退变性关节病的病理改变

　　（一）光镜下的改变正常关节软骨光滑、湿润、蓝白色。滑膜光滑发白，与关节软骨的边缘相连。生理性的正常老化过程开始于20岁以后，随年龄而发展。化学成分改变、组织学表现、合成和退变活动，以及病理学特点已于上节介绍，应与骨性关节炎或骨性关节病的改变鉴别。

　　单关节关节面透明软骨的早期退行性改变是局灶性改变。肉眼所见，表现干燥、发暗、淡黄色、无光泽，纤维面有柔软的天鹅绒感（Velvetyfeel）。镜下，一个个大的陷窝充填着20个左右软骨细胞（Weichselbaum's陷窝）。这种多细胞聚集称“Chodron”或“Colne”。其后，软骨细胞退变，呈现星状或无形表现。随关节运动，压力作用和摩擦力冲涮，退变外露的关节面软骨被碎裂变成粗糙和斑剥。

　　正常软骨基质聚集紧密的表层胶原纤维束、深层的随意走行的纤维网和最底层的垂直排列的纤维构成。在胶原纤维间是糖蛋白（PG）、吸水性很强的蛋白分解产物（PPS）等。胶原纤维和糖蛋白光折射系数相同，故胶原纤维看不见。当退变过程不断进行时，糖蛋白（PG）被降解和清除，胶原纤维则能看到。软骨被裂成许多裂缝。胶原纤维在深裂缝之间显示垂直走行为骨关节软骨纤维产生碎裂的最大特点。当软骨浸于水中时可看到表浅的胶原纤维丛像纤细的毛发起伏的凸起产生一种表面的天鹅绒感。

　　关节软骨的某些区域，出现再生和软骨表面的剥脱区。这提示其后的结果：关节软骨完全消失，软骨下骨外露，遭受非生理性的外力，发生纤维性折裂。血管细胞组织充满裂伤处，形成纤维软骨性组织。其过程与关节软骨由创伤或手术引起的完全性缺损反复反应相类似。

　　退变性关节软骨（特别是已为进行性退变性关节软骨病时），往往脱落（Shearedoff），进入关节腔内成为“关节鼠”（jojntmouse）。

　　于关节软骨深层，软骨细胞出现柱状排列，由软骨下骨和骨髓来的血管小支可成为它们伸入钙化带的通道，软骨下骨皮质的新骨板增厚。软骨下骨皮质新板层骨肥厚为骨表面关节软骨的消失，垂直负荷增加的反应。

　　在间歇期（病情进展放慢），软的退变性软骨磨损，减少，完全吸收（由溶酶体酶），或排进关节。外露的软骨下骨于是受到巨大的应力作用，随着血管分布的增多和丰富发生很强的成骨反应。这种改变由于压力作用不断进行，也由于牵引关节囊而加剧，向关节边缘延伸，常产生骨赘伸进关节囊。

　　滑膜增生，绒毛形成，显示单核细胞充血和浸润。滑膜的反应性炎性改变，在非活动或非持重关节并不强烈。滑膜可由于组织化生或由关节腔吞噬了软骨碎片而含有软骨细胞巢（nest）。软骨细胞巢可发生钙化，继之骨化，或完全吸收，或软骨性的骨软骨体伸进关节。

　　在进行期，关节软骨已经完全磨损，软骨下骨皮质变成肥厚光滑，由于连续不断的剪力作用而被磨光。正如前面所说的，发生软骨下骨折，软骨下骨不能承受垂直负荷。于最大的受力部位可发生软骨下骨囊肿。于滑膜内不断形成软骨瘤和骨软骨瘤，或者仍有蒂相连或游离于关节内。“关节鼠”与关节附着组织中断后血供也失去，中心部骨核坏死，这时表面的软骨由滑液获得营养，软骨又生长一层仍然存活的附加层。软骨的表层可随时钙化，然后，其上又覆盖新的软骨附加层，这一过程反复进行。因此这样形成的“关节鼠”切面，显示钙化层、非钙化层和中央骨坏死核的多层次交替出现。

　　1.血管改变于软骨下区存在血管扩张和增多的情况。骨性关节炎一开始，最早在关节软骨表层改变，显示血管由软骨下骨髓穿过钙化软骨区基底。软骨下骨小梁的结构由于充血而变得稀疏和薄弱。又由于关节软骨的弹性丧失，甚至不能逸散作用力，使关节软骨下骨受力加大，发生骨小梁骨折。由于骨小梁塌陷，发生压缩，新骨形成、骨折部位密集。部分骨组织坏死，则使压缩骨组织随新骨出现形成一个致密骨段。

　　血管增加表明为新骨形成的反应，于非持重区导致骨赘形成，于持重区产生致密新骨。

　　2.囊肿骨囊肿是一骨质透亮区，限于持重骨段的上部，通常位于密质骨之内深达致密的关节面。囊肿可含有疏松的、粘液样的、致密的、或纤维软骨性的纤维组织。大量的薄壁静脉吻合小静脉占据着囊肿骨结构，并与细长的小动脉相连。于囊肿看不到血管。

