骨骺软骨中的管状结构—软骨管
作者：王福川 张国川 林振福关晓晖
单位：王福川关晓晖(邢台市人民医院， 河北省 054001)张国川 林振福(河北医科大学第三医院)
关键词：软骨；骨骺；软骨管
骨骺软骨中的管状结构
摘 要：目的：软骨管是发育时期骨骺软骨内的管状化疏松间质组织，对于软骨的生长发育有着重要意义。关于其形成、结构及功能等方面，目前尚有分歧，本文就此作一综述。
分类号：R681.4 文献标识码：A
文章编号：1005-8478(2000)02-0160-03
The Canal Strnctnre of Osteoepiphysis Cartilage-Cartilage Canal
, 百拇医药
WANG Fu-Chuan, ZHANG Guo-chuan, LIN Zhen-Fu, et al.
(Xing tai the people's Hospital xing tai 054001.)
Abstract：Cartilage canals are channels of loose,vascularized mesenchyme that transverse the hyaline cartilage of epiphysis before ossification,they have a significant role in the development of the chondro-epiphysis.Their origin,structure and function are the subject of different studies which are still controversial. Recent studies on cartilage canals were introduced in this article.
, 百拇医药
Key words：Cartilage Epiphysis Cartilage canal▲
软骨管是骨化之前穿过软骨的疏松的管状化间质组织，由起自于软骨膜的小动脉、延伸终止在软骨间质的毛细血管球、之后汇合成返回软骨膜的小静脉，及其外围的疏松结缔组织所组成。软骨管的研究历史很长，但只是近年来，随着人们检测手段的改进以及多方位的观察，对骨骺软骨管的认识进一步深入，现就其发育、结构及功能等方面作一综述。
1 软骨管的形态结构
软骨管按一定的间距发自软骨膜，长短不一，粗细不等，多从软骨骺的周边呈向心性走行。短软骨管分支不明显，局限于软骨膜下；长软骨管有数级分支，可深达软骨的中央部，末端分支为盲端，与周围其他软骨管分支不发生吻合[1～3]。
骺浅层的软骨管，血管内皮常有2层以上细胞，内皮外基底膜连续，厚0.02～0.04μm；深层的软骨管，血管内皮极薄，厚0.04μm，内皮基底膜可不连续，内皮有孔，孔有隔膜。
, 百拇医药
终止在静止带的软骨管，间质细胞呈分散样排列在软骨管周边，成纤维细胞胞质突突向但不接触基质，细胞常占据在基质的凹陷处；终止在肥大带的软骨管，间质细胞呈串丛样排列，成纤维细胞紧密接触基质，胞质突突入基质，且紧连于胶原纤维，毛细血管位于成纤维细胞之间；终止在钙化带的软骨管，软骨管的边缘不规则，有多个开放间隙，间质内成纤维细胞消失，代之以大量的破软骨细胞。
贯穿管是一种特殊类型的软骨管，起自于静止带，进入增殖带后不分支，中心动脉在软骨管的中段扩大，行程一段距离后急剧缩窄，终止在肥大带，形成毛细血管网。Hunt等认为贯穿管在生长板是基本平行纵向走行，Visco等[4]认为猪的贯穿管起自次级骨化中心，分支呈“二分法”终止于肥大带起始处。
Stockwell在软骨管的结缔组织中发现无髓鞘神经纤维，Hedberg等[5]发现神经丝样的纤维从软骨膜进入软骨管，在骺发育初存在，但随着骨化中心形成，这些神经纤维消失。一些学者[6，7]发现人椎间盘软骨板和膝半月板中含有淋巴管，伴随血管走行。
, 百拇医药
2 软骨管的分布与转归
