1-1 前言
人體骨骼系統(skeletal system)由下列三者所組成:1.骨骨骨骨(bone) 2.軟骨軟骨軟骨軟骨 (cartilage) 3.關節關節關節關節(articulation)透過與肌肉的交互作用進而達到支配人體 運動的功能。
骨頭的構成主要依頼 canaliculi(骨小管)的 gap junction,其中有 3 種特 化的骨細胞,分別是 osteocyte, osteoblast,以及 osteoclast,此外,還有內 外的兩層膜 periosteum(圍骨膜), endosteum(內骨膜,軟骨沒有),在表面 可以發現 osteoprogenitor cells。
軟骨是結締組織的特化,結構可分為細胞與基質(extracellular matrix),其中基質包括 fibers 和 ground substance。軟骨由結締組織特 化而來,能夠忍受物理性的壓力而不扭曲,並且支持和連結軟組織。在胚 胎期間存在著更多的軟骨細胞,尤其在四肢骨,而這些軟骨之後會變成硬 骨。軟骨分三種,主要差異取決於基質的組成不同,分別是 Hyaline Cartilage (透明軟骨),Elastic cartilage(彈性軟骨),以及
Fibrocartilage。其中 Hyaline Cartilage 分布最廣。如肋軟骨,關節,
呼吸道。基質的組成主要是由 type II collagen(collagen fibrils)
為主。
關節以構造來區分,可分為 fibrous joint、cartilaginous joint 以及 synovial joint。
Fibrous joint 由 dense regular connective tissue 所連接,沒有 joint cavity,通常為 不動關節或少動關節。Cartilaginous joint 指由軟骨所形成的關節,但不形成 joint cavity,也屬少動關節。Synovial joint 多為可動關節,可做一二三度空間的運動,
最大的特點在於其有 joint cavity,內有 synovial fluid,構造較為複雜。而其中軟 骨(cartilage)是本次論文所要探究的主題。
軟骨是由軟骨母細胞(chondroblast)所形成之軟骨細胞軟骨細胞軟骨細胞軟骨細胞(chondrocyte)與豐 富的細胞外基質細胞外基質細胞外基質細胞外基質(Extracellular matrix,ECM) 所組成,並其中混雜著充沛的膠膠膠膠 原纖維原纖維
原纖維原纖維(collagen fiber)與彈性纖維彈性纖維彈性纖維彈性纖維(elastic fiber)形成如網路一般的堅實結 構,基礎物質是蛋白多糖分子與上百個多糖蛋白分子聚合物(aggregate),他們 是造成軟骨堅硬而柔軟的主因,此聚合物以玻尿酸(hyaluronic acid)與硫化葡萄糖
胺
圖 1-1-1 軟骨(cartilage)組成結構
Nature Clinical Practice Rheumatology (2006) 2, 373-382
聚合糖形成中央骨架,而 collagen 和 proteoglycan 之間的緊密結合也提供了 身體對抗壓力的能力,在一定限度的範圍內與摩擦阻力小的狀態下可以做小部分 的「相對運動」。而當軟骨出現問題時,無法承受巨大壓力,導致一連串人體病 變。
關節泛指骨骼與骨骼之間的結構,其中骨末端外圍覆蓋軟骨,就是避免骨骼之 間相互摩擦造成骨頭的磨損與傷害。然而,負責保護骨骼也並非只有軟骨,軟骨 周圍包圍著豐富的潤滑液,提供軟骨很好的潤滑效果,而滑囊膜包覆整個關節,
避免潤滑液流出。而潤滑液是由滑膜所形成,顏色呈現淡黃色,內涵多核白血球 屬於一種血漿的過濾產物。
此外滑膜也會分泌一種叫做間質分解酵素 (metalloproteinase, MMP)的物質,
破壞膠原蛋白與醣蛋白,而當發燒或是其他發炎反應產生的第一介白素
(interleukin-1, IL-1)會促使 MMP 大量分泌 ( T. Aigner, J. Sto¨ve, 2003) ,進而破壞 軟骨細胞的發育,造成結構崩解,抵抗壓力的能力減弱,使骨骼必須去承受因為
軟骨喪失功能而無法抵抗之壓力,也造成一連串骨骼與關節之間的病變。若是因
關節軟骨(cartilage)為一種特殊的結締組織,由少量的軟骨細胞(chondrocytes) 和大量的細胞外基質(Extracellular matrix,ECM)所共同組成的,包括具有膠原纖維 及彈性纖維組成的緻密網路,並且穩固的在於類似膠狀的基質內。而細胞基質所 分泌的type Ⅱ collagen會變成type Ⅰ collagen,因此影響軟骨細胞分化增生能 力,因此使用三度空間培養法(3-dimensional cultures) 。這研究方法是將軟骨細
1984; Yang, 1985)。也有文獻指出他可以治療心血管疾病(Guan et al., 1996;
Liu et al., 1982)調節免疫(Xiao et al., 1993; Zhao et al., 1996),以及 治療骨質疏鬆症(Gau et al., 1999; Yu et al., 1999) 。此外,有文獻報導指 出 , 從 淫 羊 藿 萃 取 出 的 黃 酮 類 化 合 物 (Flavonoid) , 在 體 內 有 類 似 雌 激 素 (Estrogen-like activity)的作用 (Liu et al., 2003; Wang et al., 2000;
Jiang et al.,2002) ,因為這種激素在人體中對於骨的維持非常地重要,因此 推測 Icariin 可能對軟骨有正向的幫助。 之後會再進一步的檢測軟骨細胞內基 質 glycosaminoglycans (GAG)量的多少,以及一些會造成軟骨傷害的物質的表 現,如 nitric oxide (NO) 。在軟骨受傷害的情況下,Icariin 是否有治療或保護 的作用,在未來的日子中,Icariin 或許能夠提供另一個治療軟骨的新方向。