半月板囊肿病因及其形成机制的研究进展

2018-03-20 17:25周松黄克蔡敏李兴艳李林杜勇军
山东医药 2018年44期
关键词:退行性半月板变性

周松,黄克,蔡敏,李兴艳,李林,杜勇军

(广西医科大学第三附属医院,南宁530031)

半月板是位于股骨与胫骨之间的镰状纤维软骨,是构成膝关节的重要组成部分之一,可分为内侧半月板和外侧半月板,具有传导载荷、协助维持膝关节稳定、增强润滑、调节关节压、吸收震荡、感受本体感觉等作用[1]。当膝关节处于半弯曲并受到旋转压力时,稍有不慎即可造成半月板损伤,甚至半月板撕裂,后期因关节液蓄积、长期炎症刺激和退行性病变等引起膝关节内环境紊乱,导致半月板出现囊性肿物,即半月板囊肿[2~4]。半月板囊肿可引起膝关节肿胀和定位模糊的疼痛,甚至可出现弹响、交锁等症状[5],症状严重者可出现膝关节活动受限[6,7]。近年来随着半月板损伤患者逐渐增多,半月板囊肿发病率亦逐年升高。为了更深入和全面地认识半月板囊肿,本研究结合文献就半月板囊肿病因及其形成机制作一综述。

1 半月板囊肿概述

早在19世纪初期就已有半月板囊肿的相关报道。在临床上,半月板囊肿从青少年到中老年人均可发病,主要集中于20~50岁,并且无明显的性别差异[2]。半月板囊肿的发病率为4%~8%[3,4],但近年来随着半月板损伤的增多,其发病率有明显上升趋势。在体检时,半月板囊肿随膝关节急性屈曲而消失,膝关节伸展时再次出现[7]。外侧半月板囊肿多发生于外侧前角或体部,更倾向于以可见的肿块形式出现,容易被发现[8~10]。内侧半月板囊肿常继发于内侧半月板后角撕裂[9],通常远离撕裂源,直到该区域囊肿膨出时才被发现。因此,内侧半月板囊肿往往比外侧半月板囊肿更大[11]。外科手术是治疗半月板囊肿的主要方法。传统半月板囊肿手术包括开放手术行囊肿和半月板切除、单纯囊肿切开减压等,虽然可切除病变组织,但由于切除较多的半月板组织,对膝关节损伤较大。近年有学者提出,采用B超引导下经皮囊肿穿刺抽吸后硬化剂注入治疗,但单纯抽出囊液,没有缝合半月板和消灭囊腔,囊肿容易复发[12]。近年来随着关节镜技术的不断发展,已有采用关节镜成功切除半月板囊肿并修复半月板撕裂的报道,但其手术成功在很大程度上取决于半月板撕裂程度。

2 半月板囊肿的病因及其形成机制

半月板囊肿形成与半月板撕裂、半月板退行性病变密切相关。有学者还发现,外侧半月板前角囊肿形成与其附近韧带损伤或病变有关。半月板囊肿形成的理论有多种,普遍认可其形成分为半月板损伤出血、半月板内黏液样变、半月板内滑膜细胞移位、半月板内包涵体形成四个阶段。

2.1 半月板撕裂与半月板囊肿的关系 半月板撕裂是膝关节常见的损伤之一,主要表现为半月板纤维软骨的连续性中断,常发生在从事剧烈活动和特殊职业人群。半月板撕裂可以由急性创伤引起,也可以由慢性退行性疾病引起[13]。急性创伤性半月板撕裂最为常见,多与运动有关,一般发生在膝关节由屈到伸并旋转的过程中;而退行性疾病引起的半月板撕裂主要发生在老年人群中,多是由于长期磨损引起[14]。早在20世纪就有学者发现,半月板撕裂与半月板囊肿存在一定联系。有研究报道,半月板撕裂与半月板囊肿的关联性高达90%[10,15]。Wu等[11]研究发现,半月板撕裂周长过大是半月板囊肿形成的主要原因,尤其撕裂至半月板囊结合部时更易形成半月板囊肿。