　　囊肿的骨壁由粗的骨小梁形成。当压力去除后（如通过手术），囊肿发生血管再生和成骨而消失。

　　3.骨性关节炎各阶段的镜下所见有三个阶段：

　　⑴早期关节面的不平整和纤维组织形成，有小裂缝但不超过浅表层;软骨细胞轻度增多（bypercellularity）;粘多糖（mucopolysaccharides'）的微小减少不延至移行带或中层以上。

　　⑵轻度进展期关节面的损害加重，小裂缝延伸到整个关节软骨中层，偶有累及钙化层;中层已有粘多糖减少;软骨细胞群或细胞分裂数增多。

　　⑶进行期软骨厚度减少;小裂缝延伸至软骨下骨，关节软骨全层的粘多糖明显减少，关节面的有些区域关节软骨完全丢失，露出致密的软骨下密质骨。

　　4.组织学的进行性改变骨性关节炎是一种局灶性疾病，在同一关节软骨的不同区域组织学、组织化学、生物化学和代谢改变都显示很大的不同。因此，下面所介绍的骨性关节炎这些方面的有关特性反映出骨性关节炎进行发展的发生过程。

　　骨性关节炎最早的组织学改变是关节软骨表层的消失，软骨细胞数的弥漫性增多，异染性染色轻度减少，说明蛋白多糖（PG）的消耗。骨表面血管向软骨内生长并贯穿全层。血管贯穿全层是骨性关节炎的一大特点，可能有助于骨赘形成。

　　骨性关节炎进行性发展，软骨表面开始出现垂直劈裂，起初劈裂通过移行层，接近排列切线方向的致密纤维束，于纤维束层纤维束变形。病程进一步加重，裂缝不断加深，延伸至钙化带，产生纤维形成和软骨软化的表现形式。用异染染料染色，例如阿辛兰（alcianblue），或正染色（orthochromatic）染料如碱性藏红（safranine）-O染色，显基质的颜色强度进行性减低，这就表明糖蛋白（PG）进一步消失。骨性关节炎的这个阶段，软骨细胞最突出的表现是当时的代谢活动亢进。软骨细胞数增加，聚集成群或簇系（clumpsorclones），为骨性关节病异常的最大特点。

　　在骨性关节炎的进展期，软骨细胞出现侵蚀，最后由表面的局灶病变区完全消失，软骨剥脱露出硬化和致密的骨质。软骨下骨囊肿形成，骨表面可覆盖有部分新软骨修补区，并伸延至边缘骨赘。

　　（二）超微结构的特点下面介绍电子显微镜的研究，将把各带的骨性关节炎疾病改变分为早、中和进行三期叙述。

　　1.浅表带

　　①早期骨性关节炎在关节面的某些区域仍有无细胞的薄层丝性基质覆盖，覆盖层发亮，可能表明吸附有大分子的透明质酸（hyaluronicacid）或糖蛋白（PG）。浅表的胶原纤维有特殊的分布走行方式：胶原纤维束成为小纤维束，有间隙相隔排列。在正常关节软骨的胶原纤维束则是相互接近并成直角，间隙不大，方向与关节面平行。

　　②中期关节面失去精细的线状覆盖，发生许多皱折（infoldings）。成熟的胶原纤维束的排列与这些皱折表面平行。于是个别的胶原纤维和纤维束分离，表现大的低电子密度区，反映出可能是蛋白多糖（PG）的减少。

　　③进行期关节软骨表层由无一定形态的物质覆盖，被向深部延伸的裂缝所断裂。成熟的胶原纤维平行于那些垂直走行的直径不大的丝状关节面排列。纤维间距加大，纤维间基质的电子密度减低。

　　①早期关节软骨浅表细胞有些尚存活，而有些表现退行性改变。存活的细胞增大变长，其长轴与关节面平行。细胞有丰富的细胞内细胞器，细胞内质含很多的粗大的网状结构，非常清楚的高尔基（Golgi）小体、空泡（Vacuoles）和少数线粒体（mitochndria）。细胞核不规则，往往呈双叶状。胞浆呈现许多分支突起。发现成熟的胶原纤维与细胞膜相邻近。细胞为成纤维细胞表现，代谢活动活跃表明胶原纤维的合成。

　　②中度进行期常看到软骨细胞团接近软骨裂缝。这些细胞群像较深的软骨细胞群外围所看到的那样没有均匀一致的丝状的粘多糖包绕，而是围绕着很细的胶原纤维。细胞核和细胞浆内的细胞器看不到退变性改变，细胞核和细胞膜完整，胞质网状结构粗大，高尔基小体和线粒体等。细胞器发育良好。

　　③进行期一般于关节软骨的浅表层和深层看到退行性改变的细胞。突出的特点为胞浆内核周排列有大量的丝状物、溶酶体（lyssomes）、粗大的网状结构和高尔基小体不多。退变细胞围绕着大量球形纤维（核距12nm）（直径120Å），成熟的胶原纤维位于细胞膜附近，这种细胞数骨性关节炎病变加重和个体的老化而增多。

　　①早期胶原纤维直径20～160nm（200～1600Å），排列无一定形式，纤维间距大，纤维间的间隙电子密度降低。

　　②中度进行期胶原纤维排列与关节面更加垂直，与正常的随意排列不同。