软骨细胞培养及其调控

软骨细胞培养及其调控

关键词：软骨细胞

自从1965年chestman和Smith首先开始软骨细胞体外培养用于软骨缺损修复的研究以来［1］，人们开始对关节软骨损伤不能通过自身的软骨增殖修复的概念有了新的认识。实验证明不仅年幼且年老的关节软骨标本仍可在体外培养出新生透明软骨［2］。

虽然软骨细胞增殖能力有限，其质与量直接影响体外培养扩增效果，软骨细胞生长环境不同所表现出的生物学特性也有差别。软骨细胞在悬浮培养或半固体琼脂培养基中生长良好并保持表型稳定，在培养瓶底水凝胶覆盖的四维培养环境中长期培养时软骨细胞可形成结节结构其细胞形态胞外基质分泌和软骨特异性基因表达皆与关节软骨相似。

软骨细胞的生长密度对其生长也至关重要。在同样的条件下体外单层培养时，由于细胞密度不同，软骨细胞的生长分裂经过和形态功能完全不同。组织学检查表明，细胞形态不同，其碱性磷酸酶活性、细胞分泌特异性基质的功能及对细胞作用因子的反应也不同，进一步研究表明，软骨细胞靠自分泌或旁分泌信号的方式而存活。

1细胞因子对体外培养软骨细胞的影响

软骨细胞的有限增殖性及存活密度的要求是限制软骨细胞单层培养修复关节软骨缺损及体外大量扩增的因素之一，随着细胞生物学的发展，软骨细胞体外培养特异基因表达的研究日益深入，细胞因子参与调节软骨细胞的增殖、分化过程渐被人们所揭示，这对软骨细胞体外培养研究又提出了一个新方向。近年来，关于细胞因子等多肽蛋白质对软骨细胞体外增殖分化等的影响研究也较多。也有些学者发现软骨细胞内含许多细胞因子及其受体，且表明许多细胞因子通过自分泌或旁分泌两种基本方式来调节软骨细胞。目前认为促进软骨细胞增殖和基质合成代谢的细胞因子有：IGFs.TGF-βs.PDGF,FGF.EGF，对软骨细胞有抑制作用的有IL-1、IL-2、IL-7、TNF-α、IFN-γ等，现就对软骨细胞有显著调节的细胞因子分述如下：

1.1转化生长因子beta(TGF-β)

TGF-β最初是由Robert等学者在1978年作为一种可诱导大鼠成纤维细胞增殖因子而描述。TGF-β可以诱导间充质细胞转化为软骨细胞。现已实验证明TGF-βs具有促进软骨细胞增殖、调节其分化和胞外基质合成的能力［3］。F.Redni等实验证明培养兔关节软骨细胞表达了不同的TGFβ受体且与软骨细胞生长周期功能有关，软骨细胞在S期表现了低亲和力受体表型(kd=appiox1100pm)然而GO/G期的软骨细胞表现了高亲和力受体。因此，TGF-β对软骨细胞的作用有多种受体参与。同时也有实验证明TGF-β更多的结合在GO/G1期比S期的同步化软骨细胞，从而说明TGF-βs对软骨细胞的作用是通过不同的途径［4］。

也有学者证明TGF-βs在不同的条件下对成软骨细胞有促进分化或降低分化的双重作用，1-10ng/ml浓度的TGF-β可诱导大鼠胚胎肌细胞分化成软骨细胞，合成特异性的Ⅱ型胶原和蛋白多糖，而在0.4mol/L浓度下，TGF-β可诱导大鼠颅骨成骨细胞的碱性磷酸酶活性，减少软骨细胞Ⅱ型胶原、蛋白多糖的合成［5］。同时也有实验证明TGF-β可抑制培养兔关节软骨细胞的终末分化及钙化。TGF-β可能与多种因素如胞外基质和其它分化调控生长因子参与对细胞的调节作用［6］。

