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關鍵詞：軟骨細胞
自從1965年chestman和Smith首先開始軟骨細胞體外培養(yǎng)用于軟骨缺損修復的研究以來［1］，人們開始對關節(jié)軟骨損傷不能通過自身的軟骨增殖修復的概念有了新的認識。實驗證明不僅年幼且年老的關節(jié)軟骨標本仍可在體外培養(yǎng)出新生透明軟骨［2］。
及其調控.png)
雖然軟骨細胞增殖能力有限，其質與量直接影響體外培養(yǎng)擴增效果，軟骨細胞生長環(huán)境不同所表現出的生物學特性也有差別。軟骨細胞在懸浮培養(yǎng)或半固體瓊脂培養(yǎng)基中生長良好并保持表型穩(wěn)定，在培養(yǎng)瓶底水凝膠覆蓋的四維培養(yǎng)環(huán)境中長期培養(yǎng)時軟骨細胞可形成結節(jié)結構其細胞形態(tài)胞外基質分泌和軟骨特異性基因表達皆與關節(jié)軟骨相似。
軟骨細胞的生長密度對其生長也至關重要。在同樣的條件下體外單層培養(yǎng)時，由于細胞密度不同，軟骨細胞的生長分裂經過和形態(tài)功能完全不同。組織學檢查表明，細胞形態(tài)不同，其堿性磷酸酶活性、細胞分泌特異性基質的功能及對細胞作用因子的反應也不同，進一步研究表明，軟骨細胞靠自分泌或旁分泌信號的方式而存活。
1細胞因子對體外培養(yǎng)軟骨細胞的影響
軟骨細胞的有限增殖性及存活密度的要求是限制軟骨細胞單層培養(yǎng)修復關節(jié)軟骨缺損及體外大量擴增的因素之一，隨著細胞生物學的發(fā)展，軟骨細胞體外培養(yǎng)特異基因表達的研究日益深入，細胞因子參與調節(jié)軟骨細胞的增殖、分化過程漸被人們所揭示，這對軟骨細胞體外培養(yǎng)研究又提出了一個新方向。近年來，關于細胞因子等多肽蛋白質對軟骨細胞體外增殖分化等的影響研究也較多。也有些學者發(fā)現軟骨細胞內含許多細胞因子及其受體，且表明許多細胞因子通過自分泌或旁分泌兩種基本方式來調節(jié)軟骨細胞。目前認為促進軟骨細胞增殖和基質合成代謝的細胞因子有：IGFs.TGF-βs.PDGF,FGF.EGF，對軟骨細胞有抑制作用的有IL-1、IL-2、IL-7、TNF-α、IFN-γ等，現就對軟骨細胞有顯著調節(jié)的細胞因子分述如下：
1.1轉化生長因子beta(TGF-β)
TGF-β最初是由Robert等學者在1978年作為一種可誘導大鼠成纖維細胞增殖因子而描述。TGF-β可以誘導間充質細胞轉化為軟骨細胞?，F已實驗證明TGF-βs具有促進軟骨細胞增殖、調節(jié)其分化和胞外基質合成的能力［3］。F.Redni等實驗證明培養(yǎng)兔關節(jié)軟骨細胞表達了不同的TGFβ受體且與軟骨細胞生長周期功能有關，軟骨細胞在S期表現了低親和力受體表型(kd=appiox1100pm)然而GO/G期的軟骨細胞表現了高親和力受體。因此，TGF-β對軟骨細胞的作用有多種受體參與。同時也有實驗證明TGF-β更多的結合在GO/G1期比S期的同步化軟骨細胞，從而說明TGF-βs對軟骨細胞的作用是通過不同的途徑［4］。