目前认为,半月板撕裂后囊肿形成可能与关节液渗出、软骨细胞增生、滑膜细胞浸润有关。①关节液渗出对半月板囊肿形成的影响:膝关节液是滑膜下血管和淋巴管过滤产生的组织液,对半月板具有润滑和减荷作用[16]。正常膝关节腔内关节液为5~10 mL。当半月板撕裂时,关节内滑膜充血、肿胀,滑膜细胞产生大量积液,导致关节液大量生成。此外,滑膜细胞分泌的IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等炎性细胞因子进一步促进炎症反应,可增加关节液生成[17]。膝关节是一个有一定容积的密闭结构,当关节液增多时,关节腔内压力随之升高。半月板损伤后,可导致膝关节收缩应力增加,损伤处的压力为维持关节的稳定性会代偿性增加[14,16]。这些变化可导致关节液顺着腔内压经撕裂处流入半月板内部,在局部形成与半月板撕裂相关的“泡沫样改变”,包裹形成微囊。微囊逐渐充满聚糖类物质并扩大,最终形成一个大的、多腔室的囊肿。当囊肿内压力足够大时可通过周围间隙向关节边缘扩展,最终形成一个大的、可触及的半月板囊肿[3]。郑佳鹏等[18]研究还发现,外侧半月板前角的环状纤维聚集成束,这种特殊的组织结构可因长期负重使松散分离的环状纤维束形成松散型损伤,关节液通过外侧半月板前角环状纤维束松散型损伤进入微小的撕裂伤口,并在环形纤维束的裂隙内形成囊肿。②软骨细胞增生对半月板囊肿形成的影响:半月板损伤后,在撕裂处和重度黏液样基质变性的边缘均可检测到增生的软骨细胞[19]。半月板损伤后具有一定的自我修复能力,表现为软骨细胞代偿性增生[20]。而软骨细胞增生会引起再生损伤性病变,其特征性表现为出现软骨细胞团簇,并在周围产生大量黏液性物质。软骨细胞团簇可部分修复半月板撕裂部位,但其还具有降解和吞噬功能,能够破坏半月板软骨[19]。具有破坏性的软骨细胞团簇更接近关节表层,而具有修复功能的软骨细胞则停留在软骨深层。软骨细胞团簇主要通过产生细胞因子(如IL-1β、NO)对周围组织形成降解作用。IL-1β、NO均可通过促进基质金属蛋白酶(MMPs)产生,促进半月板软骨基质降解,还能诱导软骨细胞凋亡[21,22]。这些因素可破坏损伤的半月板软骨,使软骨溶解、液化,再加上软骨细胞团簇自身生成的大量黏液物质以及炎症介质在周围纤维组织长期刺激,最终形成纤维囊性病变。③滑膜细胞浸润对半月板囊肿形成的影响:滑膜细胞是膝关节腔内生成关节滑液最主要的细胞。半月板撕裂后,游离的滑膜细胞可随关节液进入半月板内。Kulkarni等[23]研究发现,半月板撕裂修补过程中可因缝合器把滑膜细胞带入半月板内部,导致半月板囊性病变。以上结果说明,滑膜细胞自身的游走移植或外界条件的干扰移位均可在半月板内定植。浸润的滑膜细胞不仅能产生炎症介质[17],还可像软骨细胞一样产生蛋白酶和血管生长因子,如前列腺素E2、MMPs等,从而调节骨代谢[24,25]。滑膜细胞浸润于半月板内,经持续的外分泌作用,可破坏半月板的正常结构,导致半月板撕裂处腔隙不断扩大,最终形成半月板囊肿。

2.2 半月板退行性病变与半月板囊肿的关系 半月板细胞通过合成和降解细胞外基质来维持内环境的稳定,当合成和降解过程的平衡被破坏,即可导致半月板退行性病变[26]。半月板退行性病变多发生于老年人群,其患病率随年龄增长而逐渐升高[27]。半月板退行性病变主要病理变化为半月板钙化、透明脱细胞变性、黏液样变性。半月板钙化、透明脱细胞变性与半月板囊肿的关系尚不清楚,相关研究亦较少,本文不加赘述。黏液样变性在半月板退行性病变中最常见,也是与半月板囊肿形成最紧密的病变。

黏液样变性亦被称为囊性变性或泡沫变性。半月板黏液样变性以两种病理形式出现:半月板内变性的基质黏液样变性,黏液样基底物质增多,开始在细胞周围,并逐渐延伸至间质区;半月板旁区的黏液样变性,黏液局部包裹,在半月板旁区形成完整的裂隙和囊肿为特征。内源性或外源性创伤和慢性感染被认为是半月板黏液样变性的主要原因[28],但目前缺乏确凿的证据。有学者报道,在黏液样病变囊肿的半月板周围发现了撕裂损伤,但只有13%患者有创伤史,也无法在病灶周围发现新鲜或陈旧出血的微观迹象,推测创伤可能只是导致退化性病变加重的一个因素。Haklar等[29]对非损伤性半月板囊肿组织学检查发现,半月板内存在黏液样变性。王成等[5]研究发现,104例半月板囊肿患者中,87.5%患者无创伤史,并认为非损伤性半月板囊肿形成多是黏液样退变导致的。