TGF-β在细胞对其它各种分化信号的应答过程中同样也有调节作用。Wen-NingQi等实验证明Ⅱ型胶原能特异的调节TGF-β刺激软骨细胞合成Ⅱ型前胶原DNA和蛋白多糖，同时说明Ⅱ型胶原在TGF-β存在的条件下调节软骨细胞特异性基因表达具有剂量依赖性(量效关系)。因此Ⅱ型胶原基因表达的变化在TGF存在条件下受Ⅱ型胶原的调控［7，8］。

体外实验证明，许多细胞因子对软骨细胞有协同或拮抗作用如TGF-βs、IGFs、FGF、BMP、IL-1等，兔关节软骨细胞体外培养时，TGF-β对IGF的分泌作用有三种，(1)减少41KD的IGFBP；(2)增加IGF受体的结合位点；(3)下调了诱导型IGF-1受体的自身磷酸化［9］，从而促进软骨细胞的增殖和特异性基质的合成。也有学者认为TGF-β和IGF可以使反分化的软骨细胞再分化诱导和持久表达Ⅱ型胶原和蛋白多糖［10］。软骨细胞在传代培养中表型的变化可能与软骨细胞自分泌IL-1有关，而TGFβ可作为一种IL-1的拮抗剂，减少了IL-1对胞外基质的分解代谢同时也下调了IL-1受体及其金属蛋白酶的表达［11］。TGFβ可能通过以下两种途径拮抗IL-1的作用，(1)刺激成软骨细胞中蛋白糖抑制剂的产生。(2)抑制软骨细胞蛋白酶的产生，因而对细胞外基质的合成有促进作用［12］。

1.2骨形态发生蛋白(BMP)

BMP是TGFβ的超家族成员之一，BMP-7(OP-1)是BMP家族中的一员，其对无血清培养的高密度单层细胞和悬浮在琼脂糖中的细胞有促进生长和成熟作用，可增加其碱性磷酸酶活性和提高mRNA和Ⅱ型胶原的合成能力。实验rhBMP(OP-1)能有效促进胚胎和成人关节软骨细胞合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原而Ⅰ、Ⅲ型胶原没有增加。也有实验证明OP-1对人软骨细胞特异性胶原、蛋白多糖的促合成作用比IGF-Ⅰ、TGF-β和激活素更显著［13］。在培养软骨细胞生长周期的不同时期，BMP的作用也不同，rhBMP调节软骨细胞增殖、分化作用依赖于细胞的成熟状态，且静止区软骨细胞更敏感，同时对软骨细胞的自分泌也有作用［14］。关节软骨细胞原代培养时表达了BMP-4功能性受体。1998年Rach1,venena等实验证明BMP2和维生素C共同作用下培养的软骨细胞没有诱导其肥大，同时BMP-2独自干预下细胞凋亡明显少于维生素C的干预，从而说明软骨细胞向肥大软骨细胞的过度与细胞增殖数量减少而相对高的凋亡水平有关。软骨细胞体外传代培养渐反分化为成纤维样细胞或过度为肥大软骨细胞与细胞生存的微环境有关［15］。

1.3胰岛素样生长因子(IGFs)

IGF于1953年由salmon和Danghaday研究表明，IGFs家族由两种相关多肽组成即IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ。在软骨细胞表面有IGF的受体且软骨细胞能合成和分泌这种多肽。IGF-Ⅰ能与软骨细胞膜上的受体结合也以旁分泌和自分泌的方式起作用。IGF-Ⅰ能强烈刺激软骨细胞合成Ⅱ型胶原和蛋白多糖，IGF-Ⅰ还能刺激软骨细胞集落形成和细胞增殖，体内IGF-Ⅰ能促进骨骺软骨生长。而IGF-Ⅱ能刺激软骨细胞DNA和RNA的合成且比IGF-Ⅰ更有效的刺激胚胎细胞的生长。但IGF-Ⅰ对成年软骨细胞的作用强于IGF-Ⅱ，也能促进蛋白多糖的合成。软骨细胞表面的IGF-Ⅱ的受体与IGF-Ⅰ相比，两者的结构与体外活性相似，但体内生物效应不同。而IGF结合蛋白(IGF1BPs)它通过特异性结合IGFs而起作用，尽管目前对IGFBPs的生理功能还不十分清楚，但它们对IGFs的调节作用是肯定的，它们通过结合IGFs减少了IGFs与其受体的相互作用，从而降低了IGFs的活性。onley等人实验表明细胞因子可以调节IGFBPs的产生，IGFBPs反过来调节IGF的作用，同时表明IL-1α、TNF-α降低细胞对IGF-Ⅰ的反应性可能是通过增加IGFBPs而起作用。