除关节软骨外，软骨管广泛存在于发育时期透明软骨内。Levene认为软骨管的分布因动物种类、部位不同而不同，每一动物特定部位有比较恒定的模式。Visco等[4]认为在同一种动物的不同骨骺，软骨管分布、结构大体相同。Spira发现兔尺桡骨软骨管于生后4周发育完善，随着次级骨化中心的形成，6周时软骨管占骺纵切面的42%，8周占27%，10周仅有一些退化残余的软骨管。Ganey等[8]认为人胚的第3个月软骨管开始出现，而Burkus等[9]提出软骨管在人胚胎第8-10周形成，14周时已很明显，次级骨化中心出现前几个月发育完善。Wilksman等发现毗邻的两软骨管间距随年龄而增加，为0.6～1.5mm。而Hunt 等认为犬骨骺软骨管呈区域性分布，平均间距为1.42mm,他还指出随着软骨生长，间隙增加，在两相邻的软骨管之间又出现1个新的软骨管，因此两软骨管间距大致相近。多数学者认为软骨管因部位不同，其形成、存在、及消失的时间也不同，随着年龄增加，软骨管的分布及外型可有变化，但次级骨化中心形成后，软骨管的数目减少。一般认为软骨管有4种结局：(1)骨化侵入，软骨管消失；(2)并入海绵骨，以骨管形式保留；(3)成为富有胶原纤维的软骨；(4)部分成为次级骨化中心营养血管。
, 百拇医药
3 软骨管的形成和发育
3.1 被动包括理论 随着软骨膜生发层细胞的有丝分裂和软骨周围的胶原沉积，软骨膜中的血管及周围结缔组织被包括在软骨内，成为软骨管的雏形，随着软骨的发育而增殖。
3.2 主动侵入理论 软骨管是由软骨基质溶解、随之软骨膜血管细胞和间质细胞的延伸所形成。Cole等[10]通过对软骨管的组织形态测定，Skawina等[2]、Hayashi等[3]通过对人胚软骨管的三维结构研究均支持主动侵入理论。另外一些学者发现未钙化软骨中含有蛋白酶抑制因子和内皮细胞分裂抑制因子，对“主动侵入理论”提出疑点。
3.3 其它学说 Yamashita等[11]认为软骨来源的IL-1产生胶原酶和蛋白聚糖酶，对软骨管发育起主要作用；Roach等[12]报道了鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)培养的兔软骨管模型，认为软骨管内的血管以累积方式释放“扩散因子”；Delgado等[13～15]发现软骨管壁并非完整软骨膜结构的延伸，提出软骨管发育的“细胞凋亡”学说。
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4 软骨管的功能
4.1 参与软骨生长 Lutfi曾用3H-胸腺嘧啶核标记未分化的鸡软骨管细胞，随后发现它们散布在软骨管周围的软骨细胞中，认为软骨管内的间叶组织能提供干细胞，不断分化为软骨细胞，参与软骨生长；Stockwell则持相反意见，他在研究羊胚软骨管的超微结构时，发现软骨管的细胞分裂是罕见的。
4.2 营养骨骺软骨 有学者认为透明软骨为无脉管结构，代谢通过基质渗透和扩散。多数学者[4，5]认为广泛存在于发育时期骨骺软骨的每条软骨管，构成1个相对独立的微小循环系统维持特定区域代谢交换。Guellec等[16]发现软骨管的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原基因表达异常可导致软骨发育不良。Carlson等[17]发现猪胚骨软骨炎与软骨管的异常退化有关。
4.3 参与次级骨化中心形成 有学者[4]发现，骨骺软骨最初的钙化点常出现在软骨管末端，附近的软骨细胞肥大，起初为多点状钙化，以后融合为一。Yamaguchi等[18]用生后1d游离的兔的股骨头放置于腹腔培养，来防止肉芽组织侵入，结果没有软骨管及之后的次级骨化中心形成；Ganey等[8]通过层粘连蛋白和Ⅳ胶原的免疫组化研究，发现在新近钙化的骨骺中，软骨管内的基底膜成分是广泛存在的。从而分别支持软骨管参与次级骨化中心的形成。Floyd等认为次级骨化中心的出现与软骨管无关，而是软骨增长迅速，软骨细胞坏死的结果。另有学者认为软骨管只对软骨起营养作用，不直接参与次级骨化中心的形成。
, 百拇医药
4.4 其他功能 Hunt等认为贯穿管以纤维样物质和间质细胞残余终止在肥大带，其遗迹可诱导干骺端骨髓芽的生长，造成成熟后干骺端的网络状髓腔结构。■
作者简介：王福川(1967-)，男，隆尧县人，主治医师，硕士。
电话：(0319)3037400-8162(办) 2225988(宅)
参考文献：
[1]Reidenbach MM,Schimidt HM.Vascularization of the fetal elbow joint[J]. Anat Anz,1994，176(4):303～10.
