋白多糖和胶原组成，其中胶原占 50%，多为 II 型胶原纤维，排列规则，即由软骨下骨板向上延伸，斜向上达软骨表面，各不同方向的纤维共同组成无数个“网状拱形结构”。 软骨细胞顺胶原纤维方向排列，位于其间，达软骨表面的胶原纤维平行于关节软骨呈切线方向走行，形成一切线纤维膜； 蛋白多糖占 30%；软骨细胞则与基质的合成、 分解有关，是软骨组成中的活性成分。 软骨基质的组成和排列上的拱形结构决定了软骨的生物力学特性，即是一种含孔

4、率很高的粘弹生物质， 有很好的应力适应性。退变关节软骨的特征及其退变规律退变的关节软骨表面不光滑，缺乏光泽，可见龟裂，重者可有软骨面的缺损，其缺损范围及深度在病变的不同时期各异。 光镜下软骨细胞数目减少，排列紊乱，并有成簇现象， 可见到细胞核固缩、 碎裂或溶解。 电镜下，软骨退变可分早期，表现为细胞外形正常，核膜清晰、完整，核染色质轻度凝集；中期表现为细胞周晕消失，胞核致密，外形不规则，核膜不清，其中细胞周晕消失是软骨细胞退变的重要标志； 晚期表现为细胞的电子密度明显增加，胞核、胞质结构无法辨认。 胶原纤维排列紊乱或成束状， 严重时变性、.-坏死，钙盐沉着增多。另外尚可见到部分软骨细胞代谢活性

5、增高，此为残留的软骨细胞代偿所致。负荷传导紊乱对关节软骨的影响负荷传导紊乱可致软骨损伤、 退变，已有较多文献报道。正常关节负载时， 软骨变形，拱形纤维结构承受沿胶原纤维方向传导的压力，并分散到软骨下骨；卸载时，压力消失，纤维回复到原状，在这一过程中，软骨细胞始终在纤维网格内受到保护。 但当负荷传导紊乱时，软骨基质的拱形结构将遭到破坏， 软骨细胞失去保护作用而受损。 此外当关节软骨负载增加时， 一方面使软骨组织内的水分从孔中溢出；另一方面关节内压力增加，影响滑液的分泌，使得软骨从关节液中获取营养减少， 从而使软骨细胞在失水和缺乏营养环境中发生固缩、 碎裂、坏死，致使软骨基质形成受限，更进一步加剧

6、了软骨细胞的破坏，如此恶性循环，最终使关节软骨呈现肉眼可见的破坏与缺损。关节软骨酶对关节软骨的影响OA关节软骨与软骨酶作用之间的关系， 已有确凿证据，但这些酶的激活与释放途径，目前还不清楚， 尚需进一步研究，一旦搞清其途径，则预防和治疗 OA将成为可能。对 OA 关节软骨的生化研究结果表明， OA 的软骨成分的合成与分解之间的动态平衡被打破。 多参数综合研究表明 OA 的关节软骨的分解代谢.-明显大于合成代谢。 Ehrlich ， Martel-pelletier 等研究结果表明， OA 的关节软骨成分的降解可能与中性蛋白酶和胶原酶 ( 统称关节软骨酶 ) 的降解作用有密切关系， 这是近年来对

7、 OA 研究的一个重大进展。 国外很多学者的研究发现， OA 的关节软骨破坏的严重程度与中性蛋白酶和胶原酶的含量和活性呈正向关系。 Sapolsky 等在体外实验研究中， 发现中性蛋白酶在体外中性环境中较低浓度时即可降解软骨中的蛋白多糖； Pelletier 等在实验中测得胶原酶活性与胶原降解密切相关， 指出 OA 的胶原酶活性呈直接升高。目前已知中性蛋白酶和胶原酶都是金属依赖性的， 在 OA 实验动物模型研究中发现给实验动物喂饲依地酸 ( 一种阳离子鳌合剂 ) 可以明显减轻实验动物关节软骨的破坏， 并能降低这两种酶在病变部位的活性。 Martel - Pelletier 等发现人类 OA 关

8、节软骨中金属依赖性蛋白酶活性比正常软骨组织中的高 7 8 倍；Ehrlich 等测定了 OA 实验动物模型关节软骨中中性蛋白酶和胶原酶活性， 结果发现 OA 关节软骨中， 这两种酶的活性在软骨破坏最严重的部位最高。自身免疫反应对关节软骨的影响近年来，关节软骨损伤退变中的自身免疫反应现象，瞩目，Cooke 等曾在 OA 患者的病变关节软骨部位检测到抗疫球蛋白 IgG、 IgA和补体 C3 沉着。 Kerwar等在用 II日益为人们所 II 型胶原的免型胶原免疫大鼠所诱发的关节炎动物模型中，发现大鼠关节软骨表面有免疫球蛋白 IgG 和补体 C3 沉着，而在经去除补体处理的大鼠接受抗胶原免疫球蛋白注