也有學者證明TGF-βs在不同的條件下對成軟骨細胞有促進分化或降低分化的雙重作用，1-10ng/ml濃度的TGF-β可誘導大鼠胚胎肌細胞分化成軟骨細胞，合成特異性的Ⅱ型膠原和蛋白多糖，而在0.4mol/L濃度下，TGF-β可誘導大鼠顱骨成骨細胞的堿性磷酸酶活性，減少軟骨細胞Ⅱ型膠原、蛋白多糖的合成［5］。同時也有實驗證明TGF-β可抑制培養(yǎng)兔關節(jié)軟骨細胞的終末分化及鈣化。TGF-β可能與多種因素如胞外基質和其它分化調控生長因子參與對細胞的調節(jié)作用［6］。
TGF-β在細胞對其它各種分化信號的應答過程中同樣也有調節(jié)作用。Wen-NingQi等實驗證明Ⅱ型膠原能特異的調節(jié)TGF-β刺激軟骨細胞合成Ⅱ型前膠原DNA和蛋白多糖，同時說明Ⅱ型膠原在TGF-β存在的條件下調節(jié)軟骨細胞特異性基因表達具有劑量依賴性(量效關系)。因此Ⅱ型膠原基因表達的變化在TGF存在條件下受Ⅱ型膠原的調控［7，8］。
體外實驗證明，許多細胞因子對軟骨細胞有協同或拮抗作用如TGF-βs、IGFs、FGF、BMP、IL-1等，兔關節(jié)軟骨細胞體外培養(yǎng)時，TGF-β對IGF的分泌作用有三種，(1)減少41KD的IGFBP；(2)增加IGF受體的結合位點；(3)下調了誘導型IGF-1受體的自身磷酸化［9］，從而促進軟骨細胞的增殖和特異性基質的合成。也有學者認為TGF-β和IGF可以使反分化的軟骨細胞再分化誘導和持久表達Ⅱ型膠原和蛋白多糖［10］。軟骨細胞在傳代培養(yǎng)中表型的變化可能與軟骨細胞自分泌IL-1有關，而TGFβ可作為一種IL-1的拮抗劑，減少了IL-1對胞外基質的分解代謝同時也下調了IL-1受體及其金屬蛋白酶的表達［11］。TGFβ可能通過以下兩種途徑拮抗IL-1的作用，(1)刺激成軟骨細胞中蛋白糖抑制劑的產生。(2)抑制軟骨細胞蛋白酶的產生，因而對細胞外基質的合成有促進作用［12］。
1.2骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)
BMP是TGFβ的超家族成員之一，BMP-7(OP-1)是BMP家族中的一員，其對無血清培養(yǎng)的高密度單層細胞和懸浮在瓊脂糖中的細胞有促進生長和成熟作用，可增加其堿性磷酸酶活性和提高mRNA和Ⅱ型膠原的合成能力。實驗rhBMP(OP-1)能有效促進胚胎和成人關節(jié)軟骨細胞合成蛋白多糖和Ⅱ型膠原而Ⅰ、Ⅲ型膠原沒有增加。也有實驗證明OP-1對人軟骨細胞特異性膠原、蛋白多糖的促合成作用比IGF-Ⅰ、TGF-β和激活素更顯著［13］。在培養(yǎng)軟骨細胞生長周期的不同時期，BMP的作用也不同，rhBMP調節(jié)軟骨細胞增殖、分化作用依賴于細胞的成熟狀態(tài)，且靜止區(qū)軟骨細胞更敏感，同時對軟骨細胞的自分泌也有作用［14］。關節(jié)軟骨細胞原代培養(yǎng)時表達了BMP-4功能性受體。1998年Rach1,venena等實驗證明BMP2和維生素C共同作用下培養(yǎng)的軟骨細胞沒有誘導其肥大，同時BMP-2獨自干預下細胞凋亡明顯少于維生素C的干預，從而說明軟骨細胞向肥大軟骨細胞的過度與細胞增殖數量減少而相對高的凋亡水平有關。軟骨細胞體外傳代培養(yǎng)漸反分化為成纖維樣細胞或過度為肥大軟骨細胞與細胞生存的微環(huán)境有關［15］。
