先天性胫骨假关节的组织病理学研究

作者：雷伟，崔赓，黄耀添，吕荣，杨光

【关键词】假关节,

　　关键词:假关节;胫骨;病理学　　摘要:目的探讨先天性胫骨假关节（CPT）的发病部位及病理特点.方法对28例CPT不同部位的70个标本进行了大体显微镜及电镜观察.结果CPT骨膜及断端间有大量的致密纤维结缔组织增生，压迫和侵蚀胫骨.病变组织由大量高分化纤维母细胞、少量肌纤维母细胞和大量胶原纤维构成.未见异常神经成分.结论CPT是一种起源于骨膜的纤维瘤病所造成的病理性骨折、骨不连，它的发病与神经纤维瘤病无直接关系.　　Histopathologicalstudyofcongenitalpseudarthrosisofthetibia　　LEIWei，CUIGeng，HUANGYaoTian，LURong，YANGGuang　　InstituteofOrthopedicsofChinesePLA，XijingHospital，FourthMilitaryMedicalUniversity，Xi'an710033，China　　Keywords:pseudarthrosis;tibia;pathology　　Abstract:AIMToinvestigatethepathologicalchangesandoriginofcongenitalpseudarthrosisoftibia（CPT）.METH┐ODSSeventydifferentspecimensweretakenfrom28CPTpatients.Bymacroscopy，microscopy，electronicmicroscopyallspecimenswerestudiedafterfixationanddyeing.RE┐SULTSThesofttissueinterposeddenseconnectivetissueswereproliferatedbetweentheCPTboneendsandperiosteumwhichcompressedanderodedthetibia.Therewerealargenumberofcellularcomponentsandcollagenfibersinthepro-liferateddenseconnectivetissues，includingplentyoffibrob-lastmyofibroblastandsomeindifferentialcells，butnoevi-denceofneuro-fiberswerefound.CONCLUSIONThepathologicalfractureornon-unionofCPTiscausedbythefi-bromatosis，whichhasastrongactivityofcellularprolifera-tionandcorrosion.CPTisadiseaseofnon-neuroorigin.Itsoccurrencehasnodirectrelationwithneurofibromatosis.　　0引言　　先天性胫骨假关节（CPT）的病因病理究竟是什么，有关该病的发病部位在哪里.至今尚不十分清楚［1-6］，我们通过对CPT标本大体、显微镜及电镜的观察，初步确定CPT的发病部位及病理特点.　　1材料和方法　　1.1大体观察

　　手术中采用瘤段切除方法切取完整CPT标本10个，将完整切除的CPT标本从中部纵向剖开，分成2块，观察移行部位骨膜和骨质，骨膜上及断端间病变组织和断端骨质的变化，并将其制成特大切片（明胶包埋）进行观察.　　1.2光镜观察

　　采用我科1982/1998所治疗的CPT中有完整病理标本的28例70个标本，取材部位:①假关节骨膜及周围病变组织;②断端间组织;③断端部位骨质.标本用40g・L-1中性甲醛溶液固定24h，含骨组织标本脱钙48h，石蜡包埋、切片厚度4μm，采用HE，Masson三色和网状纤维染色，光镜下观察.　　1.3电镜观察

　　取术中截除的CPT标本5个，取材部位在上述显微镜取材部位的基础上加上肉眼观察正常组织与病变组织移行部位的骨膜及骨质，共计20个标本.用25mL・L-1的戊二醛固定1～2min，再定位切割数粒1mm×1mm×2mm的小块，继续戊二醛固定4h，EDTA脱钙液脱钙24h，0.1mol・L-1PBS液充分洗涤，去除酸液，25mL・L-1戊二醛继续固定48h，用0.2mol・L-1磷酸缓冲液洗过夜，移入10g・L-1饿酸溶液内后固定1h，常规脱水，E-pon包埋，聚合后用瑞典LKB-V切片机切成50nm的超薄切片，铅铀染色，JEM-2000EX透射电镜观察.选用20例创伤性假关节的60个标本作为对照组进行对比研究.