9、射后，却未发生关节炎，关节表面只有 IgG 沉着，没有补体 C3，也无软骨损伤，表明抗原抗体对软骨的损伤作用需补体介导。 Donohue 等提出 “隐蔽抗原”假说 ，但当软骨受到某种损伤，软骨成分便可被暴露出来，从而引起抗自体软骨成分的自身免疫反应， 产生的抗胶原抗体可抑制软骨细胞 DNA 、硫酸多糖和胶原的合成， 进一步加重软骨的退变， 使更多的软骨成分暴露出来，再次激发自身免疫反应，临床上所见到 OA 呈进行性加重，可能与此有关。抗胶原抗体是关节软骨退变的始因或结果，目前尚无足够的证据，有待于进一步研究证实。.-自由基对关节软骨的影响自由基是含有一个或多个未配对的电子，具有很强反应活性的基

10、团，它可对氨基酸、多肽及蛋白质进行化学修饰，改变其结构和功能，并增加对蛋白水解酶的敏感性，促进其降解，使细胞膜发生脂质过氧化，成为许多疾病发生的基础。自由基对关节软骨损伤作用，已开始为人们所涉及， Bukhardt 等在离体实验研究中， 发现自由基可抑制软骨基质蛋白多糖的合成， 促进基质中蛋白多糖和胶原的降解。 魏西秦等的研究结果发现自由基可抑制关节软骨细胞 DNA 、基质蛋白多糖及胶原的合成，同时引起软骨细胞膜性结构的严重损伤。国内孙材江等对 OA 患者体内自由基水平进行了研究， 发现 OA 患者红细胞内 SOD ( 超氧化物歧化酶 ) 明显下降，血浆 LPO( 脂质过氧化物 ) 含量明显增

11、高，二者呈负相关系。自由基对软骨细胞的损伤不仅表现在细胞形态和生长状态的改变， 更重要的表现在细胞功能的改变。 体外实验表明，软骨细胞在自由基作用下， 合成和分泌蛋白多糖和胶原的功能明显改变，表现为蛋白多糖合成受到抑制，胶原的分泌由II型转变为 I型，势必引起软骨的损伤退变。 然而自由基对软骨的损伤作用与自由基清除剂对此的保护作用的研究还很不够，尚需进行更广泛、更深入的实验与临床研究。细胞因子对关节软骨的影响细胞因子在 OA的发病过程中起着重要的作用，目前已阐明的达50 多种，其中经实验或临床发现与OA有关的近十种。1 白介素 (interleukin - 1，IL - 1).-IL - 1可

12、促进滑膜细胞的软骨细胞合成并释放前列腺素E2(Prostaglandin E2，PGE2) 和胶原酶产生强大的促炎症作用，引起滑膜炎症和骨的吸收，而且形成的PGE2 反过来又进一步加强IL- 1 对软骨的分解作用。 IL -1 和 IL -1 可能共同作用于同一受体，发挥类似的生物活性， IL - 1 刺激滑膜成纤维细胞增殖，促进滑膜细胞粘附分子(ICAM - 1)的表达，使滑膜细胞与浸润性炎性细胞反应性增强，从而造成关节软骨生存的恶劣微环境。2 肿瘤坏死因子 (Tumor necrosisfactor ， TNF )TNF - 与 IL 1 只有 3% 的同源性，并作用于不同的受体，但两者表

13、现出许多相似的生物学特性。 TNF - 可激活多型核细胞，刺激滑膜细胞的 PGE2 产生，增加骨，软骨的破坏。邓廉夫等通过对 TNF - 的研究指出， TNF - 以促滑膜成纤维细胞样细胞增殖作用为主，并因其增强滑膜细胞 RNA 的表达功能，而使滑膜组织纤维性变及滑液中细胞因子水平异常升高，从而改变关节的力学特征，软骨细胞的生活微环境，而成为参与 OA 关节软骨退变的途径之一。在 OA 动物模型中， OA 软骨免疫组化染色其基质及细胞中 TNF - 及受体均呈现阳性反应，且强度与范围和 OA严重程度相平行。3 白细胞介素 6 (interleukin 6 ，IL 6)白细胞介素 6(inter

14、leukin 因子，其作用与 B 细胞功能相关联， 6，IL 6) 又称正常人滑膜免疫组化测不出B细胞分化IL 6 ，.-但在OA滑膜衬里细胞及浸润的单核巨噬细胞中可检测其存在。IL6可激活B细胞和T细胞，通过其自分泌形式作用于软骨细胞，促进软骨细胞的增殖。4 胰岛素样生长因子(Insulin likegrowth factor，IGF )OA 病理表现中关节软骨表面粗糙不平，软骨基质的原纤维性变，软骨细胞肿胀、崩解、增生，导致这种表现的基本原因之一就是异常增加的胰岛素样生长因子结合蛋白(Insulinlike growth factor bindingprotein ，IGFBP) 阻碍了

