颞下颌关节盘前移位动物实验的细胞外基质研究

作者:龙星 李金荣 熊世春  文章来源:口腔颌面外科杂志 

2007-1-4 14:11:26         【博客】 【论坛】 【投稿】 【打印】 【关闭

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图2 颞下颌关节盘前移位术后1周,关节盘中间带呈点状纤维折射。(偏振光10×)

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图3 颞下颌关节盘前移位术后12周,关节盘胶原纤维断裂变形。(偏振光10×)

2.2 Masson染色
  正常对照组与手术对照组见髁状突表面纤维层,未分化间充质细胞层,关节盘中间带,关节结节纤维层以及滑膜染成红色。关节盘前后带,关节结节软骨样骨以及髁状突软骨细胞层染成绿色(图4)。

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图4 兔正常髁状突功能区。(Masson染色50×)

  术后1周组,髁状突与关节结节绿染明显减少,部分区域消失,滑膜增厚,双板区弹力纤维与胶原纤维增多组织致密。术后2周组,关节结节与滑膜改变同术后1周组,关节盘穿孔标本髁状突部分区域绿染增加。术后4周组,髁状突及关节结节绿染明显增多,双板区似盘样变(图5)。术后8周组,髁状突功能区绿染减少,髁状突前缘,关节结节后斜面绿染增多,滑膜增厚,双板区纤维松解断裂(图6)。术后12周组,髁状突表面红染减少,部分区域消失,关节结节顶绿染消失,双板区致密组织明显增厚。

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图5 颞下颌关节盘前移位术后4周,双板区关节盘样变,绿染明显增多。(Masson染色25×)

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图6 颞下颌关节盘前移位术后8周,关节盘双板区棕色的弹力纤维与绿色的胶原纤维出现疏松、断裂(Masson 25×)

2.3 阿辛蓝染色:
  正常对照组与手术对照组0.4mol/L MgCl2浓度,髁状突软骨细胞层着色明显,功能区与非功能区染色一致(图7)。0.9mol/L MgCl2浓度髁状突、关节结节、关节盘着色均较淡。

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图7 兔正常颞下颌关节阿辛蓝0.4M MgCl2浓度染色,见髁状突功能区,非功能区有均匀一致的蓝染。(Alcain Blue 10×)

  0.4mol/L MgCl2浓度术后1周组,髁状突软骨细胞层着色变浅,关节结节着色加深。术后2周组,关节盘前移位标本髁状突功能区部分着色加深,部分区域无染色(图8),功能区比非功能区染色淡,关节盘后带以及与后带相对的关节结节着色加深。关节盘穿孔标本髁状突功能区与关节结节染色浅。术后4周组,关节盘前移位标本髁状突功能区与关节盘染色加深(图9)。关节盘穿孔与术后2周组相同。术后8周组,关节盘前移位标本髁状突功能区染色比非功能区浅,关节盘穿孔标本髁状突功能区与关节结节染色极淡,术后12周组与术后8周相同。0.9mol/L MgCl2浓度关节标本手术组均较对照组着色浅,术后2、4、8、12周关节盘前移位标本,在关节盘、关节结节,髁状突表面出现着色。

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图8 颞下颌关节盘前移术后2周,髁状突部分区域蓝色丧失。(Alcain Blue 25×)

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图9 颞下颌关节盘前移位4周,关节结节后斜面、关节盘后带着色加深。(Alcain Blue 10×)