1.4成纤维细胞生长因子(FGFs)

FGFs最初是从牛脑垂体分离出来的一种蛋白质，后来发现它在人体组织包括骨、软骨基质中广泛存在，且对胚胎发育及软骨修复起重要作用。体外实验发现它能促进软骨细胞的增殖、成熟和胞外基质的合成，而bFGF是一种强大的软骨细胞有丝分裂原，它能刺激生长板中软骨细胞蛋白多糖的合成。在成人关节软骨中它与IGF有协同作用，两者协同刺激软骨细胞有丝分裂和蛋白多糖的合成，抑制软骨细胞分化为肥大表型。

1.5白介素和肿瘤坏死因子(IL、TNF)

近来报道IL-1对关节软骨细胞代谢的干预作用主要表现为抑制透明软骨特征性Ⅱ、Ⅳ型胶原的合成，而促进Ⅰ、Ⅲ型胶原的合成使软骨细胞变性，抑制软骨细胞增殖和蛋白多糖的合成同时IL-1对关节软骨的降解作用主要表现在促进软骨细胞合成和分泌金属蛋白酶，并提高软骨基质中溶解蛋白分子酶类的活性。TNF是通过IL-1而抑制Ⅱ型胶原和蛋白多糖的合成，但其作用远弱于IL-1。

2力学刺激对培养软骨细胞的影响

关节软骨主要由软骨细胞和胞外基质组成，而胞外基质主要包括胶原和蛋白多糖，其中Ⅱ型胶原占胶原的95%，聚合素是蛋白多糖的主要成分，关节运动时软骨经历循环应力载荷而发生周期性变形和恢复，循环载荷是软骨细胞执行正常功能和维持胞外基质正常表型的基本因素。而体外培养软骨细胞其随传代次数增加而发生代谢、表型的变化伴有Ⅱ、Ⅳ型胶原合成减少，Ⅰ、Ⅲ型胶原合成增加和蛋白多糖分子量的改变，为维持体外培养软骨细胞的正常形态和功能则许多学者进行了软骨细胞培养的力学刺激实验研究。

这种压力可分为两种：一种是持续静压力，一种是循环动压力，力学刺激对调控软骨代谢和维持其胞外基质正常表型起重要作用，其中静压力刺激减少了Ⅱ胶原和蛋白多糖的合成，而正常动压力刺激则促进Ⅱ型胶原和蛋白多糖的合成［16，17］，K.Koarninnta［18］实验表明持续高流体静压力抑制蛋白多糖的合成和分泌，减少了聚合素mRNA的表达，改变了高尔基氏器的形态和抑制微丝的组成。在循环压力作用下软骨组织内4种物理特性发生变化；①静水压；②毛细液流；③流能；④组织与细胞变形。低频循环压力促进基质降解而高频循环压力则促进软骨细胞合成代谢。所以力学刺激是软骨细胞的一个重要调节者，但软骨细胞又如何接受力学刺激信号呢自从认识软骨细胞可以分泌整合素以来，整合素就在软骨细胞与胞外基质信号转导方面起着重要作用。

整合素是一种异二聚体(α、β)转膜糖蛋白特异性受体，力学刺激使胞外基质与整合素结合同时与细胞骨架相连，从而影响着基因表达和调控细胞生长和分化［19，20］。

力学刺激促进胶原合成增加同时整合素合成也上调，力学刺激增加了α2整事素亚单位mRNA表达。实验表明在软骨细胞培养一周后，给予循环压力刺激15次/min，结果3h后，循环压力促进了Ⅱ型胶原和聚合素mRNA的表达，从而说明胞外基质调节整合素来应答力学刺激。