15、IGF 1 和受体之间的结合， 从而使 OA 软骨细胞对 IGF 1 不敏感， OA 软骨细胞利用羟脯氨酸合成 PG 的能力下降，且 OA 骨赘形成与血清 IGF 1 水平呈正相关。5 一氧化氮 (Nitric oxygen ，NO ) 与一氧化氮合酶 (Nitric oxygen synthease ，NOS)NO 是一种细胞间信使分子， 可介导许多生物学现象。 NOS 可催化重要炎性介质 NO 的产生。 OA 患者血清，滑液中 NO 含量明显高于正常， NO 可引起软骨代谢的紊乱，与 OA 软骨退变的发生、发展密切相关， OA 关节中 NO 可抑制软骨细胞增殖，促使软骨细胞凋亡，抑制软骨细

16、胞 PG 、胶原的合成，促进其分解，这些变化可导致关节软骨修复能力下降，软骨破坏增加，加速软骨退变。6 细胞凋亡细胞凋亡是细胞死亡的重要形式之一。彭丹等成功地复制了骨关节炎的动物模型，应用TUNEL( 原位末端标记法)标记法，通过对兔膝关节制动时间的动态观察发现，制动后1周即有软骨细胞凋亡的发生，且凋亡主要发生在表层软骨细胞，2 周后凋亡呈进展趋势， 4 周时出现大量中层和表层软骨细胞凋亡， 6 周达高峰，此改变与光镜下软骨细胞发生退行性变的病理变化相符。由NO 诱导和 Fas 介导 OA 关节软骨细胞异常凋亡，使软骨细胞数量减少，软骨修复功能下降，当成簇的软骨细胞凋亡脱落后，形成.-碎片进入

17、滑液，可刺激骨膜，引起滑膜炎，同时释放炎症介质和自由基等刺激原，进一步诱导软骨细胞发生凋亡，甚至坏死，如此周而复始，形成恶性循环，最终关节完整性破坏。由此可知 OA 是由诸多因素引起，但目前人们对 OA 病变的发生，发展及其各细胞因子作用机制、 调节机制尚存诸多不明之处， 需进一步研究探索。骨关节炎的诊治误区分析骨关节炎的临床表现北京大学第三医院骨科娄思权骨关节炎是引起成人局部或广泛关节疼痛的常见原因，起病缓慢，常常没有症状，呈良性发展过程。疾病的晚期可以出现明显的疼痛、僵硬、关节活动受限，导致关节失用。骨关节炎引起疼痛的原因没有完全阐明，可能与滑膜炎、骨增生、关节内静脉压升高、关节囊牵张、韧

18、带和腱组织受刺激、软骨下骨骨折等因素有关。炎症性疼痛是治疗的指征，创伤性滑膜炎、软骨碎片刺激、晶状物沉积（钙磷酸盐沉积）都可引起急性炎症发作。骨关节炎的影像改变与症状之间的关联不明确， 不是所有具有严重 X 线表现的病人都会有症状 ，大约 30 影像学异常的病人会有关节疼痛和僵硬。骨关节炎是一种终生性疾病， 但是它不一定进展或症状加重， 目前没有证据显示早期发现疾病能改变其病程， 然而早期的干预有利于功能的保留。骨关节炎的症状.-疼痛、僵硬、失用是骨关节炎的三大主要症状。1 疼痛： 通常是骨关节炎病人的最初主诉，在病程早期，过度使用关节后出现疼痛，休息可以缓解。随病情进展，静息时也会疼痛。寒冷

19、和潮湿会使疼痛加重。2 僵硬： 是指关节紧束的感觉和运动缓慢。僵硬不一定与客观的关节活动受限相关。 典型的发作是在早晨， 15 30 分钟缓解。 类风湿关节炎的僵硬可以持续更长的时间。僵硬和疼痛一样，大气压下降或湿度增加可以使其加重。3 乏力和失用：乏力可能与关节炎的程度相关，失用因为关节炎导致的关节活动受限，代表预后不良。对于膝关节和髋关节，跛行是常见的失用表现。骨关节炎的体征视关节肿大、畸形触压痛、关节摩擦感动活动受限压痛：大多数关节压痛在关节线上。关节肿大：可以因为骨质突起、滑膜炎、渗出液所致，皮肤发热.-和红肿少见。关节摩擦感：因为关节面的不规则和关节内的碎片，在活动时产生声响。活动受

20、限： 中重度关节炎使关节活动受限。原因是：疼痛、炎症、屈曲挛缩、游离体、畸形。畸形：因为屈曲挛缩、对线不良、半脱位、关节肿大引起。原发性关节炎可以涉及一个或多个关节， 最多见的是膝关节炎、 近指间关节炎、远指间 关节炎，第一腕掌关节炎，也见于脊柱小关节、髋关节、肩锁关节、第一跖趾关节。发病多为缓慢发生，少数是急性发病。可能因为一次不严重的关节扭伤起病，关节疼痛持续 1 月或几个月，超过了软组织损伤的病程。也可能在天气变冷、阴雨天发病，或者爬山、长距离步行后发病，多数没有诱因。 慢性非对称性单关节发病是骨关节炎的特点 ，逐渐发展成慢性非对称性多关节炎。（一）手的关节炎表现远节指间关节受累后骨端膨

