【摘要】 目的 研究(牙合)创伤对家兔颞下颌关节滑膜和软骨的影响。方法 采用实验 性(牙合)创伤动物模型,透射电镜下观察(牙合)创伤后颞下颌关节滑膜和软骨的超微结构 特征。结果 髁突软骨表层结构破损,软骨层不同程度的软骨细胞变性、坏死。滑膜内膜层 滑膜细胞变性,胞质内可见大量的空泡和近胞膜处的小泡,微丝增多、密集;细胞膜上可见 微绒毛突起;内膜下层出现类“蚓状小体” 结构;并首次描述了滑膜内膜层滑膜细胞之间的 点粘连连接方式。结论 (牙合)创伤确实可以导致颞下颌关节的退行性改变。 【关键词】 颞下颌关节 滑膜 冰冻超微组织切片术 (牙合)创伤
(牙合)创伤能否导致人类颞下颌关节(temporomandibular joint, TMJ)退行性病变,多年来始终存在争议。作者等[1,2]曾通过人为造成家兔的(牙合)创伤,采用X线、光镜和扫描电镜观察,发现(牙合)创伤可以引起家兔颞下颌关节的退行性病变。我们通过透射电镜研究退行性变的家兔颞下颌关节滑膜和软骨的超微结构特征。
材料与方法
1.实验动物及分组:9只成年家兔,体重2.0~2.5kg,随机分成对照组3只和(牙合)创伤组6只,对照组1、3、5个月组各1只,(牙合)创伤组则各为2只。(牙合)创伤组家兔均于左侧下颌后牙戴一个8mm×4mm、厚0.25mm的长方形金属平面(牙合)板[1,2]。
2.透射电镜标本的制作:两组动物分别于(牙合)创伤组家兔戴用(牙合)板后1、3、5个月时,在2.5%戊巴比妥钠过量麻醉下取材并立即置于2.5%戊二醇固定液中。均取实验动物双侧髁突标本前斜面部分,滑膜组织取自盘后区。分切后的标本在2.5%戊二醛液中4℃下固定。0.1mol/L二甲胂酸钠冲洗3次,髁突标本用5.5% EDTA液脱钙,1%锇酸后固定后,50%~100%丙酮逐级脱水、Epon 812包埋,超薄切片用醋酸双氧铀和柠檬酸铅双重染色。
结 果
一、对照组TMJ髁突软骨和滑膜组织超微结构
髁突软骨表面覆盖一层中等电子密度的颗粒样和细丝样物质,厚约0.1μm,有时可见长梭形细胞,其长轴与关节面平行,细胞核占据细胞的大部分,粗面内质网及线粒体为数不多,细胞表面可见胶原原纤维覆盖。软骨层软骨细胞呈圆形或椭圆形,表面有微绒毛突起,细胞周围有一低电子密度的细胞周晕,胞质内富含粗面内质网、高尔基复合体及弥散分布的核糖体,近细胞质膜处可见多个微饮泡。深层的软骨细胞粗面内质网少,线粒体轻度肿胀,胞质内核糖体颗粒丰富,细胞陷窝明显,软骨基质变得致密,可见大量致密排列的胶原原纤维及蛋白多糖颗粒。5个月组家兔TMJ软骨亦可见退行性改变。
滑膜可分为细胞性内膜和内膜下组织。细胞性内膜由1~3层滑膜细胞组成,其细胞体或突起可直接暴露于关节腔。滑膜细胞之间的间隙宽窄不一,多数细胞之间排列疏松,被大量滑膜基质分隔,个别细胞之间紧密接触。内膜下组织主要为低电子密度的颗粒状和细丝状物质组成的滑膜基质、具有周期带的胶原纤维丝及毛细血管等。滑膜细胞大致可分为A型细胞和B型细胞,A型细胞以大量的高尔基体、液泡和小囊为特征,可见溶酶体和吞噬体,细胞外形不规则,有细胞突起。B型细胞突起不明显,胞质内富含粗面内质网。
二、(牙合)创伤组TMJ髁突软骨和滑膜组织超微结构
1个月组家兔TMJ髁突软骨和滑膜的超微结构与对照组相近。(牙合)创伤组3个月和5个月组的髁突软骨均可见明确的退行性改变,最表面的覆盖物脱落,胶原原纤维排列松散、断裂、暴露于关节腔。软骨细胞退变可分为早期、中期和晚期。退变早期,有些软骨细胞呈“水肿状”,细胞体和细胞核均呈圆形;核膜多清晰完整,染色质轻度凝集;胞质透亮,粗面内质网散在分布,其他细胞器结构变性消失,可见微丝成束(图1)。有些软骨细胞表现为胞膜突起断裂,整个胞质的电子密度增高,细胞器结构不易辨认,仅见肿胀的线粒体(图2)。退变中期的软骨细胞固缩,细胞周晕消失,胞核外形不规则呈花边状,有核凝、核碎、核溶现象(图3)。退变晚期的软骨细胞胞质内结构已无法辨认,仅见大量的微丝,胞核凝固,及至胞体崩解。
(牙合)创伤组3个月和5个月组的滑膜可见一些特异改变。滑膜细胞之间有点粘连(punctate adherens)连接方式[3],粘连处滑膜细胞胞质侧可见微丝密集,这种连接方式可见于细胞体之间或细胞体与另一细胞突起之间(图4)。胞质内细胞器数目减少,出现大量核糖体致密颗粒和大量的微丝,微丝在细胞突起处和胞核四周最多,可密集成束;A型细胞胞质内见大量的空泡和近细胞膜处的小泡;细胞核呈卵圆形或不规则形,常伴有较深的凹陷,异染色质或凝集在核膜深面或松散分布;另外常可见到细胞膜上孤立的微绒毛突起,偶见多个微绒毛集中排列(图4)。滑膜基质可变得不均匀,胶原原纤维增多,一(牙合)创伤组3个月组的家兔TMJ滑膜内膜下层发现类“蚓状小体”结构(图5)。
讨 论
一、(牙合)创伤导致家兔TMJ退行性改变
本研究中,(牙合)创伤组3个月后家兔TMJ髁突软骨和滑膜组织即出现了明确的退行性改变,与对照组5个月的家兔 TMJ变化类似,表明(牙合)创伤确实可以促进关节组织退行性改变的发生[4]。实验性(牙合)创伤虽未见到严重的TMJ软骨和骨的器质性损害[1,2],但均可导致软骨细胞不同程度的变性,甚至细胞死亡崩解,从而改变了TMJ的生物力学机械性能,如进一步遭受关节内创伤或外来的过重负荷,甚至正常的生理负荷,都将有可能导致更严重的器质性损害。另一方面,髁突软骨表层覆盖物脱落,胶原纤维松解断裂,暴露于关节腔,这样,软骨内胶原纤维和蛋白多糖等大分子进入关节腔,则可能成为自身抗原而刺激机体引发局部的免疫反应。破损的表层结构为抗体物质进入关节软骨内部提供了有利条件,从而导致更广泛的破坏。