[2]Skawina A,Litwin JA,Gorzyca J,et al.Blood vescels in epiphyseal cartilage of human fetal femoral bone: a scanning electron microscopic study of corrosion casts[J].Anat Embryol (Berl),1994，189(5):452～62.
, http://www.100md.com
[3]Hayashi K.Three-dimensional organization of the cartilage cannal-a scanning electronmicroscopic study by vascular cast of the rabbit femoral heads[J].Nippon Sei Keigeka gakkai Zasshi,1992，66(5):548～59.
[4]Visco DM,Yill WA,Sickle DC,et al.The development of centres of ossification of bones forming elbow joints in young swine [J].J Anat,1990，171:25～39.
[5]Hedberg A, Messner K, Persliden J, et al. Transient local present of nerve fibers at onset of secondary ossification in the rat knee joint[J].Anat Embryol(Berl),1995，192(3):247～55.
, 百拇医药
[6]Rudert M,Tillmann B.Lymph and bloood supply of the human intervertebral disc.Cardaver study of correlation to disctis[J].Acta Orthop Scand,1993，64(1):37～40.
[7]Petersen W,Tillmann B.Age-related blood and lymph supply of the knee menisci ,Acadaver study[J].Acta orthop scand,1995，66(4):308～312.
[8]Ganey TM,Ogden JA,Sasse J,et al.Basement membrane composition of cartialge canls during development and ossification of rat epipysis[J].Anat Rec,1995，241:425～37.
, http://www.100md.com
[9]Burkus JK,Ganey TM,Ogden JA.Development of the cartilage canals and the secondary centre of the ossification in teh distal chondroepiphsis of the prenatal human femur [J].Yale J Biol Med,1993， May-Jun，66(3):193～202.
[10〕 Cole AA,Wezeman FH.Morphometric analysis of cartilage canals in the deveoping mouse epiphysis [J].Acta Anat,1987，128:93～97.
[11]Yamashita F,Sakakida K,kusuzaki K,et al.Immunohistochemical locallization of inter leukin-1 in human growth cartilage [J].Nippon Seikeigeka Gakkai Zasshi,1989，63(5):562～8.
, http://www.100md.com
[12]Roach HI,Baker JE,Clarke NM.Initation of the bony epiphysis in long bones:chronology of interactions between the vascular system and chondrocytes[J].J Bone Miner Res,1998，13(6):950～61.
[13]Delgado Baeza E,Nieto Chaguaceda A,Miralles Flores C,et al.Relationship between the cartilage canal and the perichondrium in the rat proximal tibial epiphsis[J].Acta Anat,1991，141:31～35.
[14]Delgado Baeza E,Gimenez Ribota M,Miralles Flores,et al.Cartilage canal growth :Experimental approach in the rat tibia[J].Acta Anat,1992，145:143～48.
, http://www.100md.com
[15]Delgado Baeza E,Gimenez Ribota M,Miralles Flores,et al.Morphogenesis of cartilage canals:Exper iment approach in the rat tibia[J].Acta Anat,1991，142:132～37.
[16]Guellec D,Mallein Gerin F,Treilleux I,et al.Localization of the expression of type Ⅰ，Ⅱ，Ⅲcollagen genes in the human nomal and hypochondrogenesis cartilage canals[J].Histochem J,1994，26(9):695～704.
[17]Carlson CS,Hilley H,Meutten DJ.Degenration of cartilage canal vessel associated with lesions of osteochon chondrosis in swine[J].Vet Pathol,1989，26(1):47～54.
[18]Yamagnchi T,Hayashi K,Tayama N,The role of cartilage canals:Experiment study using rabbits femoral heads[J].Nippon sei sei geka Gakkai Zasshi,1990，64(11):1105～10.