1.3胰島素樣生長因子(IGFs)
IGF于1953年由salmon和Danghaday研究表明，IGFs家族由兩種相關多肽組成即IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ。在軟骨細胞表面有IGF的受體且軟骨細胞能合成和分泌這種多肽。IGF-Ⅰ能與軟骨細胞膜上的受體結合也以旁分泌和自分泌的方式起作用。IGF-Ⅰ能強烈刺激軟骨細胞合成Ⅱ型膠原和蛋白多糖，IGF-Ⅰ還能刺激軟骨細胞集落形成和細胞增殖，體內IGF-Ⅰ能促進骨骺軟骨生長。而IGF-Ⅱ能刺激軟骨細胞DNA和RNA的合成且比IGF-Ⅰ更有效的刺激胚胎細胞的生長。但IGF-Ⅰ對成年軟骨細胞的作用強于IGF-Ⅱ，也能促進蛋白多糖的合成。軟骨細胞表面的IGF-Ⅱ的受體與IGF-Ⅰ相比，兩者的結構與體外活性相似，但體內生物效應不同。而IGF結合蛋白(IGF1BPs)它通過特異性結合IGFs而起作用，盡管目前對IGFBPs的生理功能還不十分清楚，但它們對IGFs的調節(jié)作用是肯定的，它們通過結合IGFs減少了IGFs與其受體的相互作用，從而降低了IGFs的活性。onley等人實驗表明細胞因子可以調節(jié)IGFBPs的產生，IGFBPs反過來調節(jié)IGF的作用，同時表明IL-1α、TNF-α降低細胞對IGF-Ⅰ的反應性可能是通過增加IGFBPs而起作用。
1.4成纖維細胞生長因子(FGFs)
FGFs最初是從牛腦垂體分離出來的一種蛋白質，后來發(fā)現它在人體組織包括骨、軟骨基質中廣泛存在，且對胚胎發(fā)育及軟骨修復起重要作用。體外實驗發(fā)現它能促進軟骨細胞的增殖、成熟和胞外基質的合成，而bFGF是一種強大的軟骨細胞有絲分裂原，它能刺激生長板中軟骨細胞蛋白多糖的合成。在成人關節(jié)軟骨中它與IGF有協同作用，兩者協同刺激軟骨細胞有絲分裂和蛋白多糖的合成，抑制軟骨細胞分化為肥大表型。
1.5白介素和腫瘤壞死因子(IL、TNF)
近來報道IL-1對關節(jié)軟骨細胞代謝的干預作用主要表現為抑制透明軟骨特征性Ⅱ、Ⅳ型膠原的合成，而促進Ⅰ、Ⅲ型膠原的合成使軟骨細胞變性，抑制軟骨細胞增殖和蛋白多糖的合成同時IL-1對關節(jié)軟骨的降解作用主要表現在促進軟骨細胞合成和分泌金屬蛋白酶，并提高軟骨基質中溶解蛋白分子酶類的活性。TNF是通過IL-1而抑制Ⅱ型膠原和蛋白多糖的合成，但其作用遠弱于IL-1。
2力學刺激對培養(yǎng)軟骨細胞的影響
關節(jié)軟骨主要由軟骨細胞和胞外基質組成，而胞外基質主要包括膠原和蛋白多糖，其中Ⅱ型膠原占膠原的95%，聚合素是蛋白多糖的主要成分，關節(jié)運動時軟骨經歷循環(huán)應力載荷而發(fā)生周期性變形和恢復，循環(huán)載荷是軟骨細胞執(zhí)行正常功能和維持胞外基質正常表型的基本因素。而體外培養(yǎng)軟骨細胞其隨傳代次數增加而發(fā)生代謝、表型的變化伴有Ⅱ、Ⅳ型膠原合成減少，Ⅰ、Ⅲ型膠原合成增加和蛋白多糖分子量的改變，為維持體外培養(yǎng)軟骨細胞的正常形態(tài)和功能則許多學者進行了軟骨細胞培養(yǎng)的力學刺激實驗研究。