α2β1整合素是Ⅱ型胶原受体。软骨基质受体作为一种应力感受器在软骨基质网络中通过力学刺激信号来调控软骨细胞。周期性力学刺激促进基质合成，而静压力则促进基质合成减少［21，22］，所以力学刺激信号可能通过力学刺激、细胞外基质、整合素、细胞骨架(肌动蛋白)而调控软骨细胞的增殖和分化功能。

Takahaki-k［23］等实验证鞒咚降木菜褂盏糏L－6和TNF-αmRNA表达增加而缩减了蛋白多糖核心蛋白的表达，生理水平的静水压则增加了蛋白多糖核心蛋白的表达，组织与细胞变形可兴奋ECM受体［24］细胞膜张力受体、细胞网架结构［25］而促进合成功能，总之，机构压力对培养软骨细胞的作用在有效范围内与压力值无关，而与压缩程度(静压力)和频率(循环压力)有关，持续的静压力抑制软骨细胞的合成代谢，一定频率的循环压力则促进软骨细胞的合成功能［26］。

3其它因素对培养软骨细胞的影响

体外培养软骨细胞随其传代而表型整个发生改变，正常的Ⅱ、Ⅳ型胶原合成减少，Ⅰ、Ⅲ型胶原合成增加，在不同的培养条件下(如培养基、PH细胞的接种密度、血清浓度、氧分压及其培养基的离子浓度、培养方式)其表型不同，有时可以反分化或向肥大软骨细胞转化。

体外培养只有保持其正常形态才能保持其正常功能。Freed［27］等将软骨细胞移植于DGA、PLA进行三维体外培养，证明三维培养6周后其细胞数扩增了近8.3倍，且传代后细胞产生蛋白多糖和Ⅱ型胶原的能力较佳，所以软骨细胞三维培养有利于维持其形状，常利用胶原纤维蛋白、琼脂、海澡酸盐、PGA、PLA等为附属物进行三维培养。

也有学者认为无血清培养可以阻止软骨细胞反分化。培养基PH值轻度偏碱不利于蛋白多糖的合成，偏酸则相反。低钙环境有利于软骨细胞的稳定［28］。1995年Baragi［29］等将IL-Rα和标记基因LacZ分别构建在腺病毒上转染软骨细胞并将它们分别与骨关节炎软骨组织块一起培养，结果表明与IL-1Rα转染软骨细胞培养的组织块能抵制IL-1β的作用而与LacZ细胞培养的软骨细胞块抵制作用明显减弱，从而说明基因转染可以用来调控软骨细胞从而维持其表型。

4结束语

体外培养软骨细胞的优点是可以大量扩增及研究其生命活动的状况，但要维持其正常表型则受到众多复杂因素的调控。就其细胞因子而言，细胞因子对体外培养软骨细胞的作用非单一的，而是一个复杂的网络调节作用，如生长因子的生物学活性是由受体介导的，生长因子在软骨细胞合成分泌后，多为无活性的前体分子需要经过特异性的激活才能发挥作用。生长因子之间存在基因表达及其活性的相互调控TGF-β能促进PDGF的A链和B链的mRNA表达和分泌30］。

bFGF能促进TGF-βmRNA的表达，诱导间充质细胞分化成软骨细胞，增强TGF对软骨细胞的增殖及其基质合成作用。生长因子之间还存在受体水平的调控，胰岛素不影响TGF-Ⅱ型受体的亲和力但增加了Ⅱ型受体的数目引起受体上调效应，从而Ⅱ型受体与型受体竞争，使胰岛素与Ⅰ型受体结合减少。IL-1可使TNF受体下调，而IFN-γ却使TNF受体上调等。但是网络生长因子如何调控体外培养软骨细胞的增殖、分化阻滞反分化或向肥大型转化、维持其正常软骨细胞表型及合成特异性胞外基质还需进一步的研究。

