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为探究拇指腕掌关节（TMC）骨关节炎（OA）进展中关节软骨的变化及其与掌侧韧带复合体（VLC）的关联，研究人员对 24 个新鲜冷冻女性尸体 TMC 关节研究。结果发现 OA 进展中关节软骨有区域变化模式，且与 VLC 衰减相关。这有助于理解 TMC OA 发病机制 。
拇指腕掌关节（TMC joint）是连接梯形骨与第一掌骨的双凹鞍状关节，它赋予手部广泛的运动能力，像我们日常的捏钥匙、拧瓶盖等动作都离不开它。然而，这个重要的关节却很 “脆弱”，是上肢骨关节炎（osteoarthritis，OA）的高发部位，尤其是绝经后的女性更容易受到影响。得了 TMC OA 后，关节空间变窄、关节软骨变薄甚至骨质硬化（eburnation）、还会长骨刺，严重影响手部功能。
目前，虽然对 TMC 关节软骨的研究有一些，但仍存在不少问题。比如，之前的研究没有详细探究 OA 进展过程中，掌骨和梯形骨关节软骨各区域的磨损模式和材料特性变化，也不清楚 TMC 关节软骨的双相特性与 TMC 韧带力学特性之间有什么关系。为了填补这些空白，来自美国克莱姆森大学（Clemson University）和南卡罗来纳医科大学（Medical University of South Carolina）的研究人员开展了一项研究，相关成果发表在《Annals of Biomedical Engineering》上。
研究人员从器官获取组织处收集了 24 个年龄在 28 - 97 岁的新鲜冷冻女性尸体的手部样本（这些样本都经过南卡罗来纳医科大学人体研究机构审查委员会批准）。之所以选择女性样本，是因为绝经后的女性是 TMC OA 的易感人群。研究人员根据年龄和 Eaton - Littler 分级系统，将样本分为三组：年轻健康 / 早期 OA 组、老年健康 / 早期 OA 组和晚期 OA 组。
研究人员运用了多种关键技术方法。首先，将 TMC 关节从拇指上切下并进行冠状面分割，把掌骨和梯形骨的关节面各分成 6 个区域。然后，使用 Anton Paar Indentation Tester 进行微 indentation 测试，来测定各区域的双相特性；利用光学成像、扫描电子显微镜（scanning electron microscopy，SEM）/ 能量色散光谱（energy dispersive spectroscopy，EDS）以及磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）评估软骨完整性、观察磨损模式 。
下面来看看具体的研究结果：
- 组织厚度：晚期 OA 标本的关节软骨整体最薄。在掌骨的尺侧掌侧区域，以及梯形骨的多个区域，晚期 OA 组的软骨厚度都明显小于年轻和老年健康 / 早期 OA 组。比如，掌骨尺侧掌侧区域的软骨在晚期 OA 组最薄，与该组其他区域相比也有明显差异12。
- 力学性能：晚期 OA 组的平衡模量总体更高。在晚期 OA 标本中，掌骨尺侧掌侧区域，以及梯形骨的掌侧中央和尺侧掌侧区域，平衡模量比年轻健康 / 早期 OA 组更高；梯形骨的部分区域与老年健康 / 早期 OA 组相比，平衡模量也更高。而各组之间的渗透率没有明显变化34。
- 韧带刚度与关节软骨双相特性的相关性：在晚期 OA 的 TMC 关节中，梯形骨掌侧部分的渗透率与之前研究中 VLC 刚度呈显著正相关，平衡模量与 VLC 刚度呈显著负相关，但掌骨的双相特性与 VLC 刚度没有明显相关性5。
- 孔隙率和含水量：年轻健康 / 早期 OA 组的孔隙率总体最低。在梯形骨的背侧尺侧区域，老年和晚期 OA 组的孔隙率比年轻健康 / 早期 OA 组增加；老年健康 / 早期 OA 组掌骨背侧尺侧区域的孔隙率也有增加趋势。各组之间的含水量没有明显变化67。
- 组织成像：光学成像显示，随着 OA 病情发展，掌骨和梯形骨的关节软骨磨损区域增多、程度加重，且 VLC 的喙韧带（beak ligament，BL）在不同阶段有不同程度的 detachment。MRI 发现，关节软骨变薄先从掌骨尺侧掌侧区域和梯形骨的掌侧、背侧中央区域开始，且 VLC 在严重病变标本中会从掌骨附着处脱离。SEM/EDS 图像表明，年轻健康 / 早期 OA 标本多数区域软骨健康，老年健康 / 早期 OA 标本部分区域开始出现问题，晚期 OA 标本有更多区域显示软骨磨损或骨质硬化8910。
研究结论和讨论部分指出，TMC 关节在 OA 进展过程中，掌骨尺侧掌侧区域以及梯形骨的掌侧中央和尺侧掌侧区域，关节软骨从健康状态转变为骨质硬化，导致平衡模量增加，这一结论得到了 SEM/EDS 和 MRI 数据的支持。而且，梯形骨关节软骨的变化与 VLC 的衰减相关。不过，该研究也存在一些局限性，像部分样本软骨量少影响测量、分组方式可能导致部分结果差异不明显等。
这项研究意义重大，它揭示了 TMC 关节在 OA 进展中关节软骨区域特异性变化以及与 VLC 的关联，为深入理解 TMC OA 的发病机制提供了重要依据，有助于未来开发更有效的诊断和治疗方法，改善患者的生活质量。