21、大，局部硬性突起，被称为 Heberden 结节，无痛或伴有疼痛，通常经过数年逐渐增大。远节指骨向内或向外偏斜。随病情进展，近节指间关节也会出现类似结节，称为 Bouchard 结节。多个关节患病，会出现桡侧或尺侧偏斜，伴有屈曲挛缩，这是骨关节炎与类风湿关节炎的一个鉴别点。小关节的骨关节炎在女性多见， 手部的结节可以多年没有症状， 有时会有关节周围小的胶冻样的囊性病变，可以出现疼痛、红肿。原发性骨关节炎很少累及掌指关节， 掌指关节的骨性肥大肿胀可能是假性痛风的表现，一些代谢疾病常影响到掌指关节。第一腕掌关节是手的骨关节炎的第二个常见发病部位，活动后有疼.-痛，压痛点在关节周围或舟骨。（二）膝和

22、髋关节的骨关节炎请注意骨关节炎与类风湿性关节炎的鉴别要点！膝关节炎症状隐袭发展， 早期行走时，尤其是上下楼可感觉到疼痛，休息可缓解。 晚期休息和夜间也感觉疼痛。 有的病人伴有急性滑膜炎也可以表现为静息痛，待滑膜炎好转，疼痛明显缓解。膝关节的疼痛可以是广泛的没有定位，也可以是髌骨周围，关节内、外间隙，腘窝疼痛。关节的僵硬感在活动后会有缓解，但是负重后疼痛加重。活动关节会有摩擦感，腘窝会有孤立的囊肿（ Baker 囊肿）。关节可以肿胀，原因可能是关节渗出液或者滑膜增生肥厚。 股四头肌轻度萎缩， 不同于类风湿关节炎常见的股四头肌明显萎缩。随病情进展，出现膝内翻，偶有膝外翻，膝外翻的病人多数是继发于外

23、侧半月板切除后。 关节可以有不稳定表现， 出现因疼痛和不稳定引起的跛行。在负重位 X 线片表现为内侧或外侧关节间隙狭窄，关节面骨质硬化不平，边缘骨质增生，关节内有游离体，下肢力线改变，膝内翻或外翻（FTA>178° 或 <172°）关节不稳定出现半脱位。美国风湿病协会诊断膝关节骨性关节炎的标准要求有膝痛和放射学改变并且符合下述之一：年龄大于50岁，晨僵时间少于30 分钟，活动时有关节摩擦感。髋关节原发性骨关节炎非常少见，多数是继发于髋关节发育不良和股骨头坏死。疼痛多位于关节前面、外侧或大腿内侧。也可以表现为臀部或坐骨神经支配区疼痛， 或因为闭孔神经牵涉痛沿大腿前

24、侧到膝部。此时主要与膝关节炎鉴别。.-骨关节炎和骨质疏松是两个独立的疾病， 由于骨关节炎常常发生在老年人，因此许多骨关节炎的病人合并骨质疏松， 但是在膝髋关节局部常常表现为骨质密度增加， 一个有趣的现象是髋关节骨关节炎的病人摔伤后很少发生股骨颈骨折。所以试图通过补钙来治疗骨关节炎是不正确的。（三）脊柱颈腰椎椎间盘、后侧小关节的退变在大于 60 岁的老年人中是很常见的。退变使得椎间隙狭窄、骨赘形成，压迫神经根和脊髓。类似四肢关节的骨关节炎，也会产生颈部和腰部的疼痛、僵硬。寰枢椎关节炎可引起枕骨下方疼痛。神经根受压会出现支配区的疼痛、麻木、肌无力。胸椎 X 线检查也可见到增生的骨赘，但是由此引起的

25、根性症状少见。当椎间盘和小关节退变严重时会出现椎管狭窄。 骨赘和先天狭窄的椎管、肥厚的黄韧带一起作用压迫神经根、马尾、脊髓，出现间歇跛行。如果压迫颈椎的脊髓， 间歇跛行表现是行走一段时间后出现双下肢的无力， 休息后好转。如果压迫腰椎的神经根， 表现为行走一段时间后出现一侧或者双侧神经支配区的疼痛，休息后好转。 腰椎管狭窄的病人弯腰时椎管的容积变大，压迫解除，因此病人可以长时间弯腰骑车而没有疼痛症状。鉴别诊断1全身性关节炎：特点是进展缓慢、隐袭起病，主要见于手、第一跖趾关节、 髋、膝、脊柱。进一步分为两个亚型： 结节型和无结节型，结节型手的远节指间关节受累，有明确家族史。2侵蚀性关节炎：是骨关节

26、炎的亚型，主要影响手部的小关节。有明显的骨软骨缺损、软骨下骨硬化，骨侵蚀是主要特点。疾病早期发生畸形和关节僵直。3弥漫性特发性骨肥厚综合征（DISH ）： 主要涉及脊柱，不是.-骨关节炎的亚型。小关节受累少见，常见椎间盘退变，增生性骨赘，由一个椎体延伸到另一个椎体。 X 线表现脊柱前纵韧带钙化。骶髂关节正常，与强直性脊柱炎不同。病人主要是脊柱僵硬感，没有疼痛或者疼痛不明显。糖尿病病人容易患此病。4类风湿关节炎：也有手部关节症状，但是主要累及掌指关节和近节指间关节，而骨关节炎与此相反，累及远节指间关节。类风湿关节炎可以有关节的红肿，而骨关节炎很少有此表现，但是侵蚀性关节炎除外。 类风湿关节炎手的

