膝、踝关节软骨损伤临床特点及治疗的差异性比较

莫亚峰 周凤珍 周 坤 汤样华

1.浙江省杭州市萧山区中医院 浙江中医药大学附属江南医院骨科，浙江杭州 311200；2.浙江省杭州市萧山区中医院 浙江中医药大学附属江南医院手术室，浙江杭州 311200

膝、踝关节软骨是一种高度分化的结缔组织，与软骨下骨紧密相连，提供机械和代谢上的支持。关节软骨疾病通常由侵入性损伤或退行性病变引起，常表现为关节疼痛和功能障碍。由于软骨缺乏修复能力，软骨缺损的长期存在可能会成为导致骨关节炎的重要病理因素[1]。踝关节软骨损伤以距骨骨软骨损伤为主，在超过65%的慢性踝关节扭伤及75%的踝关节骨折中均有发生[2-3]。而膝关节软骨损伤则更为多见，关节面软骨损伤常以膝骨关节炎（knee osteoarthritis，KOA）的形式存在，而半月板纤维软骨损伤则常出现膝关节交锁等症状。当前关于膝、踝关节软骨损伤的治疗虽然存在较多的共性，但因两者在解剖结构、成分组成、分子生物学特性及生物力学等方面存在一定差异，仍然易发生同样的治疗方法对膝、踝关节软骨损伤的效果存在差异。因此，总结膝、踝关节软骨损伤特点及治疗的差异性，或许能为临床的精准化治疗提供参考。

1 膝、踝关节软骨损伤临床特点的差异性比较

1.1 关节软骨解剖结构差异

关节软骨的厚度范围为160～6 250 μm，各部位关节软骨厚度均不同，其中踝关节的软骨厚度远薄于膝关节软骨[4]。膝关节是由胫股关节和髌股关节组成的复合运动关节。软骨厚度在胫骨平台中显示出特定的分布格局，在胫骨棘上最厚，径向向外递减，半月板以下最薄，而内外两侧比较，外侧比内侧更厚[5]。而软骨厚度在股骨远端表面上是比较均匀的[6]。半月板是半圆形的纤维软骨结构，部分地将胫股关节腔分隔在股骨髁和膝关节内外侧相对平坦的胫骨平台之间，且外侧半月板比内侧半月板更灵活，因为它仅通过前、后角及半月板股骨韧带附着在胫骨和内侧股骨髁上。相比之下，内侧半月板的外围边缘通过冠状韧带连接到关节囊和胫骨。因此，外侧半月板损伤通常比内侧更易遭受破坏，更容易促进KOA 的发生、发展[5,7]。

踝关节是由距骨和胫骨、腓骨远端形成的铰接式滑膜关节。距骨下方与跟骨连接，前方与足舟骨连接。距骨圆顶负责踝关节背屈和跖屈功能[8]。与膝关节比较，踝关节的关节接触面积较小，超过60%的距骨圆顶被透明软骨覆盖，圆顶的后内侧和前外侧区域具有较距骨圆顶更厚的关节软骨[8-9]。

1.2 关节软骨成分差异

踝关节软骨厚度大约只有膝关节的1/2，但踝关节在浅表区软骨分布的比例较高，这表明踝关节软骨在负重时比膝关节具有更强的保护作用[4]。此外，踝关节软骨细胞中蛋白多糖mRNA 水平比膝关节高出2.1 倍，蛋白多糖的转换半衰期也明显低于膝关节，提示踝关节软骨在蛋白多糖的代谢方面更活跃[10]。

此外，与膝关节比较，踝关节软骨具有糖胺聚糖含量高、含水量低、水力渗透性低和韧性高等特性[11]。研究还发现，膝关节软骨受应力刺激后出现聚集蛋白聚糖酶和基质金属蛋白酶蛋白水解能力增强，但踝关节对于应力刺激的反应则较低，实验检测还发现因踝关节软骨不存在MMP-8，从而减少了细胞外基质蛋白的内源性降解[12]。

1.3 生物力学差异

因膝、踝关节存在明显的解剖结构差异，导致两者之间也存在许多生物力学方面的差异。膝关节是一个相对不稳定的关节，主要由半月板和韧带及部分肌肉来稳定关节。而踝关节因胫腓骨间韧带和骨间膜的协助稳定作用，是一个相对稳定的关节。从生物力学角度来看，膝关节在滚动、滑动和旋转运动中承受更高的剪切力[13]，而踝关节在高负荷下，关节表面应力高度一致，并能将身体的重量负荷从胫骨传递分散到足踝的其他负重骨骼和关节。另外，在正常行走中，踝关节表面承受的单位表面积负荷高于膝关节，当关节软骨受到压力性损伤时，踝关节软骨的抗压能力明显高于膝关节[14]。以上也进一步证实膝关节退变比踝关节更严重的原因所在。

1.4 骨关节炎患病率与软骨损伤相关性的差异

文献报道，目前全球约有15%的成年骨关节炎患者，其中踝关节骨性关节炎仅占约1%，发生原因主要被认为与距骨骨软骨损伤相关[14]。而KOA 则是一种以关节软骨变性、破坏及骨质增生为特征的关节病。研究显示[14-15]，67%的KOA 患者是原发性的，而原发性踝关节骨关节炎仅占9%，并且多达78%的患者是由创伤所致。综上，骨关节炎患病率踝关节明显低于膝关节，踝关节骨关节炎的发生主要与创伤相关，而膝关节骨关节炎则主要与关节软骨变性、退化相关[16]。