這種壓力可分為兩種：一種是持續(xù)靜壓力，一種是循環(huán)動壓力，力學刺激對調控軟骨代謝和維持其胞外基質正常表型起重要作用，其中靜壓力刺激減少了Ⅱ膠原和蛋白多糖的合成，而正常動壓力刺激則促進Ⅱ型膠原和蛋白多糖的合成［16，17］，K.Koarninnta［18］實驗表明持續(xù)高流體靜壓力抑制蛋白多糖的合成和分泌，減少了聚合素mRNA的表達，改變了高爾基氏器的形態(tài)和抑制微絲的組成。在循環(huán)壓力作用下軟骨組織內4種物理特性發(fā)生變化；①靜水壓；②毛細液流；③流能；④組織與細胞變形。低頻循環(huán)壓力促進基質降解而高頻循環(huán)壓力則促進軟骨細胞合成代謝。所以力學刺激是軟骨細胞的一個重要調節(jié)者，但軟骨細胞又如何接受力學刺激信號呢自從認識軟骨細胞可以分泌整合素以來，整合素就在軟骨細胞與胞外基質信號轉導方面起著重要作用。
整合素是一種異二聚體(α、β)轉膜糖蛋白特異性受體，力學刺激使胞外基質與整合素結合同時與細胞骨架相連，從而影響著基因表達和調控細胞生長和分化［19，20］。
力學刺激促進膠原合成增加同時整合素合成也上調，力學刺激增加了α2整事素亞單位mRNA表達。實驗表明在軟骨細胞培養(yǎng)一周后，給予循環(huán)壓力刺激15次/min，結果3h后，循環(huán)壓力促進了Ⅱ型膠原和聚合素mRNA的表達，從而說明胞外基質調節(jié)整合素來應答力學刺激。
α2β1整合素是Ⅱ型膠原受體。軟骨基質受體作為一種應力感受器在軟骨基質網絡中通過力學刺激信號來調控軟骨細胞。周期性力學刺激促進基質合成，而靜壓力則促進基質合成減少［21，22］，所以力學刺激信號可能通過力學刺激、細胞外基質、整合素、細胞骨架(肌動蛋白)而調控軟骨細胞的增殖和分化功能。
Takahaki-k［23］等實驗證鞒咚降木菜褂盞糏L－6和TNF-αmRNA表達增加而縮減了蛋白多糖核心蛋白的表達，生理水平的靜水壓則增加了蛋白多糖核心蛋白的表達，組織與細胞變形可興奮ECM受體［24］細胞膜張力受體、細胞網架結構［25］而促進合成功能，總之，機構壓力對培養(yǎng)軟骨細胞的作用在有效范圍內與壓力值無關，而與壓縮程度(靜壓力)和頻率(循環(huán)壓力)有關，持續(xù)的靜壓力抑制軟骨細胞的合成代謝，一定頻率的循環(huán)壓力則促進軟骨細胞的合成功能［26］。
3其它因素對培養(yǎng)軟骨細胞的影響
體外培養(yǎng)軟骨細胞隨其傳代而表型整個發(fā)生改變，正常的Ⅱ、Ⅳ型膠原合成減少，Ⅰ、Ⅲ型膠原合成增加，在不同的培養(yǎng)條件下(如培養(yǎng)基、PH細胞的接種密度、血清濃度、氧分壓及其培養(yǎng)基的離子濃度、培養(yǎng)方式)其表型不同，有時可以反分化或向肥大軟骨細胞轉化。
