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透明质酸与颞下颌关节紊乱病

发表时间: 2020-02-08 08:27:52

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透明质酸( hyaluronic acid HA)以其钠盐形式存在于关节滑液中,是关节滑液的主要成分,也是软骨基质的成分之一,是由滑膜B型细胞分泌的,关节液的许多特性和生理作用和它有关,已在关节外科、眼科、腹部外科等临床应用中,取得了良好的效果。其在颞下颌关节中的作用已被人们认识并开始应用。
1  HA的分子结构
HA是一种高分子均聚糖,由D-葡萄糖醛酸和N-已酰基-D-氨基已糖构成的双糖为基本单位,有规律的重复排列构成,约有12 000个重复单位,无支链,分子量为(5~20)×106。在滑液的PH值下,葡萄糖醛酸负电的羧基团同Na+交联在一起,因此滑液中的HA实际上是它的钠盐。HA在关节分布并不均匀,在软骨和滑膜的表面浓度最高,约有1-2um厚,滑液中的HA一般与蛋白质结合在一起,HA被透明质酸酶分解,或低分子化后进入血液,在肝脏分解。
2  HA在关节中的生理作用
(1)润滑作用:是滑液的主要作用之一,滑液的润滑作用依赖于HA。研究发现,如用透明质酸酶处理关节液后,摩擦系数可增加2-3倍。良好的润滑作用,既减少了关节阻力,又保护了关节软骨及滑膜[1]
(2)分子筛作用:关节液中的HA分子重叠聚合,编织成网络状,
各种分子进入软骨或滑膜时,必须通过其表面的HA分子所组成的网络。
有的分子可以自由通过,有的分子虽能通过,但其化学活性发生了改变,有的分子则不能通过。因此,该网络结构起到了分子筛的作用,既为软骨等组织提供必须的营养物质,也成为细菌、毒素、免疫复合物等的天然屏障[2]
(3)细胞发育和调控作用[3,4]:HA能增强成纤维细胞的活力,增加细胞表面发胞和皱折, HA能抑制软骨细胞中软骨蛋白多糖的生物合成。
此外,HA还具有控制物质转运、维持渗透压及流体阻抗的作用。
3  HA对关节组织的药理作用
首先,它具有镇痛作用。机体内的HA有保护组织免受致痛物质刺激,而外源性HA有镇痛作用[5],其镇痛机理为HA包裹了致痛物质或是封闭了疼痛感受器所致。其次,HA可保护受损的软骨细胞[6],外源性透明质酸能有效减轻关节软骨的退变[7],当外源性HA注入有骨关节病动物模型的关节内时,HA可深入软骨组织中,并且到达软骨细胞周围,HA可抑制软骨基质蛋白多糖的分解,保护受损的软骨细胞[8]。Tobetto等[9]指出,高浓度的HA能抑制糖胺多糖的降解,使之聚集在骨关节软骨层,促进未钙化软骨层增厚,改善关节内环境,缓解滑膜炎症,阻断关节局部病变的恶性循环。关节腔内注入HA后可恢复滑膜合成HA的功能,促使关节内自身合成HA增加,对滑膜的合成作用起正反馈作用[10,11],可使滑液中HA的浓度增加、粘弹性增大。此外,HA还具有抑制出血和纤维蛋白沉着、刺激巨噬细胞的吞噬功能,抑制间质细胞生长和分化、抑制成纤维细胞的运动和活性等作用,这在骨关节病的治疗中有十分重要的作用。
4  HA在颞下颌关节中的应用
颞下颌关节(temporomandibular joints,TMJ)属于滑液关节,颞下颌关节紊乱病(temporomandibular disorders,TMD)是口腔外科的常见病之一,病变的实质为关节组织的退行性改变,主要表现为关节软骨的退行性改变。
透明质酸补充疗法,又叫粘弹补充疗法[11],是通过向关节腔内注射HA以帮助恢复滑膜及关节组织基质的流变学特性,增强关节液因疾病降低了的流变学性能,缓解滑膜炎症,减轻软骨破坏,恢复关节腔的生理功能,从而达到治疗效果。常用的粘弹性补充物是高纯度的HA。吴慧玲等[12]对兔颅下颌关节盘前移位的研究中发现,注射HA组术后2周滑膜中区消失,后区细胞大量增生,关节盘胶原纤维排列均匀,髁状突纤维层增厚,软骨细胞增生。可能是注射HA后,起到了对关节内的润滑、营养、保护作用,以及对滑膜细胞和胶原纤维支架的支持和稳定作用。而对照组在术后2周时,髁状突、滑膜、关节盘均出现了病理改变。表现为滑膜变薄、断裂或消失,关节盘胶原纤维增生,形态不规则,双板区出现神经血管化,髁状突细胞层变薄,软骨细胞增生或减少,骨髓内可见炎症细胞。
Rydell等[13]通过动物实验观察,发现透明质酸钠在关节软骨面形成一层粘弹性的保护膜,并见膜下受损的软骨逐渐修复。临床观察还发现,在治疗过程中,当外源性HA消失后,关节自有的滑液中HA的浓度增加,粘性指数升高。这说明粘弹性补充方法不仅具有暂时性补充和提高滑液及关节组织的粘弹性作用,还因其改善了软骨细胞的周围环境,从而使HA的合成功能恢复正常并能维持一段较长时间。在动物的骨关节炎模型上,关节中HA含量明显降低,而关节内注射外源性HA除了可以直接提高HA含量,还对于滑膜B细胞分泌HA具有正反馈作用[10,14]。既往的实验研究[7,15]已经证实,关节内注射透明质酸能有效地预防兔关节软骨的退变,并出现较明显的自身修复现象。虽然尚无足够的证据说明其修复结果的生理意义,但由于HA作为粘弹性物质在维持关节内环境中所发挥的模拟滑液的物理作用和参与代谢的生化作用,因此,适当地补充外源性HA对TMD具有积极的治疗作用[16]
HA粘弹补充疗法对早期的关节损伤有明显的疗效,对刚开始发生的退行性变的关节软骨在一定程度上具有促进其修复的作用,但对已有严重病变尤其是进入骨关节病阶段,仅能缓解病变的病理进程。动物实验证明HA无抗原性,无毒副作用,且广泛存在于生物体内,无种族特异性,是一种无毒安全的生物材料。因此,关节腔内注射HA是安全的治疗措施,它不会对关节软骨造成损害,并能促进其修复,可以反复多次注射[8,17]
5  结语