　　2结果　　2.1大体所见

　　①以假关节断端间为中心，从周围到中心，在骨膜上有大量逐渐增厚的致密纤维结缔组织增生，它的范围广泛，边界不清，呈灰白色，质地硬，血运差，对胫骨形成包裹、压迫和侵蚀，骨膜已失去正常结构并与病变组织交织在一起难以区分;②假关节断端间也充满了大量同样的病变组织与骨膜上的病变组织相连，从巨大病理切片的照片上，可以清楚地看到这种病变组织侵入骨皮质，逐渐进入髓腔的景象，被这种病变组织包裹的骨皮质中尚有骨岛;③断端部位的胫骨骨质从远近端到中心受到病变组织的作用，逐渐硬化、萎缩、变尖，髓腔闭塞，除此之外，骨质及髓腔未见明显异常.　　2.2光镜所见

　　①HE染色:假关节断端间组织与骨膜上病变组织性质完全一样，均为大量高分化的纤维母细胞和胶原增生，无病理性核分裂及核坏死.病变组织侵蚀骨质.骨膜已失去正常结构，除个别病例有少量神经轴突（或纤维）被病变组织包裹外，均未见异常神经成分.断端部位骨质萎缩、坏死，很少见到细胞成分.除此之外，未见其它异常表现（Fig1）;②网状纤维染色发现:有70%的标本骨膜上和断端间病变组织中的网状纤维比例有上升现象（Fig2）;③Masson三色未见断端间组织有明确成骨现象.断端骨质有坏死表现（Fig3）.　　2.3电镜所见

　　①断端间组织及骨膜上病变组织主要为纤维母细胞及少量肌纤维母细胞和未分化细胞，这些细胞，有些粗面内质网丰富，并明显扩张，有些线粒体肿胀，还有一些细胞胞质丰富，但细胞器发育差，部分细胞胞质内可见微丝.胶原纤维多，纤维排列紊乱，未见神经成分.可见发育幼稚的纤维母细胞，胞体小（Fig4）;②移行部位骨膜:结构与病变处骨膜组织结构相似，主要成分为致密结缔组织，部分纤维母细胞线粒体肿胀.此外，有少量毛细血管及小血管，还有极少量结构无异常的神经纤维;③移行部位骨质:未见明显异常表现;④断端骨质:细胞稀少，部分骨细胞萎缩或坏死，部分骨细胞含有空泡，骨基质未见异常.

　　3讨论　　有关该病的病因及病理尚无统一认识，由于许多患者身上有奶油咖啡斑表现，因此有人认为该病的发病与神经纤维瘤病密切相关，是其在胫骨上的表现.　　还有人认为该病与成骨不全、骨纤维结构不良等因素有关，但均缺乏有力的组织学证据.有作者［3］认为该病变组织是一纤维瘤病样增生，具有较强的侵饰性和溶骨性.Johrson［5］提出假关节和向心性骨萎缩是由于胫骨周围的病变组织的破骨作用所导致，但他们均未明确该病的发病部位是在骨膜还是在骨质内.