总之软骨细胞体外培养维持其正常表型则受到众多因素的影响如培养条件及其方式，细胞的微环境，PH值、细胞密度、力学变化、生长因子等等。随着细胞生物学和分子生物学的发展，软骨细胞体外培养大量扩增、分化维持其正常的表型及代谢的调控因素会渐为人们所明晰，为组织工程化软骨修复软骨缺损、体外培养软骨细胞建立软骨细胞库(永生化软骨细胞)及揭示退变性骨关节病又开拓了一条新的途径。

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软骨的软骨实验

（1）透明软骨：27号切片，剑状软骨，Bouin氏液固定，石蜡切片，HE染色。软骨膜、软骨细胞（细胞较大、核清楚）、同族细胞群、软骨陷窝；基质：软骨囊，基质内有许多胶原纤维，但它与软骨基质有相同的折光率，所以分辨不出。
（2）弹性软骨：29号切片，弹性软骨的结构基本上和透明软骨相似，主要区别在于基质中含有淡染的弹性纤维，并交织成网。
（3）纤维软骨：28号切片，基质中的胶原纤维成束明显，平行排列。软骨细胞成行地夹在纤维束之间。
生活中如何保护软骨组织
软骨在人体中起到承重负荷，减少关节间骨骼摩擦等重要的作用。在日常生活中，应尽量增加运动，以便促进关节的血液循环。但是，运动却不能过量，现在很多关节类疾病，都是由于软骨损伤所造成的。如，骨质增生、腰椎间盘突出、半月板损伤、退行性关节炎等等。在平时的饮食中，应多多摄取富含抗氧化剂的食物,如芒果、木瓜、甜瓜、葡萄、橘子、凤梨、香蕉、草莓、番茄、包心菜、马铃薯等。而一旦身体的软骨发生损伤，可服用一些可促进软骨再生的产品，如锯峰齿鲛软骨粉等。

软骨是什么？

软骨表面摩擦力非常小，运动中受伤，软骨变薄，甚至破裂磨损，叫软骨损伤。

软骨是关节内骨头表面较特别的结构，只有2-4mm厚，弹性好，触摸像硬橡皮，表面光滑。

软骨内的基质呈凝胶状态，具有较大韧性。软骨是以支持作用为主的结缔组织。软骨内不含血管和淋巴管，营养物由软骨膜内的血管中渗透到细胞间质中，再营养骨细胞。

扩展资料 主要细胞成分

软骨组织中的主要细胞成分，位于软骨陷窝中。软骨细胞的核小，呈圆形或椭圆形，有1至数个核仁，胞质略嗜碱性。

细胞形状依软骨组织而异：在透明软骨，靠近软骨膜的细胞呈椭圆形，其长轴与软骨表面平行，深部的细胞逐渐变为圆形或卵圆形，常常两个或多个聚集成群，称为同源细胞群；在弹性软骨，细胞的形态基本上与透明软骨的相似；在纤维软骨，细胞略呈卵圆形，夹在胶原纤维束之间，单个存在、成对存在或排列成单行。

参考资料：-腕软骨盘损伤

参考资料：-关节软骨

骨的发生及生长

软骨和骨构成人体的支架.软骨组织和骨组织等均含有较少量的细胞和大量固体状态的间质细胞,并不断更新,以适应机体发育和支持功能的需要.骨的发生和生长是同时进行的,在胚胎的最初几周,经过囊胚期和原囊胚期,逐渐形成雏形,发生头,躯干和形成肢芽的外龙突.在外胚层和内胚层之间,有一层弥散疏松的细胞组织,称为间充质或间叶;间充质逐渐分化为骨.软骨.筋膜和肌肉等各种结缔组织结构。间叶组织密集的将是最早形成肌肉的部位每个密集的间叶雏形将直接或间接地转化为骨。
一软骨的形成及发生

