肌腱的復原包含外在的 (extrinsic) 和內在的 (intrinsic) 復原。內 在的復原主要為滲出 (exudative) 與形成 (formative) 兩階段,一般而 言,肌腱復原與傷口復原 (wound healing) 類似。外在的復原
(extrinsic healing) 主要是經由纖維母細胞的化學趨化作用 (chemotaxis),由肌腱鞘進入受傷處。
慢性肌腱退化是很難觀察到與急性傷害相同,具有修復期的劃 分,因為這種肌腱疾病沒有發炎反應 (el Hawary 等, 1997)。當肌腱 受到急性的傷害時,復原過程包含三期: 發炎期 (inflammatory)、增 生期 (proliferation)、重塑期 (remodeling)。其中,發炎期發生在受傷 後3 至 7 天內,細胞由外在環繞肌腱的組織 (如:腱鞘、皮下組織) 及
從腱外衣和肌腱內膜遷移。初期外在的復原反應比內在復原反應明 顯。這是由粗糙組織 (granulation tissue)、破碎組織及血腫
(haematoma) 等,共同迅速填充受傷組織。在發炎期初期 (約 24 小時 內),紅血球、血小板、及發炎細胞 (如:中性球、單核球、巨噬細 胞等) 會遷移到受傷位置,並清除壞死的物質。這些細胞會釋放血管 活化 (vasoactive) 及化學趨化 (chemotactic) 因子,進而徵募肌腱纖 維母細胞來開始合成膠原蛋白。大約第5 天左右纖維母細胞開始合成 膠原蛋白,及其他的細胞基質組成物,如蛋白多醣,並將這些物質存 放在受傷處,但此時的膠原蛋白沒有分子內的橫向連結
(intermolecular cross-links) 產生 (el Hawary 等, 1997)。持續超過五 週,最初是隨機方式排列。在這四週之間,內在的組織會明顯增生,
主要是從肌腱內膜開始發生。新生組織形成後,新生膠原蛋白漸漸的 順著力量的方向排列,逐漸成熟,這樣的修補持續兩個月。此外橫向 連結形成會增加肌腱的抗拉強度。在修補期間,機械性較強的第三類 型膠原蛋白優先於第一類型膠原蛋白的產生。此外,水分及葡萄胺聚 糖 (glycosaminoglycan) 的含量會較高。重塑期約在第三個禮拜到一 年之間,主要特徵是細胞數目減少、膠原蛋白及葡萄胺聚糖合成減 少,修補的組織轉變成纖維化的組織,再轉成疤痕似的 (scar-like) 肌 腱組織,新組織逐漸成熟,重塑成正常的肌腱,重塑後期腱細胞的代
謝及肌腱的血管減少,膠原蛋白纖維間的共價鍵 (covalent) 形成增 加,使肌腱修復的剛性和抗拉強度增加 (表 2-1),但是受傷過的肌腱 復原後的功能會較差於原來健康的肌腱,永遠不會與原組織再相同 (Maffulli, Moller,& Evans, 2002)。
在組織修復過程中,生長因子扮演重要的角色,如類胰島素生長 因子第一型 (insulin-like growth factor-1, IGF-1) ;轉化成長因子;血 管內皮細胞生長因子;血小板衍生生長因子 (platelet-derived growth factor, PDGF) ;鹼性纖維母細胞生長因子 (basic fibroblast growth factor, bFGF) 等。其中,在發炎期時產生較多的 IGF-1,會促進增生 及纖維母細胞的遷移,及刺激膠原蛋白及醣蛋白的生成
(Abrahamsson and Lohmander, 1996 ; Murphy and Nixon, 1997)。Kurtz, Loebig, Anderson, DeMeo, Campbell 等 (1999) 注射 IGF-1 到大鼠的阿 基里斯肌腱,結果發現可以加速肌腱功能的恢復。在肌腱受傷後,短 時間內即產生PDGF 並且刺激其他生長因子的產生,在鳥類屈肌腱的 纖維母細胞培養的實驗中發現,PDGF 可以刺激有絲分裂 (mitogenic) 的反應 (Banes 等, 1995)。VEGF 會刺激內皮細胞的增生,促進血管 新生,也會增加微血管的滲透性。在狗的屈肌肌腱實驗中發現,在受 傷後7 天有很高的 VEGF mRNA 表現,第 10 天達到最高峰。bFGF 會調節細胞的遷移及增生,並促進血管新生。Chan 等 (2000) 研究大
鼠膝蓋肌腱纖維母細胞,發現給予bFGF,會促進使纖維母細胞增生,
及增加膠原蛋白基因表現。
ㄧ氧化氮合成酶 (nitric oxide synthase) 在肌腱的修復上也是重 要的因子。一氧化氮合成酶共有三種不同類型 (神經型一氧化氮合成 酶,nNOS;誘導型一氧化氮合成酶,iNOS;內皮型一氧化氮合成酶,
eNOS),在肌腱修復的三個不同時期各有其不同的作用。Murrell 等 (1997) 研究發現,抑制一氧化氮合成酶會減少阿基里斯肌腱的橫斷 面積及最大抗拉強度。
表2-1 肌腱傷害後的復原過程