自由基与骨关节炎
一、NO自由基与OA：对骨关节炎OA患者体内自由基水平迸行了研究，发现OA患者红细胞内SOD(超氧化物歧化酶）明显下降，血浆LPO(脂质过氧化物)含量明显增高，二者呈负相关。而且选择符合诊断标准各期软骨关节炎患者的关节滑液，用镀铜镉还原法及TBA荧光法分别进行N0及LP0的测定。结果骨关节炎患者各期N0含量不同，以中期最高。而LP0在各期中有所升高，在晚期与N0出现分离现象。结论：N0参加骨关节炎中软骨损害的全过程。N0可用作判断0A中关节炎软骨损伤的重要指标之一。
结果：
a.正常对照组及各期骨关节史患者NO及LP0水平的变化。骨关节炎各期患者NO含量均高于正常对照组(P<0 .05),在骨关节炎中，晚期患者中LP0含量都高于正常对照组(P<0.05)(表1)
表1 骨关节炎各期患者滑液中NO、LPO水平的变化（ s）
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组别 |
n |
NO（μmol/L） |
LPO（μmol/L） |
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正常对照组 |
5 |
5.08±0.56 |
1.6±0.1 |
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OA（轻） |
10 |
10.07±2.92 |
1.9±0.2 |
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OA（中） |
11 |
18.18±6.62 |
2.5±0.1 |
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OA（重） |
10 |
11.04±2.65 |
3.6±0.3 |
注：与正常对照组比P＜0.05，P＜0.01
b.各期患者关节滑液中NO、LPO水平的动态变化骨关节炎在各期中NO含量不同，骨关节炎早期患者N0即有升高，中期者最高，晚期者有所下降；中期患者的NO水平明显高于早期及晚期患者(P<0.05)。而LPO在骨关节炎病中有所升高，晚期与NO出现分离现象.
二、自由基与软骨细胞
软骨细胞在软骨组织中具有重要的生理功能，软骨基质是由软骨细胞合成分泌的，因此软骨基质的正常的生理功能首先依赖于软骨细胞。在一定浓度的自由基作用下。软骨细胞的生长受到了抑制，细胞形态及其合成分泌基质的能力也发生了明显的变化。本实验对自由基与软骨细胞损伤的关系进行了探讨，下面是实验的结果。
a.细胞生长速度：
从对照组和各实验组软骨细胞的生长曲线。可以看出，正常对照组软骨细胞生长8天时达到峰值，此时细胞密度为0.9×105细胞/ml,而生长液中加入氧自由基及黄腐酸后，一般在10—12天细胞生长才达峰值，并且密度也只有0.5〜0.7×106细胞/ml这说明了氧自由基和黄腐酸都明显地抑制了软骨细胞的生长和分裂。
b.骨细胞形态及基质中硫酸软骨素蛋白多糖CSPG含量变化：
正常对照组软骨细胞多呈圆形，大小均匀，24小时后即可贴壁生长，在培养过程中细胞常聚集成团，散在细胞可呈短梭状伸突，核不清，三天前后可见到核和核仁位于细胞中央。三天后细胞迅速生长，胞体增大明显并饱满，大多形成团块，一周后基本形成单层，细胞形态以圆形或类圆形为主，基质经甲苯胺兰异染后，异染的程度很强，并且异染面积较大，说明正常对照组软骨细胞具有明显的合成分泌CSPG的能力。各实验组软骨细胞生长缓慢，细胞间空隙增大，不聚集成团，圆形细胞减少，大多为梭形伸突和不整形细胞除FA组外其它兰组还发现有少量细胞碎解。另外基质中甲苯胺兰异染程度转轻，特别FA十·OH组基本未见异染。说明在自由基及黄腐酸作用之下，软骨细胞有明显的损伤，并且其合成分泌CSPG的能力也明显下降。
c.软骨细胞合成胶原蛋白能力的变化：
从各组软骨细胞在实验条件下合成胶原蛋白的速度可见，软骨细胞在氧自由基和黄腐酸的作用下，其合成分泌胶原蛋白的能力明显高于正常对照组。由于胶原蛋白是基质中的一个主要成份，因此必然影响到基质的性质。
结论：自由基对软骨细胞的作用首先表现在细胞形态和生长状况的改变，另外更重要的是表现在细胞功能的变化。软骨细胞在自由基作用下其合成分泌蛋白多糖和胶原蛋白的能力有了明显的变化，由于胶原蛋白和蛋白多糖是软骨基质中的两个主要成份，骨的强度，关节软骨的弹性，防止软骨内过早的HAP结晶生长，保证正常的有序的化骨，胶原蛋白和蛋白多糖都起着重要的作用[1，2]。因此，基质中这两种主要成份含量的改变，必然引起软骨基质生理功能变化并导致软骨疾病的发生和发展大骨节病人的软骨系统老化和过早化骨可能就与基质，蛋白多糖的含量下降有密切的关系。