在胚胎第5周，间叶组织逐渐增大，变得更为密集，并分化为一层细胞，称为前软骨；然后基质沉积在细胞之间。这种基质含有原纤维。原纤维具有软骨特有的功能。在透明内，因为基质显现清晰，而结构相似，原纤维不能用普通的染色方式显示出来。在透明软骨内，可见较粗的白色纤维，沉积在基质中。软骨有两种同时生长方式：1，内积生长。又称膨胀式生长。即软骨从内部生长扩大；2，外加生长，指由软骨内层的骨原细胞向软骨表面不断添加新的软骨细胞和细胞间质，使软骨从表面向周围扩大。

二骨的发生和形成

1.骨的发生胚胎7周以后，骨就开始出现。膜内成骨一般直接密集的间叶雏形转化而成。许多颅骨是由间叶雏形先转变为软骨雏形，然后形成骨化结构；先有原发性骨环形成，其后血管侵入，形成原发性骨化中心，将成为骨干和干骺端，以后，骺部血管组织间接地骨化，形成既发性骨化中心。骺与骨干交接处称为生长板，在原发性和既发性骨化中心之间生长，具有较快的横向和纵向生长能力。最先形成的软骨雏形逐渐被骨化组织代替，称为软骨内成骨。软骨内成骨含有由于骨膜平行的膜内成骨。同样，膜内成骨也可能经历其后软骨内化骨的演变过程进行生长。

骨的发生过程有两种方式，即膜内成骨及软骨内成骨：

（1）膜内成骨膜内成骨发生简单，间充质经过钙化后直接形成颅骨.面骨.部分锁骨和下颌。间充质先分化为富有血管的胚胎性结缔组织膜，该处分化许多成骨细胞群，形成骨化中心。成骨细胞开始分泌有机的细胞间质，形成类骨质，随后骨盐沉着其上，形成骨组织。这种骨组织最初为初级松质骨，没有骨板，骨盐也少，由许多呈针状或片状的骨针相互连接，形成许多间隙。成骨过程由骨化中心向四周扩展，表面的间充质分化为骨膜，其深部的成骨细胞又在初级松质骨表面沉积新骨，骨乃逐渐增厚增大。

(2) 软骨内化骨出生后，肢体管状骨的增长和特殊结构的形成主要依靠既发性骨骺的软骨内骨化完成.骨端软骨有两种:

1.关节软骨：供骨骺的生长。在短长骨，这是骨增长的唯一结构。

2.骺板软骨：共分六层，从骨骺起到干骺端止分别为：A.静止层，内含不成熟的软骨细胞和从骨骺而来的细小血管。B.增殖层:幼稚的增殖的软骨细胞排成纵行,是软骨细胞分裂最活跃的区域。这些细胞的特点很多线立体.糙面内质网与小的高尔基体和细长的细胞核。细胞呈扁形，象串状硬币。每个软骨细胞长出很多轴突，伸向周围基质。由于分裂活跃，每个软骨陷窝内可有多个软骨细胞。C.基质合成层：其特点是先在细胞内积聚糖原和合成基质所必需的磷酸酶。细胞较前者为大。细胞与细胞之间有一层新合成的软骨基质。内含不定形基质和原纤维。细胞轴突伸向基质,轴突端呈杵状。D.细胞肥大层：陷窝较大，原纤维在纵方向被压缩在一起，而成胶原束，并能见到某些胶原纤维上的周期横纹，但很少矿化。由于不同的组织固定法，细胞的形态也不同，或细胞肥大，内含空泡，形态不规则，常呈棘细胞状，或成圆形。超微观察显示细胞内很少细胞器，高尔基体散在，而线粒体和糙面内质网非常分散。E.临时钙化层：大多细胞含有致密的细胞核和不规则的边缘，尤其在接近干骺端处。线粒体嵴和胞浆膜有丰富的钙质结合在上，基质的矿化由小的.分散的簇状的矿物结晶的沉积开始，逐渐增大，增多，直至结晶块将胶原纤维包绕。这样，基质性质将起很大变化，并将失去大部分水分。由于基质的钙化，软骨细胞即死亡。F.软骨骨化层：这是毗邻干骺断的一薄层骺板。毛细血管芽伴着骨祖细胞穿过横膈，张入此层。后者分化成骨细胞，使基质骨化，它自身也被骨化基质所包围，成为骨细胞和骨陷窝。骨基质柱与原来的软骨基质柱的方向相同，称原发性松质骨。以后在应力作用下，原发性松质骨和软骨柱被破骨细胞吸收，由既发性骨小梁代替。这样，骺板软骨一直维持着一个平衡的生物过程：即软骨细胞不断增殖，使骺板增厚，而在干骺端一侧，软骨细胞不断坏死，为成骨细胞所代替，基质不断钙化，骨化，从而干骺端骨质不断增长，最后，由于基因的限制因素，至一定年龄，骨骺停止增殖和合成基质，骨骺软骨全被骨组织所代替，不再在X线片上能见到骺线。此时，称为骨骺闭合。全身骨骺各有其出现和闭合的年龄，称为骨龄。这对测定成年前的病人的年龄很有用处。

