膝關(guān)節(jié)磨損，為啥那么難恢復(fù)？
摔斷腿無疑是痛徹心扉的體驗，但長遠來看，膝蓋損傷帶來的困擾恐怕更加糟糕。人類的膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、功能復(fù)雜，又終日負(fù)重，各種急性損傷和慢性勞損都容易找上它。
而膝蓋損傷的一個麻煩在于，和骨骼相比，關(guān)節(jié)軟骨的損傷要難恢復(fù)得多。在經(jīng)過固定處理之后，折斷的骨頭通?？梢灾饾u愈合，而關(guān)節(jié)上的軟骨組織再生能力卻很差，在磨損之后，很難期待它們靠自身的修復(fù)能力恢復(fù)到原來的狀態(tài)。
在此之前，醫(yī)生和研究者們就已經(jīng)知道軟骨的再生修復(fù)相當(dāng)困難，不過人們還沒有直接測量過關(guān)節(jié)軟骨具體的再生情況。而這一次，哥本哈根大學(xué)的研究者們對膝關(guān)節(jié)軟骨中膠原成分的再生情況進行了實地測量。測量結(jié)果顯示，在發(fā)育成熟之后，人們關(guān)節(jié)軟骨中的膠原蛋白骨架幾乎就再也沒有更新過了[1]。
在人身上，膝關(guān)節(jié)是相當(dāng)容易受傷勞損的部位。圖片來源：123rf.com.cn正版圖片庫
怎么知道某種人體組織多久沒更新了？答案是測量其中的碳14含量。在上世紀(jì)50~60年代，核試驗使得大氣中的碳14含量出現(xiàn)了顯著的高峰，而在那之后，地上核試驗被禁止，大氣中的碳14含量又呈指數(shù)下降趨勢。而這段歷史無意之中為研究人員提供了一種測定生物體內(nèi)有機物年代的方法——碳14核彈脈沖法。
植物活著的時候會不斷從大氣中攝取二氧化碳，將其中的碳原子用來合成有機分子，而動物們也通過植物獲得這些碳原子，在自己體內(nèi)構(gòu)建起各種組織。碳14衰變的速度相當(dāng)慢（半衰期約為5730±40年），所以測量一下某種組織成分中的碳14含量，再把它和“核彈曲線”做個比較，就可以得知這些有機分子是什么時候形成的。
在這里，研究者們就提取了人類膝關(guān)節(jié)軟骨中的成分進行碳14測定。他們測量的膝關(guān)節(jié)樣本來自1例遺體捐獻，以及22位接受膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者。這些患者有些是因為骨關(guān)節(jié)炎而需要動手術(shù)（他們的軟骨損傷比較嚴(yán)重），而另一些則是骨腫瘤患者（他們的病變部位在骨頭，而軟骨則比較健康）。
在關(guān)節(jié)軟骨中，Ⅱ型膠原蛋白組成了網(wǎng)狀的骨架結(jié)構(gòu)。而測定結(jié)果顯示，這些膝軟骨樣本中的膠原骨架成分都很久沒有更新過了：人們軟骨膠原的碳14水平大約對應(yīng)著他們8~13歲時的樣子。
看起來，在發(fā)育成熟之后，人們軟骨中的膠原基質(zhì)就幾乎沒有什么更新了。為年長的一份膝軟骨樣本來自一位1935年生人的患者，他軟骨膠原中的碳14保持著核試驗高峰出現(xiàn)之前的低水平。
那么，損傷和病變會刺激軟骨組織更多更新修復(fù)嗎？遺憾的是，在這項研究中也沒有發(fā)現(xiàn)這樣的趨勢。假如損傷會刺激修復(fù)，那么骨關(guān)節(jié)炎患者的軟骨中應(yīng)該存在更多“年輕”的新生膠原成分，但是檢測卻沒有發(fā)現(xiàn)這樣的結(jié)果——骨關(guān)節(jié)炎患者的測量結(jié)果看起來和其他人沒什么顯著差別。
現(xiàn)在，很多研究者都在探尋修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨損傷的方法，例如用干細(xì)胞促進組織修復(fù)。目前看來，保護膝蓋、預(yù)防損傷依然是好的解決方式。控制體重、進行合理的體育活動并且鍛煉下肢力量，這些方式都可以幫助人們減輕膝關(guān)節(jié)軟骨的勞損。