三、氧自由基对人胚软骨细胞DNA及基质成分合成的抑制作用
类风湿性关节炎、骨关节炎及某些结缔组织病所致的关节炎，在病理上都有不同程度的关节面软骨损伤，其原因及机理迄今不明。自从发现类风湿性关节炎患者的滑液、滑膜、血管翳内有中性自细胞、巨噬细胞聚集以来，由该类细胞释放的氧自由基对关节软骨的损伤作用受到越来越多重视。曾有学者证明由活化中性白细胞、次黄嘌呤-黄嘌呤氧化酶产生的自由基可抑制软骨基质蛋白多糖的生成，促进蛋白多糖及胶原的降解[3—5]。
实验结果：
a.自由基对DNA及硫酸蛋白多糖合成的影响：软骨细胞加入实验因子96小时后，测定各组DNA含量及S—硫酸蛋白多糖放射性活度（表1)
表1 各组软骨细胞DNA含量35S-硫酸蛋白多糖放射性活度
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组别 |
DNA（μg/瓶） |
35S-硫酸蛋白多糖
（cpm/μgDNA） |
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对照组 |
32.8±2.85 |
240.87±10.86 |
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X组 |
30.138±2.76 |
225.71±16.97 |
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XO组 |
28.99±6.27 |
200.84±40.23 |
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X-XO组 |
31.235±4.24 |
158.14±22.0 |
由上结果可看出X-XO组与对照组比较s-硫酸蛋白多糖放射性活度减低非常明显（P＜0.01）X，XO组与对照组相比二者虽均有所下降，但无统计学意义（P＞0.05）。结果表明X-XO系产生的氧自由基可以明显抑制人胚软骨细胞DNA及硫酸蛋白多糖的合成。
B.自由基对基质蛋白多糖及胶原合成影响：软骨细胞加因子96小时后，测定胰酶基质消化液及培养液中的葡萄糖醛酸含量和胰酶基质消化液中羟脯氨酸含量（表2）。
表2 各组人胚软骨细胞葡萄糖醛酸及胶原含量（ S）
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组别 |
葡萄糖醛酸（mg/瓶） |
胶原（mg/瓶） |
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对照组 |
12.28±1.68 |
1.54±0.15 |
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X组 |
11.57±1.37 |
1.45±0.15 |
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XO组 |
11±1.35 |
0.92±0.12 |
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X-XO组 |
8.4±1.95 |
0.46±0.07 |
注：与对照组比较P＜0.01 P＜0.05 n=5
由以上结果可见X-XO组葡萄糖醛酸含量及胶原蛋白含量与对照组相比较减低的非常明显（P＜0.01），XO组胶原含量与对照组相比也明显减低（P＜0.05），X组胶原含量和X、XO组葡萄糖醛酸含量比对照组虽有下降，但无统计学意义（PT＞0.05），由此可表明X-XO系产生的自由基可明显抑制培养人胚软骨细胞基质蛋白多糖和胶原蛋白的合成。
自由基清除剂与0A治疗
目前应用的自由基清除剂主要有二大类：一是清除自由基的酶类，如超氧化物歧化酶(S0D)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等；二是淸除自甶基的抗氧化剂类，如VitE、VitA、VitC、p—胡萝卜素、硫基化合物中的谷胱甘肽(GSH)等。国内外学者已普遍关注与重视祖国中医药惊人效果，从天然物质中寻找高效低毒的抗氧化剂。具有清除白由基效果的中药制剂，经动物试验和临床观察显示有抑制软骨破坏和缓解病情的作用。(刘睿博士)