膝盖有救了！研究：关节炎靠「养好肠道」能促进软骨再生

膝盖只要弯曲就会痛，走路的时候没办法出力，我们相信这种「退化性关节炎」是因为「磨损、过度使用」而造成，所以只要年纪越大，越常使用关节，就越容易得到退化性关节炎。

但，其实人体自然有修复关节的方式，如果能做到，那想要在80、90岁的时候，还拥有可以上山下海的健康关节，真的不是梦。越来越多的科学研究发现，退化性关节炎可能是来自「肠道坏菌太多、好菌不足」造成的发炎反应，只要养好肠道，关节炎也能改善。

2019年，登在世界权威期刊《自然通讯》（Nature Communications）上的一篇荷兰的研究，就发现关节炎并不全然是过度使用引起的，很可能是因为肠道坏菌太多造成全身发炎，让发炎物质「磨损」关节，才造成关节炎。

肠道坏菌：让免疫系统自己攻击膝盖

图说／翻摄Intestinal microbiome position and its relation to joint pain and inflammation。简单来说，「脂多糖」是坏菌分泌的毒素，可以说是坏菌死亡后的尸体，但免疫系统会把这个尸体当成活着的细菌不断攻击，结果就造成膝盖受损。

「过去常认为肥胖是造成关节炎的原因，因为体重会压迫膝盖，但我们发现，造成退化性关节炎的真实原因并不是肥胖，而是肠道菌失调，肥胖只是失调的一个附带作用。」研究团队说。

膝盖被攻击就没救了吗？研究告诉你：养好肠道、软骨会再生！

而在这份研究中，研究团队也发现肠道生态改善后，关节是怎么样改善的。

正常状况下，关节中的软骨会因为使用而磨损，所以软骨细胞、软骨母细胞会不断制造新的软骨、代谢旧的软骨；但如果关节持续发炎、被免疫系统攻击，软骨就会长得凹凸不平，所以要重建软骨，就要先「消炎」。

在喂食肠道益生菌的食物「益生元」，像是寡糖之后，小鼠的软骨细胞都增加了，而且关节发炎的状态明显改善，使用关节的状况也进步了。研究团队说，「寡糖不能被肠道消化，但它们是有益肠道细菌、如双歧杆菌的食物，可以帮助好菌生长。」

而这些肥胖小鼠虽然还是一样肥胖、关节一样承受相同的重量，但关节却更健康。「只要减轻发炎，就足以保护关节软骨、避免关节变形，所以并不是体重，而是发炎反应才是最可怕的，只要改善肠道生态，其实就能改善关节的健康，让软骨再生。」研究团队说。

期刊小档案

《自然通讯》（Nature Communications）是世界最权威期刊《自然》（Nature）的子期刊，也是全球排名第3的多学门类期刊，仅次于《自然》和《科学》（Science）。该刊于2010年创刊时为混合型期刊，该刊发表的研究都代表对该领域具重要意义的研究进展，其中涵盖生物、物理、化学和地球科学等学科。

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