體外培養(yǎng)只有保持其正常形態(tài)才能保持其正常功能。Freed［27］等將軟骨細胞移植于DGA、PLA進行三維體外培養(yǎng)，證明三維培養(yǎng)6周后其細胞數擴增了近8.3倍，且傳代后細胞產生蛋白多糖和Ⅱ型膠原的能力較佳，所以軟骨細胞三維培養(yǎng)有利于維持其形狀，常利用膠原纖維蛋白、瓊脂、海澡酸鹽、PGA、PLA等為附屬物進行三維培養(yǎng)。
也有學者認為無血清培養(yǎng)可以阻止軟骨細胞反分化。培養(yǎng)基PH值輕度偏堿不利于蛋白多糖的合成，偏酸則相反。低鈣環(huán)境有利于軟骨細胞的穩(wěn)定［28］。1995年Baragi［29］等將IL-Rα和標記基因LacZ分別構建在腺病毒上轉染軟骨細胞并將它們分別與骨關節(jié)炎軟骨組織塊一起培養(yǎng)，結果表明與IL-1Rα轉染軟骨細胞培養(yǎng)的組織塊能抵制IL-1β的作用而與LacZ細胞培養(yǎng)的軟骨細胞塊抵制作用明顯減弱，從而說明基因轉染可以用來調控軟骨細胞從而維持其表型。
4結束語
體外培養(yǎng)軟骨細胞的優(yōu)點是可以大量擴增及研究其生命活動的狀況，但要維持其正常表型則受到眾多復雜因素的調控。就其細胞因子而言，細胞因子對體外培養(yǎng)軟骨細胞的作用非單一的，而是一個復雜的網絡調節(jié)作用，如生長因子的生物學活性是由受體介導的，生長因子在軟骨細胞合成分泌后，多為無活性的前體分子需要經過特異性的激活才能發(fā)揮作用。生長因子之間存在基因表達及其活性的相互調控TGF-β能促進PDGF的A鏈和B鏈的mRNA表達和分泌30］。
bFGF能促進TGF-βmRNA的表達，誘導間充質細胞分化成軟骨細胞，增強TGF對軟骨細胞的增殖及其基質合成作用。生長因子之間還存在受體水平的調控，胰島素不影響TGF-Ⅱ型受體的親和力但增加了Ⅱ型受體的數目引起受體上調效應，從而Ⅱ型受體與型受體競爭，使胰島素與Ⅰ型受體結合減少。IL-1可使TNF受體下調，而IFN-γ卻使TNF受體上調等。但是網絡生長因子如何調控體外培養(yǎng)軟骨細胞的增殖、分化阻滯反分化或向肥大型轉化、維持其正常軟骨細胞表型及合成特異性胞外基質還需進一步的研究。
總之軟骨細胞體外培養(yǎng)維持其正常表型則受到眾多因素的影響如培養(yǎng)條件及其方式，細胞的微環(huán)境，PH值、細胞密度、力學變化、生長因子等等。隨著細胞生物學和分子生物學的發(fā)展，軟骨細胞體外培養(yǎng)大量擴增、分化維持其正常的表型及代謝的調控因素會漸為人們所明晰，為組織工程化軟骨修復軟骨缺損、體外培養(yǎng)軟骨細胞建立軟骨細胞庫(永生化軟骨細胞)及揭示退變性骨關節(jié)病又開拓了一條新的途徑。
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（1）透明軟骨：27號切片，劍狀軟骨，Bouin氏液固定，石蠟切片，HE染色。軟骨膜、軟骨細胞（細胞較大、核清楚）、同族細胞群、軟骨陷窩；基質：軟骨囊，基質內有許多膠原纖維，但它與軟骨基質有相同的折光率，所以分辨不出。
（2）彈性軟骨：29號切片，彈性軟骨的結構基本上和透明軟骨相似，主要區(qū)別在于基質中含有淡染的彈性纖維，并交織成網。
（3）纖維軟骨：28號切片，基質中的膠原纖維成束明顯，平行排列。軟骨細胞成行地夾在纖維束之間。