二、TMJ 退行性变的滑膜超微结构特点
关于颞下颌关节紊乱综合征(temporomandibular joint disturbance syndrome, TMJDS)超微结构的报道很少[5]。本研究实验性(牙合)创伤所致的家兔TMJ退行性变的滑膜超微结构与骨关节病相似,而与类风湿性关节炎有所不同[3,6]。滑膜内膜层细胞之间多呈疏松排列,被滑膜基质所分隔,因而使关节液可以直接同滑膜基质接触;然而有些细胞之间可紧密接触,正常人体的滑膜细胞之间可存在缝隙连接(gap junctions)方式,其他形式的连接方式则很少见。本研究发现,(牙合)创伤后的家兔TMJ滑膜细胞之间存在点粘连连接方式。Meek等[3]发现人体膝关节骨关节病的滑膜细胞之间有很多的点粘连连接,并认为是骨关节病滑膜细胞的特征之一。然而,这种连接方式的存在有何意义并不清楚。骨关节病滑膜细胞的另一特征是细胞膜上孤立的微绒毛突起,这可能影响滑膜细胞游走方向[3]。
滑膜细胞内微丝是退行性关节病滑膜细胞的一个主要组成成分,胞质内微丝成分的增加是细胞退变的结果[7,8] 。微丝是细胞运动的结构基础,突起的形成、胞质颗粒的移动、细胞器的迁移、微绒毛收缩以及其他运动形式都与之有关,是否还有其他的病理学意义尚有待研究。
(牙合)创伤组3个月组的家兔TMJ盘后区组织中发现类“蚓状小体”结构。TMJDS患者的关节盘双板区和髁突软骨中均曾发现这一结构[4,9,10]。这一结构是一种压力性弹力纤维组织的变性,与关节面的过度负荷有关。
本研究为国家教委博士点专项基金资助课题 作者单位: 100081 北京医科大学口腔医学院

 图1 (牙合)创伤3个月,软骨细胞呈“水肿”状,胞质透亮,粗面内质网散在分布,微丝成束分布(粗箭头)(×5 000) 图2 (牙合)创伤3个月,软骨细胞胞质的电子密度增高,仅见肿胀的线粒体(×7 000) 图3 退变中期的软骨细胞,细胞发生固缩,胞核外形不规则,核膜不清晰,染色质凝集(×10 000) 图4 (牙合)创伤5个月,滑膜细胞体与另一细胞突起之间可见点粘连(细箭头),连接处细胞之间有高电子密度的物质存在,胞浆侧微丝密集;细胞膜上有微绒毛突起(粗箭头)(×8 000) 图5 (牙合)创伤3个月,滑膜内膜下层发现类“蚓状小体”结构(粗箭头)(×6 700)
参考文献
1傅开元,马绪臣,张震康,等.(牙合)创伤对家兔颞下颌关节的影响——X线及光镜下观 察.口腔颌面外科杂志,1996,6:108-111. 2傅开元,马绪臣,张震康.(牙合)创伤对家兔颞下颌关节的影响——扫描电镜观察.中 华口腔医学杂志,1995,30:277-279. 3Meek WD, Raber BT, McClain OM, et al. Fine structure of the human synovial lining cell in osteoarthritis: its prominent cytoskeleton. Anat Rec, 1991, 231:145-155. 4de Bont LG, Liem RS, Boering G, Ultrastructure of the articular cartilage of the mandibular condyle: aging and degeneration. Oral Surg Oral Med Oral Pathol, 1985, 60:631-641. 5Gu ZY, Zhang ZK, Sun KH, et al. Structural and ultrastrucltural studies of the synovial membrane in temporomandibular joint disturbance syndrome. Chin Med J, 1995, 108:444-449. 6柴本甫,汤雪明,郭文正.类风湿性关节炎滑膜的超微结构研究.中华骨科杂志,1986,6:299. 7Ghadially FN, Roy S. Ultrastructure of synovial membrane in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis, 1967, 26:426-443. 8Weiss C, Mirow S. An ultrastructural study of osteoarthritic changes in the articular cartilage of human knees. J Bone Joint Surg Am, 1972, 54:954-972. 9Toller PA. Ultrastructure of the condylar articular surface in severe mandibular paindysfunction syndrome. Int J Oral Surg, 1977, 6:297-312. 10马绪臣,邹兆菊,张震康,等.颞下颌关节紊乱综合征髁突软骨和关节盘的超微 结构观察.中华医学杂志,1985,65:270-272. |