27、畸形是尺偏， 骨关节炎可以尺偏也可桡偏 ，呈蛇样外观。 X 线类风湿关节炎表现是萎缩性关节炎， 骨质疏松；骨关节炎是增生性关节炎，骨密度增高。根据这些不难做出诊断。骨关节炎类风湿关节炎手部关远节指间关节掌指关节或近节节症状部位指间关节关节红少有常有肿畸形尺偏或桡偏仅尺偏X 线表增生性，骨密度萎缩性，骨质疏现增高松5 此外还要和血色素沉积症， 痛风，牛皮癣性关节炎， Reiter综合征，炎性肠病的关节炎相鉴别。骨关节炎早期往往并没有任何症状和体征， 只有到了晚期才出现明显的疼痛、僵硬、关节活动受限，导致关节失用，并出现相应的体征。根据骨关节炎的临床表现做出准确的诊断尚有一定难度， 需通过其影像学

28、改变和实验室检查对该病作出进一步诊断。骨关节炎的诊治误区分析.-骨关节炎诊断研究进展北京大学第三医院骨科刘延青娄思权骨关节炎的影像学诊断方法较多，而最有前途的诊断早期 OA的影像学方法是什么？骨关节炎（ Osteoarthritis ，简称 OA ）是一种退行性关节疾病，又称增生性关节炎、退行性关节炎或骨关节病，是一种中老年人群中的常见病、多发病。主要侵害关节软骨、骨和滑膜组织，导致关节疼痛、畸形和功能障碍，从而影响病人的活动能力。骨关节炎是引起成人局部或广泛关节疼痛的常见原因，起病缓慢，常常没有症状，呈良性发展过程。疾病的晚期可以出现明显的疼痛、僵硬、关节活动受限，导致关节失用。骨关节炎的影

29、像改变与症状之间的关联不明确，不是所有具有严重 X 线表现的病人都会有症状， 大约 30 影像学异常的病人会有关节疼痛和僵硬。根据骨关节炎的临床表现、影像学改变和化验室检查可对该病作出初步诊断。但做出准确的早期诊断尚有一定难度。骨关节炎的临床诊断研究过去曾有人用萎缩性关节炎及增生性关节炎的命名，前者的含义指滑膜炎症及骨、软骨的破坏。因此亦包括类风湿关节炎在内。而将增生性关节炎理解为局部软骨的丢失，很少有炎症，有明显的周围软组织增生，因而.-得此名称。以后认识到骨关节炎与年龄老化及过去关节创伤的密切关系，又习称为退化性关节炎。还有人将骨关节炎称为骨关节病，过度强调了本病没有明显的炎症，实际上炎症

30、在本病也不是完全不存在的，这些命名均有些欠妥，所以目前国际上通用了骨关节炎一词，其它名称皆逐渐废用。骨关节炎的概念仍在变化中，目前虽未达到全世界的共识，但一般认为骨关节炎是指以软骨丢失及伴有关节周围骨反应为特点的一种滑膜关节病。应当看到还有一些仅有软骨丢失但不一定有骨的增生反应 , 如多发性软骨炎、类风湿性关节炎；另一方面，有些为关节周围新骨形成，但不一定有软骨破坏或丢失，如强直性脊柱炎中的附着点炎症过后出现骨赘。故此只有上述两种情况并存 于一滑膜关节时， 才符合骨关节炎的含义。骨关节炎主要临床表现是关节痛、关节僵硬，以后随病情的进展而出现关节骨性肥大，关节功能的减退，直至残废或生活不能自理。

31、 典型者涉及多数指间关节， 见 Herberden 氏结节，但是发病更多的还是膝、髋、脊柱骨关节炎，多见于中年女性，有明显的家庭聚集现象。软骨无痛的神经纤维，故软骨代谢的异常甚至结构的改变似乎不引起疼痛 。 疼痛可能是由于关节内高压刺激关节包囊的痛神经纤维，或骨内高压刺激骨膜或骨周围神经纤维，或软骨下骨微细骨折引起或由于关节结构改变后骨赘及滑膜炎引起疼痛。 关节痛一般多在活动后加重 。骨关节炎的发僵，主要见于关节休息后开始活动时，如由坐位起立，一般疼痛时间不长，英文称之为“ gelling ”，中文可译为发绉，与类风湿关节炎的晨僵不同。类风湿关节炎活动后晨僵消失，但骨关节炎活动后痛加重，对关节

32、发绉影响不多，但重型骨关节炎也可有晨僵，提示滑膜炎症存在，也可伴随局部温度增加、积液、滑膜肥厚。由于关节面的不光滑、关节活动时可有骨响声。由于骨赘和骨的再塑、关节出现骨性肥大，关节不稳定，进而活动受限，并有肌肉的废用萎缩，对膝、髋骨关节炎影响活动最大。.-骨关节炎的影像学诊断进展X 线片、 CT、 MRI、造影等比较而言， 早期检查最有前途的是 MRI。对 OA 的评估主要是通过放射学资料，因为它可以在较大范围内展示一个关节的生物力学状态，又可以显示软骨破坏缺失及软骨下骨质的改变程度。而 OA最早改变是关节软骨 ，因此早期诊断就必须显示关节软骨。 X 线平片虽然便宜，但只能根据关节间隙的改变来