生活中如何保護軟骨組織
軟骨在人體中起到承重負荷，減少關節(jié)間骨骼摩擦等重要的作用。在日常生活中，應盡量增加運動，以便促進關節(jié)的血液循環(huán)。但是，運動卻不能過量，現在很多關節(jié)類疾病，都是由于軟骨損傷所造成的。如，骨質增生、腰椎間盤突出、半月板損傷、退行性關節(jié)炎等等。在平時的飲食中，應多多攝取富含抗氧化劑的食物,如芒果、木瓜、甜瓜、葡萄、橘子、鳳梨、香蕉、草莓、番茄、包心菜、馬鈴薯等。而一旦身體的軟骨發(fā)生損傷，可服用一些可促進軟骨再生的產品，如鋸峰齒鮫軟骨粉等。
軟骨表面摩擦力非常小，運動中受傷，軟骨變薄，甚至破裂磨損，叫軟骨損傷。
軟骨是關節(jié)內骨頭表面較特別的結構，只有2-4mm厚，彈性好，觸摸像硬橡皮，表面光滑。
軟骨內的基質呈凝膠狀態(tài)，具有較大韌性。軟骨是以支持作用為主的結締組織。軟骨內不含血管和淋巴管，營養(yǎng)物由軟骨膜內的血管中滲透到細胞間質中，再營養(yǎng)骨細胞。
擴展資料 主要細胞成分
軟骨組織中的主要細胞成分，位于軟骨陷窩中。軟骨細胞的核小，呈圓形或橢圓形，有1至數個核仁，胞質略嗜堿性。
細胞形狀依軟骨組織而異：在透明軟骨，靠近軟骨膜的細胞呈橢圓形，其長軸與軟骨表面平行，深部的細胞逐漸變?yōu)閳A形或卵圓形，常常兩個或多個聚集成群，稱為同源細胞群；在彈性軟骨，細胞的形態(tài)基本上與透明軟骨的相似；在纖維軟骨，細胞略呈卵圓形，夾在膠原纖維束之間，單個存在、成對存在或排列成單行。
參考資料：-腕軟骨盤損傷
參考資料：-關節(jié)軟骨
軟骨和骨構成人體的支架.軟骨組織和骨組織等均含有較少量的細胞和大量固體狀態(tài)的間質細胞,并不斷更新,以適應機體發(fā)育和支持功能的需要.骨的發(fā)生和生長是同時進行的,在胚胎的最初幾周,經過囊胚期和原囊胚期,逐漸形成雛形,發(fā)生頭,軀干和形成肢芽的外龍突.在外胚層和內胚層之間,有一層彌散疏松的細胞組織,稱為間充質或間葉;間充質逐漸分化為骨.軟骨.筋膜和肌肉等各種結締組織結構。間葉組織密集的將是最早形成肌肉的部位每個密集的間葉雛形將直接或間接地轉化為骨。
一軟骨的形成及發(fā)生
在胚胎第5周，間葉組織逐漸增大，變得更為密集，并分化為一層細胞，稱為前軟骨；然后基質沉積在細胞之間。這種基質含有原纖維。原纖維具有軟骨特有的功能。在透明內，因為基質顯現清晰，而結構相似，原纖維不能用普通的染色方式顯示出來。在透明軟骨內，可見較粗的白色纖維，沉積在基質中。軟骨有兩種同時生長方式：1，內積生長。又稱膨脹式生長。即軟骨從內部生長擴大；2，外加生長，指由軟骨內層的骨原細胞向軟骨表面不斷添加新的軟骨細胞和細胞間質，使軟骨從表面向周圍擴大。
二骨的發(fā)生和形成
1.骨的發(fā)生胚胎7周以后，骨就開始出現。膜內成骨一般直接密集的間葉雛形轉化而成。許多顱骨是由間葉雛形先轉變?yōu)檐浌请r形，然后形成骨化結構；先有原發(fā)性骨環(huán)形成，其后血管侵入，形成原發(fā)性骨化中心，將成為骨干和干骺端，以后，骺部血管組織間接地骨化，形成既發(fā)性骨化中心。骺與骨干交接處稱為生長板，在原發(fā)性和既發(fā)性骨化中心之間生長，具有較快的橫向和縱向生長能力。最先形成的軟骨雛形逐漸被骨化組織代替，稱為軟骨內成骨。軟骨內成骨含有由于骨膜平行的膜內成骨。同樣，膜內成骨也可能經歷其后軟骨內化骨的演變過程進行生長。