收稿日期：1999-04-27
修回日期：1999-08-11, 百拇医药
单位：王福川关晓晖(邢台市人民医院， 河北省 054001)张国川 林振福(河北医科大学第三医院)
关键词：软骨；骨骺；软骨管
骨骺软骨中的管状结构
摘 要：目的：软骨管是发育时期骨骺软骨内的管状化疏松间质组织，对于软骨的生长发育有着重要意义。关于其形成、结构及功能等方面，目前尚有分歧，本文就此作一综述。
分类号：R681.4 文献标识码：A
文章编号：1005-8478(2000)02-0160-03
The Canal Strnctnre of Osteoepiphysis Cartilage-Cartilage Canal
, 百拇医药
WANG Fu-Chuan, ZHANG Guo-chuan, LIN Zhen-Fu, et al.
(Xing tai the people's Hospital xing tai 054001.)
Abstract：Cartilage canals are channels of loose,vascularized mesenchyme that transverse the hyaline cartilage of epiphysis before ossification,they have a significant role in the development of the chondro-epiphysis.Their origin,structure and function are the subject of different studies which are still controversial. Recent studies on cartilage canals were introduced in this article.
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Key words：Cartilage Epiphysis Cartilage canal▲
软骨管是骨化之前穿过软骨的疏松的管状化间质组织，由起自于软骨膜的小动脉、延伸终止在软骨间质的毛细血管球、之后汇合成返回软骨膜的小静脉，及其外围的疏松结缔组织所组成。软骨管的研究历史很长，但只是近年来，随着人们检测手段的改进以及多方位的观察，对骨骺软骨管的认识进一步深入，现就其发育、结构及功能等方面作一综述。
1 软骨管的形态结构
软骨管按一定的间距发自软骨膜，长短不一，粗细不等，多从软骨骺的周边呈向心性走行。短软骨管分支不明显，局限于软骨膜下；长软骨管有数级分支，可深达软骨的中央部，末端分支为盲端，与周围其他软骨管分支不发生吻合[1～3]。
骺浅层的软骨管，血管内皮常有2层以上细胞，内皮外基底膜连续，厚0.02～0.04μm；深层的软骨管，血管内皮极薄，厚0.04μm，内皮基底膜可不连续，内皮有孔，孔有隔膜。
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终止在静止带的软骨管，间质细胞呈分散样排列在软骨管周边，成纤维细胞胞质突突向但不接触基质，细胞常占据在基质的凹陷处；终止在肥大带的软骨管，间质细胞呈串丛样排列，成纤维细胞紧密接触基质，胞质突突入基质，且紧连于胶原纤维，毛细血管位于成纤维细胞之间；终止在钙化带的软骨管，软骨管的边缘不规则，有多个开放间隙，间质内成纤维细胞消失，代之以大量的破软骨细胞。
贯穿管是一种特殊类型的软骨管，起自于静止带，进入增殖带后不分支，中心动脉在软骨管的中段扩大，行程一段距离后急剧缩窄，终止在肥大带，形成毛细血管网。Hunt等认为贯穿管在生长板是基本平行纵向走行，Visco等[4]认为猪的贯穿管起自次级骨化中心，分支呈“二分法”终止于肥大带起始处。
Stockwell在软骨管的结缔组织中发现无髓鞘神经纤维，Hedberg等[5]发现神经丝样的纤维从软骨膜进入软骨管，在骺发育初存在，但随着骨化中心形成，这些神经纤维消失。一些学者[6，7]发现人椎间盘软骨板和膝半月板中含有淋巴管，伴随血管走行。
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2 软骨管的分布与转归