在TMD患者关节内局部应用透明质酸钠,利用它的流变学特性,作为关节内粘弹性物质的补充,覆盖于受损关节软骨的表面,在关节软骨面形成一层粘弹性的保护膜,增加关节液的粘稠性和润滑功能,从而起到润滑关节、保护关节软骨、促进关节软骨缺损修复的作用。同时,外源性透明质酸盐能有效增加TMJ内HA的浓度, HA可渗入软骨组织中,并且到达软骨细胞周围,抑制软骨基质蛋白多糖的分解,保护受损的软骨细胞,减轻关节软骨的退变。另外,高浓度的HA能抑制糖胺多糖的降解,使之聚集在关节软骨层,促进未钙化软骨层增厚,改善关节内环境,缓解滑膜炎症,阻断关节局部病变的恶性循环,这在TMD的治疗中有十分重要的意义。
6  参考文献
1  Schenck P,Schneider S,Miehlke K,et al.Synthesis and degradation of hyaluronate by synovia from patients with rheumatoid arthritis.J Rheumatol,1995,22(3):400~403
2  Ghosh P.The role of hyaluronic acid in health and disease:interactions with cells,cartilage and components of synovial fluid.Clin Exp Rheumatol,1994:12(1):75~79
3  谷志远,方一鸣,吴求亮,等.透明质酸在颞下颌关节中的作用及治疗意义.中华口腔医学杂志,1996,31(6):381~382
4 谷志远,盛祖立,吴求亮,等.粘弹补充疗法治疗颞下颌关节盘前移位.中华口腔医学杂志,1998,33(6):340~343
5 Iwata H. Pharmacologic and Clinical aspects of intraarticular injection of hyaluronate. Clin Orthop, 1993, 289(4):285~291
6  Behrens F, Shepard N. Metabolic recovery of articular cartilage after intraarticular injections of glucocorticoid. J Bone Joint Surg(Am)1976,58:1157~1160
7  吴海山,钱其荣,顾其胜.关节内注射透明质酸钠预防兔骨关节炎的实验研究.中华骨科杂志,1996,,16(1):37~39
8  Peyron JG,Hordon LD,Bird HA,et al.Intraarticular hyaluronate injections in the treatment of osteoarthritis:state of the art review.J Rheumatol,1993,39(1):10~15
9  Tobetto K,Nakai K,Akatsuka M,et al.Adhesion molecule expression in human synovial tissue.Arthrosis Rheum,1993,36(1):137~147
10  Huskisson EC, Donnelly S. Hyaluronic acid in the treatment of osteoarthritis of the knee. Rheumatology,1999,38(7):602~607
11 Balazs EA,Bloom G,Swann G.Fine structure and glycosamininogly can content of the surface layer of articular cartilage.Fed Proc,1966,25(6):1813
12  吴慧玲,谷志远,金光盛,等.透明质酸补充疗法的作用.现代口腔医学杂志,2001,15(3):164~166
13  Rydell N,Balazs E A.Effect of intra-articular injection of hyaluronic acid on the clinical symptoms of osteoarthritis and on granulation tissue formation.Clin Orthop,1971,80(1):20~26
14  Abtangelo G, Botti P, Del BM, et al. Intraarticular sodium hyaluronate injections in the Pond-Nuki experimental model of osteoarthritis in dogs-biochemical results. Clin Orthop, 1989,241(4):286~299
15  聂林. 骨关节炎的动物模型. 中华实验外科杂志,1990,7(2):96~97
16  Matsuno H, Yudoh K, Kondo M, et al. Biochemical effect of intra-articular injections of high molecular  weight hyaluronate in rheumatoid arthritis patients. Inflamm Res,1999,48(3):154~159
17  向阳,施桂英,袁国华.骨关节炎的透明质酸粘性补充治疗.中华内科杂志,1995,34(1):58~60


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