33、间接判断软骨的受损情况。 CT 关节造影和 MRI 关节造影均可很好的显示关节软骨， 是目前显示关节软骨最好的影像学方法， 但有创伤性，临床应用受限制。 MRI 是仅次于 CT 关节造影和 MRI 关节造影的影像学检查方法， 因其无创伤性， 可重复性好，可以直接显示关节软骨，所以在 检查早期 OA 的影像学方法中，MRI 最有前途 。但是在 MRI 出现之前，最常用的检查方法为标准的X 线摄影。主要根据关节间隙是否变窄来间接评价关节软骨，特异性和敏感性均差。骨硬化，关节面下囊性变和骨赘形成具有特征性，但已成为 OA 的晚期表现，所以X线平片不能用于早期诊断。MRI 对软组织分辨率高，可任意面成

34、像及多参数、多序列成像，可以直接显示软骨，有助于早期诊断 OA 。因可矢状面及冠状面成像， 克服了 CT 检查脊柱只能轴面扫描的缺陷，一次可以检查多个节段。 MRI对周围关节软骨的显示远远优于其它方法。随着新序列不断出现和改进，硬件快速进展， MRI 在诊断 OA 上还有很大潜力。将关节囊内注射空气或非离子造影剂后再 CT 扫描，称为 CT 关节造影 (CT arthrography) 。空气或非离子型造影剂与软骨形成良好对比，而.-透明软骨下骨质与软骨边缘形成良好对比，因此可以显示软骨损伤、软骨厚度和关节内游离体。 显示关节软骨改变比普通 MRI 成像、平片及关节造影敏感，与 MRI 关节造

35、影相仿。不过因创伤性穿刺，临床应用受一定限制。这种检查与 MRI 关节造影一样， 符合一些大关节， 如髋关节、 膝关节和肩关节等的检查。关节镜是评价关节软骨受损的金标准，可以直接观察透明软骨的肿胀，糜烂和溃疡，然而不能显示软骨深层改变和软骨下骨质改变。其最大缺点是有创伤性，不能常规用于诊断 OA 。骨关节炎的实验室诊断进展IL- 1， TNF-，IL-6 是参与骨关节炎病理过程的主要炎症介质， 而其他因子是否参与尚需进一步的研究。OA 患者滑液层粘蛋白水平比血清明显增高，且与病变范围和 X 线病变程度呈正相关。在 OA 的发病过程中，病变的局部分泌一些细胞因子对关节软骨和滑膜具有明显的破坏作用

36、。 在已知的这些因子中， IL- 1，TNF-， IL-6 是参与骨关节炎病理过程的主要炎症介质 ，其中 IL - 1， TNF - 的作用尤为重要。动物实验表明在 OA 的发病过程中最早出现的细胞因子就是 TNF。有人向 OA 动物关节内注射 TNF- ，加重了关节损害，而注射单克隆抗体，可明显减轻关节的病变，其作用机制与 IL - 1 相似，但生物活性要低 100 倍。.-体外研究证实， TNF - 能够诱导滑膜细胞，软骨细胞分泌IL -1 ，二者相互协同共同加强对关节软骨的破坏作用。此外TNF - 可激活多型核细胞，刺激滑膜细胞产生前列腺素E 2 (PGE 2 )；激活 IL- 1 基因

37、，诱导 IL -1 产生，进一步加重对关节软骨的破坏。在 OA 的患者关节液测定发现，IL -1 和 TNF - 滴度明显增高，在病变的滑膜和软骨细胞内， 也可测量它们大量存在。 IL- 1 和 TNF- 能够影响软骨细胞的基因表达， 抑制软骨的主要基质成分 II 型胶原和蛋白多糖的合成并促使其分解，同时促进I、 III型胶原的合成，从而改变了软骨的结构组成成分， 导致其理化性质的变化， 促进 OA 的发生。此外，IL -1 和 TNF - 还能不断刺激软骨细胞产生大量的能够分解软骨基质的金属蛋白酶 (MMP) ，而对其特异性组织抑制剂(TIMP)无促进作用， 从而打破了金属蛋白酶与其抑制物之

38、间的动态平衡，造成金属蛋白酶大大超出其抑制活性，导致关节软骨的进行性破坏及滑膜炎的形成。附：膝、手、髋骨关节炎诊断标准1膝关节骨关节炎诊断标准 临床表现 膝关节疼痛 + 以下之一：年龄 >50 岁；僵硬 <60 分钟；磨擦感； 拍片检查骨赘形成。2手骨关节炎诊断标准 前月大多数时间手疼痛、发酸或僵硬； 10 个指关节中 >2 个关节硬性组织肥大； 掌指关节肿胀 <2 个； 1 个远指间关节硬性组织肥大；.-10个指定关节中>1 个关节畸形。3髋骨关节炎诊断标准髋部疼痛及下列三条特征中至少具备两条： ESR<20mm/h； 股骨、髋骨的X 线显示骨赘形成；X线