2 膝、踝关节软骨损伤的治疗方法及作用机制的差异性比较

2.1 药物治疗及作用机制的差异性

当关节软骨发生退变、损伤时，局部肉芽组织填补病损，软骨细胞基质被水解破坏，蛋白多糖含量减少[17-18]。氨基葡萄糖不仅能够作为原料促进软骨基质合成、刺激软骨细胞生成蛋白多糖，还可以抑制蛋白酶的释放，抑制炎症因子生成及肉芽组织增生[18-19]。其他口服药物譬如软骨素也有类似效果[20,21]。但是此类药物或因疗程漫长且对软骨原料蛋白多糖的补充效率较低，通常运用于蛋白多糖含量较低的膝关节软骨损伤，而鲜有踝关节软骨损伤运用氨基葡萄糖等药物治疗的文献报道。

富血小板血浆（platelet-rich plasma，PRP）近年来广泛应用于关节软骨损伤的临床治疗。体外研究[22-23]发现，PRP 被激活后释放出的生长因子可以刺激软骨细胞分化、增殖及加快细胞基质合成，从而增强关节软骨再生、修复能力，同时可以抑制白细胞介素-1 等炎症因子的生成，减轻软骨损伤。玻璃酸钠是治疗骨关节炎常用药物，相关研究[24]表明，玻璃酸钠进入关节腔后不仅可以形成保护膜依附于关节受力部位，同时还可以抑制滑膜炎症反应，降低关节间压力，并为蛋白多糖集聚体提供基本支架和为聚集蛋白聚糖的更新提供原料和动力，提高软骨抗损伤能力[25]。PRP、玻璃酸钠的关节腔注射对于膝、踝关节均具有即时、显著的疗效。对于膝关节软骨损伤，已有相关指南对其做出明确的推荐指数及相关注射频率；但对于踝关节软骨损伤，目前尚无官方的指南明确关节腔药物注射的标准[26]。

此外，近年来关于中医药治疗也进行了较多的实验和临床研究。如研究显示，透骨消痛胶囊可有效减缓软骨细胞退变，减轻细胞肿胀，改善软骨细胞基质的功能，显著增加Ⅱ型胶原、蛋白多糖含量[27]。补肾壮筋汤能够有效抑制软骨退变、软骨基质纤维变性，减少炎症细胞堆积；同时能够提高细胞抗氧化酶活性，从而促进软骨细胞的增殖与修复[28]。杜仲、当归等补肾活血中药能提高软骨细胞存活率，降低相关炎症因子的表达水平及部分基质金属蛋白酶的mRNA 和蛋白表达水平，从而达到保护软骨细胞的作用[29-30]。温经通络方可通过调控Axin 水平负性调节Wnt/β-catenin信号通路，抑制软骨细胞中β-catenin 和糖原合成酶激酶-3β 表达水平[31-32]。

综上，中医药对于软骨损伤治疗作用机制复杂，对膝、踝关节软骨的临床效果差别尚不明确，临床应用选择和组方也未形成统一的标准。

2.2 手术治疗及作用机制的差异性

目前，对于距骨骨软骨损伤病灶面积较大者，主要以自体或异体软骨移植术、植骨术为主要术式[33]。而对于损伤病灶范围直径≤10 mm 者则常采用微骨折术[34]。手术治疗目的主要是减轻距骨病灶对周围的刺激及重建坏死距骨骨软骨表面的软骨层[35]。研究显示[35]，关节镜下微骨折术可以建立距骨骨软骨损伤部位与软骨下骨的联系通道，将软骨下骨和软骨深层的骨髓间充质干细胞及幼稚软骨细胞动员到损伤部位进行修复。而关节镜下自体骨软骨移植是通过移植自体软骨细胞填补软骨缺损区，并促进其增殖、分化，形成新的软骨基质[36]。

对于膝关节关节面的软骨损伤，目前也是以微骨折术、自体骨软骨移植术为主[37]，且手术治疗作用机制与踝关节也存在较多共性。但膝关节发生软骨损伤的部位除了股骨内侧髁关节面外，则以半月板纤维软骨损伤最为多见。多数半月板手术对于关节功能的影响较大，容易引发早期骨关节炎，对于半月板退变性损伤采取非手术治疗可取得更优效果[38]，而对于半月板撕裂则通常要根据症状、半月板损伤位置及形态来具体决定手术与否[39]。但近几年兴起的生物材料和细胞移植技术或许可以克服半月板术后关节功能恢复欠佳的弊端[40]。

3 小结

在软骨解剖层面，踝关节软骨较膝关节更薄且接触面积更小；就成分组成而言，踝关节的软骨分布比例和代谢水平更高，受到损伤刺激后膝关节软骨则更容易损伤而生成蛋白水解酶。生物力学方面，踝关节能将身体重量分散至足踝部其他负重骨骼和关节，具有优于膝关节的抗压能力。在临床发病率方面，膝关节软骨损伤多见于退行性骨关节炎，而踝关节软骨损伤则多见于创伤性骨关节炎。关于治疗手段方面比较，膝、踝关节软骨损伤治疗方法多大同小异，缺乏个体化针对性治疗，如此势必会造成效果欠佳、病情迁延、医疗资源浪费等弊端。因此，本文总结膝、踝关节软骨损伤特点及治疗的差异性，或许能为临床的精准化治疗提供一定的借鉴参考。