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骨关节炎是一种高度流行、异质性的全关节疾病，已成为全球范围内慢性疼痛、躯体功能障碍及社会经济负担的主要原因之一。其发病机制涉及关节退行性变、生物力学应力、全身性炎症、代谢紊乱、软骨下骨重塑及软骨基质失衡。传统诊断方法难以识别早期病理改变，而现有临床干预手段主要
骨关节炎是一种高度流行、异质性的全关节疾病，已成为全球范围内慢性疼痛、躯体功能障碍及社会经济负担的主要原因之一。其发病机制涉及关节退行性变、生物力学应力、全身性炎症、代谢紊乱、软骨下骨重塑及软骨基质失衡。传统诊断方法难以识别早期病理改变，而现有临床干预手段主要提供对症缓解，延缓疾病进展的疗效有限。有效的早期生物标志物、清晰的分层机制及精准靶向治疗仍显不足。因此，阐明骨关节炎病理生理学进展、探索新型生物标志物及靶向治疗策略尤为迫切。本综述系统更新骨关节炎最新流行病学特征，评估影像学与体液来源生物标志物在早期精准诊断中的应用，并重新梳理循证医学支持的药理学、非药理学、介入性、手术性及新兴治疗手段。通过阐明骨关节炎关键病理特征并深入分析现有诊疗策略，本综述为骨关节炎精准医学奠定理论基础，有效加速新型生物标志物与靶向治疗的临床转化，最终减轻骨关节炎所致全球社会经济与疾病负担。
骨关节炎作为一种全球广泛流行的肌肉骨骼疾病，其发病机制复杂，涉及关节退行性变、生物力学应力、全身性炎症、代谢紊乱、软骨下骨重塑及软骨基质失衡等多重因素。流行病学研究显示，骨关节炎的分布和进展受病因背景、受累关节部位、年龄结构、性别差异、地理与种族多样性、生活方式及遗传代谢因素的多维影响。随着全球人口老龄化加速、肥胖率持续上升及久坐行为普及，骨关节炎的患病率、发病率及总体疾病负担在近数十年显著增加。
在病因分类方面，原发性骨关节炎最为常见，其发生与遗传易感性、年龄增长、性别差异、肥胖、慢性低度炎症及长期关节生物力学负荷改变密切相关。绝经后女性雌激素水平下降会损害软骨细胞代谢调控并加速细胞外基质降解，显著增加骨关节炎风险。遗传因素在原发性骨关节炎发展中起重要作用，特定甲基化位点及差异表达基因已被证实与组织特异性骨关节炎病理存在因果关系。肥胖作为最重要的可调控危险因素，其致病效应不仅限于体重过重导致的机械负荷增加，还与脂肪组织介导的代谢和炎症异常密切相关，包括白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α和瘦素等多种脂肪因子和促炎细胞因子的分泌，这些因子可破坏软骨稳态、促进滑膜炎症并加速关节退行性变。继发性骨关节炎则由可识别的结构异常、创伤、炎症性关节病、代谢紊乱或晶体沉积性疾病引发，相比原发性骨关节炎通常发病年龄更早、进展更快、功能负担更重。
按解剖部位分类，膝关节骨关节炎是最常见的亚型，约占全球所有骨关节炎病例的五分之四，女性患病率高于男性，65岁以上人群患病率急剧升至20-30%。髋关节骨关节炎虽患病率低于膝关节骨关节炎，但其功能影响和经济负担往往更为深远。手部骨关节炎是全球最常见的外周关节炎形式，患病率随年龄增长显著升高，50岁后急剧上升，女性患病率为男性的2-4倍，尤其绝经后更为明显。踝关节骨关节炎相对少见，约70-80%为创伤后继发。颞下颌关节骨关节炎常与颞下颌关节紊乱、创伤及咬合不正相关。
在诊断方面，骨关节炎诊断主要依据临床症状，辅以影像学检查，并结合实验室检查排除类风湿关节炎、痛风、感染性关节炎等相似疾病的干扰。美国风湿病学会、欧洲抗风湿病联盟和国际骨关节炎研究学会等权威机构制定的诊断标准因国家地区及受累关节解剖特征而异。影像学检查包括X线、计算机断层扫描、磁共振成像和超声，其中X线仍为"金标准"，表现为关节间隙变窄、软骨下骨硬化及边缘骨赘形成。MRI具有优异的软组织分辨率，可同时评估软骨、骨、滑膜和半月板等多组织病变，是早期诊断和精准研究的首选技术。超声因其安全、经济、可及性高，在欧洲和美国广泛用于骨关节炎的诊断和进展评估。