39、显示髋关节间隙狭窄。另外还可能进行一些辅助检查；血清学检查，血沉、抗软骨细胞抗体、关节液检查等。骨关节炎的非手术治疗北京大学第三医院骨科蔡宏 娄思权C 反应蛋白、骨关节炎（ Osteoarthritis， OA ）是引起成人局部或广泛关节疼痛的常见原因，起病缓慢，常常没有症状，呈良性的发展过程，疾病的终末期可出现明显的疼痛、 僵硬、关节活动受限， 导致关节失用， 特别容易发生在膝、髋、脊柱、手等关节。骨关节炎一旦发生几乎无法改变其病程，因此预防就显得尤为重要。年龄大于 50 岁，女性，患有手的骨关节炎，直系亲属中有患骨关节炎者，既往有膝髋外伤史，肥胖，工作中需要屈腿或者经常搬抬重物，这些都是膝

40、、髋关节发生骨关节炎的危险因素。其中，肥胖与骨关节炎之间关系最为密切，同时它也是能够改变的危险因素之一。 通过饮食控制结合低撞击性的运动可以达到较好的减肥效果， 并且可以避免在运动过程中关节过度的疲劳损伤。另外，尽量避免大的膝关节外伤，避免反复的膝关节屈曲和负重也.-能够降低骨关节炎的发病。 目前，国际上尚未发现真正有效的预防骨关节炎的药物和保健品。骨关节炎患者的疼痛程度、 功能障碍与结构性破坏的程度往往并不具备很强的相关性。患者的个性、情感、职业等的不同也使得其对骨关节炎的自我调节能力有很大的差别。另外，生活方式、伴随疾病以及功能障碍程度都增加了对这种慢性疾患的治疗的复杂性。 因此， 对于骨

41、关节炎的治疗，应该遵循综合的个性化治疗的原则 。其基本的治疗计划主要为非手术治疗，如药物治疗、物理康复治疗和心理治疗。只有在非手术治疗无效，病变严重影响功能和生活的时候才需要进行手术治疗。药物治疗在我们的印象中，镇痛剂总是能不使用则尽量不要使用，而在骨关节炎的治疗中，短期使用足量的镇痛剂却是首选。（一）口服药物治疗1镇痛剂骨关节炎疼痛的原因不是很明确， 并非完全因滑膜炎引起， 也与骨赘形成、关节内静脉压升高、关节囊牵张、附近韧带及腱组织受刺激、软骨下骨微骨折等因素有关。 肌肉痉挛或对邻近神经的压迫， 尤其是在脊柱附近，也可引起疼痛。 镇痛剂比非甾体类抗炎药的副作用小， 短期使用足剂量的 镇痛剂

42、是治疗骨关节炎的首选。2非甾体类抗炎药（NSAIDs ）.-前列腺素 E 被认为是引起疼痛的主要炎性物质。花生四烯酸在环氧化酶的作用下可以形成前列腺素 E ，环氧化酶至少存在两种亚型， COX 1 和 COX 2 。 NSAIDs 类药物主要是通过抑制环氧化酶，从而降低前列腺素 E 的合成来起到抗炎和镇痛作用的。由于 COX 1 在保护胃肠道粘膜正常的生理功能中有很重要的作用， 因此过度的抑制此酶可以引起消化性溃疡。 FDA 报告，应用 NSAIDs 类药物总体的不良反应发生率为 2 4，包括胃肠道、肾脏、中枢神经系统、血液、以及过敏等不良反应，其中 15 20 的患者发生胃肠道不良反应。目前

43、所有的 NSAIDs 类药物按照它们对环氧化酶抑制情况的分类为 COX1 特异性选择药物：如阿司匹林等； COX 非特异性选择药物：如消炎痛等； COX 2 倾向性选择药物：如萘丁美酮、瑞力芬、莫比可等；COX 2 特异性选择药物：如罗非昔布（由于存在心血管不良反应已经停用）、塞来昔布等。因此，为了减轻胃肠道的不良反应，在治疗骨关节炎时应首先选择 COX 2倾向性选择或者特异性选择的药物。3软骨保护剂氨基葡萄糖、硫酸氨基葡萄糖、盐酸氨基葡萄糖、硫酸软骨素等作为软骨的保护修复剂， 有报道认为其在长期服用后有减少软骨磨损，保护修复软骨，改善关节功能的作用。但进一步的证实尚需大样本、长时间的随机对照

44、研究。4中药中药中的杜仲等药物， 目前已有研究表明在治疗和延缓骨关节炎方面有很好的作用。中药作为中华医学的瑰宝理应得到重视和发展。（二）关节内注射治疗.-透明质酸盐作为一种新的关节内注射药物已被临床广泛应用， 然而，这种治疗仍然只能作为综合治疗中的一种辅助手段。1皮质激素关节内注射治疗1951 年，氢化可的松开始广泛用于局部关节内注射治疗。在此后的若干年内， 通过大量的观察和经验总结， 证实了它和其它一些皮质激素在治疗局部组织疼痛和炎症时具有很高的价值。 由于缺乏足够的前瞻性对比研究，因此对于在关节内注射皮质激素治疗骨性关节炎仍然存在很多的争论。关节内注射治疗的主要目的是在缓解疼痛的情况下保护