黏液样变性即结缔组织中含有糖蛋白和黏液蛋白的黏液基物质增多,蛋白多糖在间质组织中大量积累[29]。半月板组织正常细胞的增殖和排列受到破坏,会导致半月板细胞团形成[14]。组织损伤后通过增生代偿受损部位,黏液样变性的基质中亦可发现聚集成簇的肥大性软骨细胞增殖。半月板软骨细胞是位于半月板内部,周围含有大量的Ⅱ型胶原蛋白,并且黏多糖明显高于其他部位[30]。软骨细胞促进细胞外基质中蛋白多糖合成和沉积来积极应对膝关节活动产生的机械性应力变化。蛋白多糖主要是由大量的黏多糖重复排列构成,蛋白多糖的合成亦导致了黏多糖大量聚集。聚集的黏多糖可破坏半月板内部的组织结构,形成原始病灶,黏液聚集在病灶内逐渐被包裹成囊。并且聚集成簇的软骨细胞沿着病灶边缘向外周浸润并促进分泌黏多糖,进一步加重黏液样病变进程。随着时间推移,这种病变使半月板出现水平撕裂和向外侧囊状突起,最终不仅形成了半月板层裂损伤,还形成了半月板囊肿[10]。Dankof等[31]对15例份半月板黏液样变性样本检测发现,12例份样本的半月板细胞外液中含有大量C4d沉积。C4d可能是在半月板损伤时从血液侵入,也可能是由关节自身分泌的。免疫复合物通过经典途径激活补体级联反应,导致补体组分C4的酶切,其最终裂解成4d。C4d沉积是组织变性部位的补体介导反应,可使病灶内复合物激活,导致原有组织溶解,加重半月板的黏液样变性[31]。因此推测,C4d沉积可加速黏液样变性进程,继而加速了半月板囊肿形成。

2.3 外侧半月板前角相连韧带与外侧半月板前角囊肿的关系 外侧半月板前脚向内是前交叉韧带、向前是半月板横韧带。England等[32]研究认为,外侧半月板前脚根部与前交叉韧带胫骨止点处的纤维存在部分融合现象,这为外侧半月板前角囊肿形成提供了解剖条件,并指出前交叉韧带的病理改变与前角外侧半月板囊肿具有明显相关性。前交叉韧带损伤可导致关节腔血性积液、胶原纤维降解和糖胺聚糖沉积形成的黏液样物质。前交叉韧带损伤、变性后,关节腔液体可通过与外侧半月板前角相连的组织到达半月板内,进而形成半月板囊肿,导致前交叉韧带功能不全,从而影响膝关节运动。力学改变和胫骨移位可在关节内产生剪切力,损伤半月板,损伤后的半月板也会出现囊性变[33]。De Smet等[34]研究发现,囊肿位于外侧半月板前角或前角体区时,36%患者不存在半月板撕裂,他们认为该部位囊肿是由于关节液沿半月板横韧带走行方向扩张,穿透外侧半月板前角交界处包膜而形成的。

综上所述,半月板囊肿形成与半月板撕裂、半月板退行性病变有关,其发病机制至今尚不完全清楚。普遍认为,半月板撕裂后囊肿形成多与关节液渗出、软骨细胞增生、滑膜细胞浸润有关,而半月板退行性病变后囊肿形成多与黏液样变性有关。近年还发现,外侧半月板前角囊肿形成与其附近韧带损伤、病变密切相关。随着半月板损伤患者逐渐增多,半月板囊肿的发病率亦逐渐升高,而且半月板囊肿术后复发率较高,故全面深入了解半月板囊肿病因和形成机制具有重要意义。

猜你喜欢
退行性半月板变性
晋州市大成变性淀粉有限公司
同种异体半月板移植术治疗外侧盘状半月板与非盘状半月板损伤疗效对比研究
关节镜下使用Fast-Fix半月板缝合器治疗半月板损伤的疗效
征兵“惊艳”
衰老与神经退行性疾病
退行性肩袖撕裂修补特点
关节置换治疗老年膝关节退行性骨关节炎30例临床报道
膝关节内侧半月板后根部撕裂的MRI表现
变性淀粉在酸奶中的应用
温针配合整脊手法治疗腰椎退行性滑脱症50例