拉曼光譜用于關(guān)節(jié)軟骨和骨關(guān)節(jié)炎的研究進(jìn)展

馬丹英， 趙 遠(yuǎn)， 尚林偉， 朱勇康， 符娟娟， 陸燕飛， 尹建華

南京航空航天大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系， 江蘇 南京 210016

引 言

軟骨是人和動(dòng)物體內(nèi)重要的結(jié)締組織， 由軟骨細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)構(gòu)成。 軟骨細(xì)胞是一種代謝活性細(xì)胞， 能合成和轉(zhuǎn)換大量的ECM成分， 如膠原、 蛋白多糖(proteoglycans, PG)和透明質(zhì)酸(hyaluronic acid, HA)。 軟骨細(xì)胞所處的化學(xué)和機(jī)械環(huán)境都會(huì)影響其代謝活動(dòng)。 人體中的關(guān)節(jié)透明軟骨有承受負(fù)荷、 減少關(guān)節(jié)間骨骼摩擦等重要功能， 也因此而易被消耗磨損。 在健康的成人軟骨中， 軟骨細(xì)胞處于合成和分解代謝相對(duì)平衡的穩(wěn)定狀態(tài)， 而在炎癥、 創(chuàng)傷及其他病理因素引起的軟骨損傷中， 這種穩(wěn)定狀態(tài)被打破， 分解、 代謝水平上調(diào)， 最終導(dǎo)致關(guān)節(jié)失用。 關(guān)節(jié)軟骨由于自身修復(fù)能力極差， 在長(zhǎng)期負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)中一旦受到異常應(yīng)力、 機(jī)械創(chuàng)傷等損傷， 往往逐漸引起軟骨退變及關(guān)節(jié)其他組分病變， 誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis， OA)。 ECM主要由膠原纖維、 蛋白多糖、 水三部分組成， 通過(guò)它們之間的有機(jī)結(jié)合， 使軟骨具有傳遞負(fù)荷、 潤(rùn)滑關(guān)節(jié)等功能。 健康的ECM主要由Ⅱ型膠原組成， 其為組織提供拉伸支撐， 而在病變ECM中Ⅰ型膠原蛋白含量增加， Ⅱ型膠原蛋白含量減少， 并且在OA期間， 聚集蛋白聚糖含量降低， 而膠原蛋白含量增加。 ECM成分的這種變化使組織易于發(fā)生機(jī)械損傷。 因此， OA的進(jìn)展可以通過(guò)ECM的組成和結(jié)構(gòu)的變化來(lái)表征。

OA也稱(chēng)退行性骨關(guān)節(jié)病， 是一種復(fù)雜的肌肉骨骼疾病， 好發(fā)于負(fù)重較大的膝關(guān)節(jié)、 髖關(guān)節(jié)等部位。 隨著社會(huì)人口的老齡化， 該病的發(fā)生率越來(lái)越高， 高于10%的60歲以上的老人都忍受著該疾病的折磨[1]。……