骨的發(fā)生過程有兩種方式，即膜內成骨及軟骨內成骨：
（1）膜內成骨膜內成骨發(fā)生簡單，間充質經過鈣化后直接形成顱骨.面骨.部分鎖骨和下頜。間充質先分化為富有血管的胚胎性結締組織膜，該處分化許多成骨細胞群，形成骨化中心。成骨細胞開始分泌有機的細胞間質，形成類骨質，隨后骨鹽沉著其上，形成骨組織。這種骨組織最初為初級松質骨，沒有骨板，骨鹽也少，由許多呈針狀或片狀的骨針相互連接，形成許多間隙。成骨過程由骨化中心向四周擴展，表面的間充質分化為骨膜，其深部的成骨細胞又在初級松質骨表面沉積新骨，骨乃逐漸增厚增大。
(2) 軟骨內化骨出生后，肢體管狀骨的增長和特殊結構的形成主要依靠既發(fā)性骨骺的軟骨內骨化完成.骨端軟骨有兩種:
1.關節(jié)軟骨：供骨骺的生長。在短長骨，這是骨增長的唯一結構。
2.骺板軟骨：共分六層，從骨骺起到干骺端止分別為：A.靜止層，內含不成熟的軟骨細胞和從骨骺而來的細小血管。B.增殖層:幼稚的增殖的軟骨細胞排成縱行,是軟骨細胞分裂最活躍的區(qū)域。這些細胞的特點很多線立體.糙面內質網與小的高爾基體和細長的細胞核。細胞呈扁形，象串狀硬幣。每個軟骨細胞長出很多軸突，伸向周圍基質。由于分裂活躍，每個軟骨陷窩內可有多個軟骨細胞。C.基質合成層：其特點是先在細胞內積聚糖原和合成基質所必需的磷酸酶。細胞較前者為大。細胞與細胞之間有一層新合成的軟骨基質。內含不定形基質和原纖維。細胞軸突伸向基質,軸突端呈杵狀。D.細胞肥大層：陷窩較大，原纖維在縱方向被壓縮在一起，而成膠原束，并能見到某些膠原纖維上的周期橫紋，但很少礦化。由于不同的組織固定法，細胞的形態(tài)也不同，或細胞肥大，內含空泡，形態(tài)不規(guī)則，常呈棘細胞狀，或成圓形。超微觀察顯示細胞內很少細胞器，高爾基體散在，而線粒體和糙面內質網非常分散。E.臨時鈣化層：大多細胞含有致密的細胞核和不規(guī)則的邊緣，尤其在接近干骺端處。線粒體嵴和胞漿膜有豐富的鈣質結合在上，基質的礦化由小的.分散的簇狀的礦物結晶的沉積開始，逐漸增大，增多，直至結晶塊將膠原纖維包繞。這樣，基質性質將起很大變化，并將失去大部分水分。由于基質的鈣化，軟骨細胞即死亡。F.軟骨骨化層：這是毗鄰干骺斷的一薄層骺板。毛細血管芽伴著骨祖細胞穿過橫膈，張入此層。后者分化成骨細胞，使基質骨化，它自身也被骨化基質所包圍，成為骨細胞和骨陷窩。骨基質柱與原來的軟骨基質柱的方向相同，稱原發(fā)性松質骨。以后在應力作用下，原發(fā)性松質骨和軟骨柱被破骨細胞吸收，由既發(fā)性骨小梁代替。這樣，骺板軟骨一直維持著一個平衡的生物過程：即軟骨細胞不斷增殖，使骺板增厚，而在干骺端一側，軟骨細胞不斷壞死，為成骨細胞所代替，基質不斷鈣化，骨化，從而干骺端骨質不斷增長，最后，由于基因的限制因素，至一定年齡，骨骺停止增殖和合成基質，骨骺軟骨全被骨組織所代替，不再在X線片上能見到骺線。此時，稱為骨骺閉合。全身骨骺各有其出現和閉合的年齡，稱為骨齡。這對測定成年前的病人的年齡很有用處。