3 讨论
  颞下颌关节的关节软骨主要由软骨细胞和细胞外基质组成。细胞外基质中的胶原纤维,通过交联、编织形成一个胶原纤维三维立体空间网、蛋白多糖大分子聚合物缠绕在胶原纤维网上,占据基质间隙。蛋白多糖大分子聚合物是由核心蛋白连接无数糖氨多糖形成链,再由透明质酸将许多核心蛋白连接则形成蛋白多糖。由于蛋白多糖是具有高度亲水性的大分子物质,在软骨中受到胶原纤维网的限制而形成静水区,使胶原纤维网处于持续的张力[2],这种张力与外部的压力保持一定的平衡。
  正常颞下颌关节髁状突与关节结节软骨中主要有Ⅰ型与Ⅱ型胶原,Ⅰ型胶原分布在增殖带与纤维带,Ⅱ型胶原存在于软骨基质中,关节盘软骨细胞样细胞周围有Ⅰ型胶原。Mills[3]在对正常兔颞下颌关节盘的偏振光显微镜观察中发现,兔的关节盘与人以及猴关节盘的结构相似,即中间带是前后走向粗大的胶原纤维并与内外走向的前、后带胶原纤维束相交叉。本文正常对照组与手术对照组偏振光显微镜的观察结果与Mills研究结果一致。同时在髁状突与关节结节的表面也发现一层薄的胶原纤维折射带。
  本文关节盘前移位的标本中,致密呈前后走向排列的中间带胶原纤维出现松解、断裂,成点状、鳞片状,关节盘后带以及双板区出现粗大前后走向的胶原纤维。在正常颞下颌关节双板区Ⅲ型胶原含量很少,而在颞下颌关节功能紊乱的病例中,双板区发现有大量的Ⅲ型胶原[4]。在灵长类动物的颞下颌关节双板区中没有发现Ⅲ型胶原,只在关节盘中发现有Ⅰ型和Ⅱ型胶原[5]。本文在关节盘后带以及双板区出现粗大胶原纤维,说明关节盘与双板区的胶原纤维类型发生了变化。
  Salo等[6]用果莫里氏网状细胞染色(Gomori's reticularstain)的方法在颞下颌关节病的髁状突中发现,Ⅲ型胶原存在于改建的骨组织以及新生的软骨骨样组织。在颞下颌关节结构紊乱的中期阶段,Ⅲ型胶原主要存在于修复的纤维组织中,也出现在髁状突软骨修复的部位。本文中关节盘前移位与穿孔的早期,髁状突与关节结节表层正常的一层薄纤维折射带出现断裂甚至部分消失。到后期(8、12周),髁状突与关节结节表面出现增厚的折射带,可能与颗状突关节软骨的修复有关。本文Masson染色中发现,兔关节盘前移位后髁状突关节结节在早期绿染减少,说明胶原纤维以及软骨细胞相应减少。从术后4周开始髁状突绿染增加,可能与软骨细胞,胶原纤维,蛋白多糖的合成增加有关。在双板区由正常绿色和棕色交杂的疏松结缔组织,变成增厚致密的绿染关节盘样组织,部分标本可以见到棕色的弹力纤维与绿色的胶原纤维发生断裂。这种改变可能是颞下颌关节超负荷时由未分化间充质细胞产生的Ⅰ型胶原代替了Ⅱ型胶原和弹力纤维。
  关节软骨中的糖胺多糖主要包括硫酸软骨素和硫酸角质素。用阿辛蓝染色的方法,观察人类关节盘与髁状突糖胺多糖的分布发现,硫酸软骨素与硫酸角质素存在于下颌髁状突的软骨细胞层和关节盘的负重区。硫酸角质素位于成熟的成软骨细胞周围的细胞外基质中,硫酸软骨素位于关节软骨的深层,硫酸角质素与硫酸软骨素在关节盘软骨细胞样细胞周围[5]。有报道表明,关节软骨与关节盘纤维软骨中硫酸角质素比硫酸软骨素含量低[7]。所以在阿辛蓝染色中,0.9mol/L MgCl2浓度的着色很淡。
  Ali等[7]发现关节盘前移位术后2周的动物标本,关节软骨、糖胺多糖开始明显丧失。本文动物实验术后1、2周髁状突软骨细胞层阿辛蓝染色明显变淡,说明糖胺多糖丧失。这种糖胺多糖的丧失是由于合成降低而降解增加。Ⅱ型胶原的破坏和分解是引起糖胺多糖丧失的原因,因为糖胺多糖在髁状突软骨细胞层中,缠绕在Ⅱ型胶原上。另外糖胺多糖的丧失还与金属蛋白酶有关。软骨细胞和滑膜成纤维细胞受细胞因子刺激而分泌金属蛋白酶,金属蛋白酶使糖胺多糖降解的部位发生在透明质酸结合区以及核心蛋白的硫酸软骨素区。
  在关节负荷增加的情况下,糖胺多糖的合成可伴随修复反应而增加,Ali等[7]动物实验发现关节盘前移位术后6周关节软骨糖胺多糖合成增加。双板区糖胺多糖明显增加使其呈假性关节盘。这种合成的增加是由于关节组织进行重建,但并不是所有软骨细胞都有能力再生,而且新合成的糖胺多糖比正结构常短,相对来说功能就差一些。本文关节盘前移位的标本,在术后4周糖胺多糖增加,但关节盘穿孔的标本糖胺多糖的丧失明显,而且在术后12周仍未见糖胺多糖的增加。说明在发生严重关节软骨破坏的病例中,糖胺多糖合成减少。

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责任编辑:姚红祥  

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