在影像学标志物方面，X线标志物包括关节间隙变窄、骨赘、软骨下骨硬化等，Kellgren-Lawrence分级系统广泛用于评估骨关节炎严重程度，但其主要依赖定性视觉评估，对早期细微病理改变的敏感性不足。超声标志物可在不可逆结构损伤前检测组织特异性形态学改变，包括软骨变化、骨性改变和软组织标志物，对早期骨关节炎筛查具有重要价值。MRI标志物在早期诊断、进展预测和手术风险预测方面展现出强大潜力，包括T2 mapping序列检测软骨水化异常、延迟钆增强MRI识别蛋白聚糖丢失、三维骨形态分析等创新技术，以及基于卷积神经网络的自动评估技术。定量CT和双能量CT通过三维关节间隙测绘、骨赘体积量化及水肿性骨髓信号检测等扩展了CT在骨关节炎评估中的应用。双能X线吸收法定量成像标志物也显示出骨关节炎风险分层的前景。
在体液生物标志物方面，鉴于传统诊断方法的局限性，血清、尿液和关节液中的细胞因子、脂肪因子、细胞外基质衍生标志物、微小RNA及代谢生物标志物等具有非侵入性早期检测和鉴别诊断的潜力。细胞因子如白细胞介素-6、白细胞介素-17、肿瘤坏死因子-α和集落刺激因子-1等，在炎症介导、软骨分解代谢和骨重塑中发挥关键作用，多细胞因子组合检测可提高诊断准确性。脂肪因子包括瘦素、脂联素、抵抗素、趋化素、内脏脂肪素、丝氨酸蛋白酶抑制剂和脂肪酸结合蛋白4等，通过复杂的脂肪-关节交互网络调控骨关节炎病理进程。细胞外基质衍生标志物如纤维蛋白-3、润滑素、X型胶原、II型胶原前肽及其降解产物C1-2C/CTX-II、软骨寡聚基质蛋白等，可反映软骨合成、分解和功能的动态变化。微小RNA作为非编码RNA分子，通过调控基因表达参与骨关节炎发生发展，血清和关节液中多种miRNA显示出诊断、预后和治疗反应评估的潜力。此外，缺氧诱导因子-1α、NADPH氧化酶、炎症营养指数、缓激肽和血栓素蛋白-4等也展现出作为骨关节炎生物标志物的潜力。
在治疗方面，由于关节软骨再生能力有限、疾病进展不可逆且病因复杂异质，当前医疗干预主要旨在缓解症状和延缓疾病进展，尚无法实现受损组织的完全修复或所有致病因素的消除。保守治疗作为一线管理策略，主要适用于疾病早期或轻度阶段，包括药理学和非药理学干预。药物治疗中，非甾体抗炎药为一线镇痛消炎药，包括口服和外用制剂；关节腔内注射糖皮质激素可快速抗炎，透明质酸可增强关节润滑，硫酸氨基葡萄糖和硫酸软骨素广泛用于延缓软骨降解。多种靶向药物正处于临床试验阶段，包括神经生长因子抑制剂、Wnt信号通路调节剂、聚集蛋白聚糖酶抑制剂、组织蛋白酶K抑制剂，以及间充质干细胞治疗等再生医学策略。
物理治疗作为补充和辅助形式，通过有氧运动、力量训练、神经肌肉运动、平衡/本体感觉训练和传统中国运动等方式，可有效改善疼痛、关节僵硬、功能障碍和肌无力。有氧运动如步行、慢跑、骑车等可增强心肺功能、减少氧化应激、促进脂肪代谢；力量训练对于恢复肌肉力量、减轻疼痛和僵硬、改善身体功能不可或缺；神经肌肉运动增强神经-肌肉协调、力量、关节稳定性和运动表现；传统中国运动如八段锦和太极拳以其缓慢、轻柔、对称的特点，增强下肢肌肉力量并稳定关节结构；数字运动疗法则依托互联网技术，实现家庭远程康复。
介入治疗适用于保守治疗反应不佳的中重度骨关节炎患者。关节腔注射治疗包括糖皮质激素、透明质酸、富血小板血浆、骨髓浓缩液和脂肪来源干细胞等，其中富血小板血浆因其促进组织修复和再生的特性受到关注。微创介入治疗如射频消融通过精确消融异常病变或增生组织缓解慢性疼痛；关节镜手术适用于中度骨关节炎患者进行关节清理和半月板修复；关节灌洗可清除炎性物质缓解症状；膝动脉栓塞术通过阻断异常新生血管减轻炎症和疼痛。手术治疗作为分阶段管理的最终手段，截骨术适用于单间室骨关节炎的年轻患者，通过纠正下肢力线重新分配关节负荷；全髋关节置换和全膝关节置换则是终末期疾病的确定性治疗，技术进步如导航和机器人辅助手术提高了植入物定位和力线精度，实现优异的长期疗效。