膝蓋只要彎曲就會痛，走路的時候沒辦法出力，我們相信這種「退化性關節(jié)炎」是因為「磨損、過度使用」而造成，所以只要年紀越大，越常使用關節(jié)，就越容易得到退化性關節(jié)炎。
但，其實人體自然有修復關節(jié)的方式，如果能做到，那想要在80、90歲的時候，還擁有可以上山下海的健康關節(jié)，真的不是夢。越來越多的科學研究發(fā)現，退化性關節(jié)炎可能是來自「腸道壞菌太多、好菌不足」造成的發(fā)炎反應，只要養(yǎng)好腸道，關節(jié)炎也能改善。
2019年，登在世界權威期刊《自然通訊》（Nature Communications）上的一篇荷蘭的研究，就發(fā)現關節(jié)炎并不全然是過度使用引起的，很可能是因為腸道壞菌太多造成全身發(fā)炎，讓發(fā)炎物質「磨損」關節(jié)，才造成關節(jié)炎。
圖說／翻攝Intestinal microbiome position and its relation to joint pain and inflammation。簡單來說，「脂多糖」是壞菌分泌的毒素，可以說是壞菌死亡后的尸體，但免疫系統(tǒng)會把這個尸體當成活著的細菌不斷攻擊，結果就造成膝蓋受損。
「過去常認為肥胖是造成關節(jié)炎的原因，因為體重會壓迫膝蓋，但我們發(fā)現，造成退化性關節(jié)炎的真實原因并不是肥胖，而是腸道菌失調，肥胖只是失調的一個附帶作用?！寡芯繄F隊說。
而在這份研究中，研究團隊也發(fā)現腸道生態(tài)改善后，關節(jié)是怎么樣改善的。
正常狀況下，關節(jié)中的軟骨會因為使用而磨損，所以軟骨細胞、軟骨母細胞會不斷制造新的軟骨、代謝舊的軟骨；但如果關節(jié)持續(xù)發(fā)炎、被免疫系統(tǒng)攻擊，軟骨就會長得凹凸不平，所以要重建軟骨，就要先「消炎」。
在喂食腸道益生菌的食物「益生元」，像是寡糖之后，小鼠的軟骨細胞都增加了，而且關節(jié)發(fā)炎的狀態(tài)明顯改善，使用關節(jié)的狀況也進步了。研究團隊說，「寡糖不能被腸道消化，但它們是有益腸道細菌、如雙歧桿菌的食物，可以幫助好菌生長?！?/p>
而這些肥胖小鼠雖然還是一樣肥胖、關節(jié)一樣承受相同的重量，但關節(jié)卻更健康?！钢灰獪p輕發(fā)炎，就足以保護關節(jié)軟骨、避免關節(jié)變形，所以并不是體重，而是發(fā)炎反應才是最可怕的，只要改善腸道生態(tài)，其實就能改善關節(jié)的健康，讓軟骨再生?！寡芯繄F隊說。
期刊小檔案
《自然通訊》（Nature Communications）是世界最權威期刊《自然》（Nature）的子期刊，也是全球排名第3的多學門類期刊，僅次于《自然》和《科學》（Science）。該刊于2010年創(chuàng)刊時為混合型期刊，該刊發(fā)表的研究都代表對該領域具重要意義的研究進展，其中涵蓋生物、物理、化學和地球科學等學科。
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