儿童股骨头坏死患髋软骨蛋白多糖及滑液

血清透明质酸的生物化学研究

　　自1910年L,egg、Calve、Perttles报道儿童股骨头坏死以来，对软骨功能的状态改变及生物化学研究及其在儿童股骨头坏死中所起的作用没有深入探讨，而软骨的生化改变往往是骨关节疾病的首发病变，所以在以上认识的基础上设计了本实验研究。通过检测软骨蛋白多糖(PG)三组份，滑液血清透明质酸(HA)来推测关节功能，分析关节性能的改变在儿童股骨头坏死病变中的作用，为该疾患软骨早期治疗提供理论依据。

　　儿童股骨头坏死病组血清HA浓度约是正常组的2．03倍，有显著性差异(P<0．01)，呈负相关，相关系数r=一0．663，t=2．505，P<0．05。儿童股骨头坏死病患者关节腔液HA浓度与软骨PG含量均呈正相关(r=0．682，P<0．05)；儿童股骨头坏死病软骨PG含量与血清HA浓度呈负相关(r=一0．632、P<0．05)。

　　本研究表明：

　　1．关节软骨PG，滑液HA含量反映关节的功能状态。PG是软骨细胞外基质的重要组成部分，由含不同数目的氨基葡萄糖聚糖(GAG)链通过核心蛋白与一HA主链相连而构成的大分子聚合体。GAG是由得复二糖单位所组成的一类多糖，主要糖基是己糖胺和己糖醛酸，糖链含有许多酸性基团，其中以硫酸基为著。本实验研究的氨基己糖一己糖醛酸、硫酸基分别反映PG的两个主要糖基和一个酸性基团。PG对维持软骨的形态、体积和机械稳定性，保证软骨的抗压缩能力及调节软骨的物质代谢，阻止细胞、抗体粘附和关节面血管翳的形成起着重要作用，PG的含量与软骨抗挤压力、抗牵拉力和水分含量成正比。

　　HA是一种无分支的大分子GAG，有高度亲水性和粘弹性，对关节起着减震的活性，调节软骨细胞功能，对关节起着化学保护作用，同时还可抑制滑膜及滑膜下痛觉感受器与感觉纤维的兴奋性。所以本实验研究以软骨PG含量来分析软骨的功能状态，以关节腔液HA含量分析关节腔液的功能状态，进而推测关节的功能状态。

　　2．对照组的选择与标本采集

　　(1)PG标本采集：PG含量与局部软骨状况有关：①在表层，PG合成较深层少，含量低，表层CS较多，而深层KS较多；②相对负重区与非负重区不同，在股骨头小凹处与股骨头前内侧软骨PG含量高，它们分别是股骨头退行性变最小和最大的。取材要求：统一取材部位，取反映股骨头退行性变相对较大的地方即股骨头前内侧软骨；统一取材方法，用尖刀片垂直软骨面直切至软骨下骨质，取全层软骨。

　　(2)HA对照组的选择与血清标本采集：下列因素可影响血清HA水平：①肝、。肾功能有损害者，银屑病、恶性疾患、骨关节炎、类风湿性关节炎患儿，血清HA浓度升高；②血清HA水平每天有一定的周期性变化，最高峰出现于早晨起床进行日常活动后l小时；③小儿水平较成人稍高，而老年又较中青年较高，因此在设置对照组和采集血样时，本实验要求：对照组为排除以上疾患，并与病变组年龄相当的正常健康人；血样采集在早晨6点半～7点半之间。

　　3．儿童股骨头坏死病患髋PG含量较正常对照三组份均明显降低至正常含量的一半左右，而同时血清HA含量却是正常的两倍多。导致此种变化的可能原因为：①血供的因素：虽然软骨被认为是无血管组织，但是许多软骨往往可有含血管的软骨小管通过软骨组织，并大多持续至老年。近年来放射性核素标记物和关节移植的实验研究认为，关节软骨的营养，幼年是从关节腔滑液及软骨下骨髓血管两方面而来，成熟关节营养主要从关节滑液而来，Zahir和Freeman发现手术造成股骨头缺血的未成熟动物，有关节软骨的增厚和深层软骨细胞的改变。他们认为是由于软骨钙化停止造成关节软骨增厚，而后者又抑制深层软骨从关节腔液中吸收营养，而致软骨细胞异常。Trueta等通过破坏相邻骨质和(或)插入一中性物质来研究软骨生发层的营养，当生发层骺板侧血供被阻断时，血供的影响必然导致软骨功能代谢一定程度的受阻，合成PG减少，同时滑膜细胞也因缺血而致滑液分泌障碍，这又导致软骨营养来源减损，后者又形成恶性循环，造成PG合成减少，滑液HA浓度降低。②血管翳的形成：Rutishauser’等发现在血供受阻后3周～1个月，关节边缘有血管翳的侵蚀，并伴有关节软骨的破坏，这些血管翳的侵蚀，并伴有关节软骨的破坏，这些血管翳是由于关节周围组织缺血后纤维血管增生反应所致。在手术中我们也看到滑膜组织大量增生肥厚，侵蚀至关节软骨边缘，甚至伸展至关节间隙中。这些滑膜呈深暗红色，有的微带黄色，可能是损伤、出血后、含铁血黄素沉着的结果。这些异常增生的血管翳中含有中性蛋白酶、溶酶体酶等，而后者在较低浓度下即可降解软骨内PG。中性蛋白酶还可使HA连接部断裂。考虑这可能是炎性滑膜切除术能治疗儿童股骨头坏死病的原因之一。③负荷传导系统的作用：髋关节面所承受的应力正常情况下均匀分布到负重关节面上。股骨头坏死使压力不均衡传导，产生应力集中。过高的物理应力损伤软骨细胞，而软骨细胞受损即分泌分解基质的代谢酶，如金属蛋白酶、血清蛋白分解酶、胶原酶和蛋白淀粉酶，它们分解PG、HA，造成两者含量减少。

　　4．关节腔液HA、血液HA和关节软骨PG相应关系

　　(1)关节腔液HA与血液HA：两者在儿童股骨头坏死病患儿中表现出较强的负相关性(r=一0．663，。P<0．05)。两者之所以呈负相关，有研究认为是由自由性HA与结合性HA比例变化的缘故。HA的降解使前者较后者比例增大，前者易游离入血，故虽滑液中HA总量减少，但因自由性HA较正常增多而使血清HA浓度升高。

　　(2)关节软骨PG与关节腔液HA：本研究表明PG含量变化与滑液HA浓度呈正比，这与有关研究OA和RA病变中PG与HA关系的结果相一致。由于软骨细胞能量物质主要来源于滑液的供给，而PG是由软骨细胞产生的，滑液质量的下降，往往影响软骨细胞代谢，使其产生PG减少。在儿童股骨头坏死病中．软骨PG含量不仅与关节腔液呈正比，还同血清HA呈负相关，故可考虑通过血清HA来反映软骨PG含量。但由于多种疾病，如一过性滑膜炎、结缔组织病变、肝炎、肾炎等均可导致血清HA改变，而且没有将HA在这些疾病中的变化量与儿童股骨头坏死病中的血清HA变化比较．故不能确定血清HA含量测定对儿童股骨头坏死病诊断有特殊意义。只有在确诊儿童股骨头坏死病后，监测血清HA变化来反映软骨功能状态改变。