　　Boyd［3］集50年治疗CPT的经验，根据病史、X线表现及病理将CPT分为6型，并认为各型有各自不同的病理及预后，目前此分类已被多数学者接受.除VI型被认为是极为罕见的骨内神经纤维瘤病及神经鞘瘤，其余I～V型均未明确发病部位起自骨膜还是骨质，他们也均未在病变组织中发现异常神经成分.目前关于CPT的电镜学研究不多，Brown［2］报道了2例CPT的电镜观察，结果显示:病变中的纤维母细胞有较多的细胞质和膨大的内质网以及致密的胶原基质，几种有丝分裂的图象提示CPT不是一种静止的病变，而是一个缺乏特性而代谢活跃的组织病变，他也未能在病变组织中发现有退行性变的神经轴突和独立的雪旺氐细胞以及其它神经成分.但Brown观察的仅是病变处骨膜及断端间病变组织，尚无人对CPT进行整体的电镜学观察.　　我们的研究结果表明:CPT和纤维瘤病有相似的大体形态学特征:灰白色，坚韧，无包膜，范围广泛，边界不清，高度浸润性的生长方式和复发倾向，高分化纤维母细胞数量多伴大量胶原形成，核分裂少，无坏死.CPT的病变组织中未见异常神经成分，因此，作者认为CPT不是神经起源性疾病.CPT病变组织是一种纤维瘤病，依据是它符合纤维瘤病的定义，即它是一种纤维增生性变，其生物学行为介于良性纤维瘤和恶性纤维肉瘤之间，有浸润性生长和复发倾向，但不发生转移.因此我们考虑CPT的病理表现是一种纤维瘤病，而与神经纤维瘤病无直接关系.我们以前的研究发现［4，7］，先天性胫骨假关节病变组织NF-200，S-100与神经纤维瘤病相比的阳性表达率极低说明该病变不是神经组织起源性疾病，从而在细胞生物学水平上证实先天性胫骨假关节的发病与神经纤维瘤病无直接关系，显微镜和电镜的观察结果也支持这一观点.　　由于病变组织的主要病理变化均集中在骨膜及断端间组织，而骨膜与断端间病变组织性质完全一样，所以我们认为本病的发病部位应在骨膜上.骨膜上的病变是原发病变，而骨质的变化继发于骨膜.病变组织中纤维母细胞成分多，并且内质网丰富，线粒体肿大，胶原纤维多，表明该病变是一种细胞增生活跃的纤维增生性变，具有较强的侵蚀性和溶骨性.另外我们首次在CPT病变组织中发现肌纤维母细胞，具有成纤维细胞和平滑肌细胞的双重特征，既能合成分泌胶原，又能产生收缩功能［7，8］.CPT患者中由于某种未知诱因的存在，使其胫骨周围骨膜中纤维母细胞异常增殖并出现肌纤维母细胞，使骨膜异常增厚形成一个具有强收缩力的环行缩窄，加之病变本身的侵袭性及溶骨性，进而使胫骨逐渐发生狭窄，囊性变，直至病理性骨折.Weright等［9］研究证实环行缩窄可使兔胫骨形成假关节.而在发生病理骨折之前去除环行缩窄，可使胫骨逐渐恢复正常，并且他认为胫骨骨膜及周围组织错构瘤样增生形成的较厚的致密纤维结缔组织鞘所致的环行缩窄是CPT的病因.另外病变组织中的网状纤维增多，提示该病的发病与骨膜上胶原纤维的类型发生变化可能有关.

　　参考文献:　　［1］FritzH，GerardB，PavelD，EpideP.Congenitalpseu-doarthrosisofthetibia:History，etiology，classification，andepidemiologicdata［J］.JPeditrOrthop.PartB，2000;9（1）:11-15.

［2］BrownGA，OseroldWR，PonsetiIV，Congenitalpseudarthrosisoflongbones:Aclinical，radiographic，histologicandultra-structurestudy［J］.ClinOrthop，1977;128:228-242.

［3］BoydHB.Pathologyandnaturehistoryofcongenitalpseu-darthrosisoftibia［J］.ClinOrthop，1982;166:5-13.

［4］LeiW，HuangYT，WangJB，LuRong，YangG.Etiologicalandpathologicalinvestigationsofcongenitalpseudarthrosisoftibia［J］.ZhonghuaGukeZazhi（ChinJOrthop），1998;11:349-353.

［5］JohnsonLC.Congenitalpseudarthrosis，andmantinomaoflongboneandintracorticalfibrousdysplasiaofthetibia，pesu-darthrosisofthetibia［J］.JBoneJiontSurg（Am），1972;54A:1355-1361.

［6］ErnestoI，AlessandroC，FranzG，PartR.Pathoplogyofle-sionsassociatedwithCongenitalpseudoarthrosisoftheleg［J］.JPeditrOrthop，2000;9（1）:3-10.

［7］LeiW，HuangYT，WangJB，LuRong，YangG.Immunohis-tochemicalinvestigationsofcongenitalpseudarthrosisoftibia［J］.ZhonghuaWaikeZazhi（ChinJSurg），1998;10:585-587.

［8］BairdKS，CrossanJF，RalstonSH.AbnormalgrowthfactorandcytokineexpressioninDupuytren'scontracture［J］.JClinPathol，1993;46:425-428.

［9］WrightJ，OrmansJ，RangM.Pseudarthrosisoftherabbittibia:Amodelforcongenitalpseudarthrosis［J］.JPeditrOr-thop，1991;11:277-283.

　　作者简介:雷伟（1962-），男（汉族），黑龙江省大庆市人.博士，副教授.Tel.（029）3375288

　　（第四军医大学西京医院全军骨科研究所，陕西西安710033）