45、和恢复关节的活动度。注射可以在全身各个关节进行， 最常进行注射治疗的是膝关节。选择的药物为皮质激素。由于皮质激素存在多种类型，根据各种类型溶解率的不同，其作用的时间也各不相同，使用的剂量也有差异。应用关节内注射皮质激素治疗骨关节炎是为了缓解关节疼痛和抑制滑膜的炎症反应； 在其它全身性治疗反应不佳时提供 1 2 个关节的辅助治疗；或者为了促进物理康复计划的实施；防止关节囊和韧带的松弛；以及进行“药物滑膜切除术”； 对无法耐受全身口服给药治疗的患者进行治疗和某些晶体沉积相关疾病的治疗。如果患者存在全身或局部的感染病灶； 正在进行抗凝治疗； 关节存在血性渗出；没有有效的控制糖尿病；严重的关节损坏和畸

46、形；肢端营养过度时应禁忌进行关节内注射治疗。关节内注射治疗的主要并发症为感染、注射后发热、 晶体诱导的滑.-膜炎、注射部位的皮肤萎缩、以及类固醇关节病。通常建议关节内注射治疗的最短间隔时间是 4 周，而在负重的关节，应把两次注射的间隔时间延长到 6 12 周。注射不应成为一种主要的常规治疗而反复的进行， 而且对于一个特殊的负重关节， 每年重复注射不应超过 2 3 次。关节周围的炎性软组织可以进行多次注射治疗。 膝关节注射后，通常建议患者进行休息制动。除了必要的起床洗漱和用餐，患者应该卧床 3 4 天；随后应扶拐负重， 用三点支撑的步态保护进行注射治疗的膝关节，持续 2 4 周。如果觉得拐杖不合

47、适或者不舒服，可以用手杖来替代。这种注射后的休息制动可以促进关节的康复，同时避免“过度疲劳”，以及过度使用正在治疗的关节。 减少关节的活动另一个有利的方面是减少了由于皮质激素的延迟吸收引起的全身性反应。2非皮质激素关节内注射治疗非皮质激素的应用相比皮质激素应用有更早的历史。用于注射的药物包括乳酸、保泰松、细胞毒素混合物、水杨酸钠、阿司匹林等。但这些药物存在较多的毒副作用， 而且效果也没有皮质激素那样长久有效，所以目前已经很少应用。透明质酸盐作为一种新的关节内注射药物于1997 年 FDA 批准用于临床关节内注射治疗。透明质酸是一种多糖，存在于滑液、软骨基质中，它的作用机制是重新恢复发生病理改变

48、的滑液的正常粘滞特性， 其它可能的有益的影响包括保护软骨和改善关节的活动功能。 就目前现有的研究报告应用透明质酸盐进行关节内注射治疗，可以有助于减轻疼痛和改善关节功能，并且没有明显的副作用。而且除了感染、局部注射区域皮疹和过敏外，没有其它的禁忌症。然而，这种治疗仍然只能作为综合治疗中的一种辅助手段。另外可以用于关节内注射治疗的药物包括用于治疗滑膜炎的放射性同位素和锇酸等， 可以起到放射性或化学性的滑膜“切除”。 但都没有得到广泛的临床应用。.-物理康复治疗物理康复治疗可以减轻疼痛、僵硬和改善关节功能，但不能治愈骨关节炎。物理康复治疗是骨关节炎患者综合治疗中的一项重要的辅助治疗措施，较之于药物和

49、手术治疗，其具有副作用小，花费少，易为患者接受的特点。治疗的主要目标是减轻疼痛、僵硬和改善关节功能。预防、恢复和维持是康复治疗的阶段性目标。以上目标在顺序上是循序渐进的。 如果达成了以上所有的目标， 就可以极大的维持和提高患者的生活质量。物理康复治疗的方法很多， 这些方法既可以单独使用， 也可以互相结合。在实施康复治疗之前， 必须要有专业的康复医生和关节外科医生共同制定一个计划。计划包括目前患者关节的评价，所患骨关节炎严重的程度，.-患者需要解决的主要问题， 预期治疗的目标， 以及确保计划实施而需要的药物、矫正装置、辅助器械和教育计划。制定计划要专业化、个性化。目前常用的物理治疗方法包括热疗、冷疗、 经皮电神经刺激 、脉冲电磁场、激光、单向电刺激、 针灸等。康复的方法有牵引、 按摩、各种锻炼 、各种辅助性（适应性）装置、活动装置和矫正装置。心理治疗疾病知识的教育对于骨关节炎患者非常重要， 并且这种教育还可能成为大多数人的一种重要的治疗方法。 良好的疾病知识教育不仅可以改善患者的日常活动和生活质量， 而且能够有效