除关节软骨外，软骨管广泛存在于发育时期透明软骨内。Levene认为软骨管的分布因动物种类、部位不同而不同，每一动物特定部位有比较恒定的模式。Visco等[4]认为在同一种动物的不同骨骺，软骨管分布、结构大体相同。Spira发现兔尺桡骨软骨管于生后4周发育完善，随着次级骨化中心的形成，6周时软骨管占骺纵切面的42%，8周占27%，10周仅有一些退化残余的软骨管。Ganey等[8]认为人胚的第3个月软骨管开始出现，而Burkus等[9]提出软骨管在人胚胎第8-10周形成，14周时已很明显，次级骨化中心出现前几个月发育完善。Wilksman等发现毗邻的两软骨管间距随年龄而增加，为0.6～1.5mm。而Hunt 等认为犬骨骺软骨管呈区域性分布，平均间距为1.42mm,他还指出随着软骨生长，间隙增加，在两相邻的软骨管之间又出现1个新的软骨管，因此两软骨管间距大致相近。多数学者认为软骨管因部位不同，其形成、存在、及消失的时间也不同，随着年龄增加，软骨管的分布及外型可有变化，但次级骨化中心形成后，软骨管的数目减少。一般认为软骨管有4种结局：(1)骨化侵入，软骨管消失；(2)并入海绵骨，以骨管形式保留；(3)成为富有胶原纤维的软骨；(4)部分成为次级骨化中心营养血管。
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3 软骨管的形成和发育
3.1 被动包括理论 随着软骨膜生发层细胞的有丝分裂和软骨周围的胶原沉积，软骨膜中的血管及周围结缔组织被包括在软骨内，成为软骨管的雏形，随着软骨的发育而增殖。
3.2 主动侵入理论 软骨管是由软骨基质溶解、随之软骨膜血管细胞和间质细胞的延伸所形成。Cole等[10]通过对软骨管的组织形态测定，Skawina等[2]、Hayashi等[3]通过对人胚软骨管的三维结构研究均支持主动侵入理论。另外一些学者发现未钙化软骨中含有蛋白酶抑制因子和内皮细胞分裂抑制因子，对“主动侵入理论”提出疑点。
3.3 其它学说 Yamashita等[11]认为软骨来源的IL-1产生胶原酶和蛋白聚糖酶，对软骨管发育起主要作用；Roach等[12]报道了鸡胚绒毛尿囊膜(CAM)培养的兔软骨管模型，认为软骨管内的血管以累积方式释放“扩散因子”；Delgado等[13～15]发现软骨管壁并非完整软骨膜结构的延伸，提出软骨管发育的“细胞凋亡”学说。
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4 软骨管的功能
4.1 参与软骨生长 Lutfi曾用3H-胸腺嘧啶核标记未分化的鸡软骨管细胞，随后发现它们散布在软骨管周围的软骨细胞中，认为软骨管内的间叶组织能提供干细胞，不断分化为软骨细胞，参与软骨生长；Stockwell则持相反意见，他在研究羊胚软骨管的超微结构时，发现软骨管的细胞分裂是罕见的。
4.2 营养骨骺软骨 有学者认为透明软骨为无脉管结构，代谢通过基质渗透和扩散。多数学者[4，5]认为广泛存在于发育时期骨骺软骨的每条软骨管，构成1个相对独立的微小循环系统维持特定区域代谢交换。Guellec等[16]发现软骨管的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型胶原基因表达异常可导致软骨发育不良。Carlson等[17]发现猪胚骨软骨炎与软骨管的异常退化有关。
4.3 参与次级骨化中心形成 有学者[4]发现，骨骺软骨最初的钙化点常出现在软骨管末端，附近的软骨细胞肥大，起初为多点状钙化，以后融合为一。Yamaguchi等[18]用生后1d游离的兔的股骨头放置于腹腔培养，来防止肉芽组织侵入，结果没有软骨管及之后的次级骨化中心形成；Ganey等[8]通过层粘连蛋白和Ⅳ胶原的免疫组化研究，发现在新近钙化的骨骺中，软骨管内的基底膜成分是广泛存在的。从而分别支持软骨管参与次级骨化中心的形成。Floyd等认为次级骨化中心的出现与软骨管无关，而是软骨增长迅速，软骨细胞坏死的结果。另有学者认为软骨管只对软骨起营养作用，不直接参与次级骨化中心的形成。
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4.4 其他功能 Hunt等认为贯穿管以纤维样物质和间质细胞残余终止在肥大带，其遗迹可诱导干骺端骨髓芽的生长，造成成熟后干骺端的网络状髓腔结构。■
作者简介：王福川(1967-)，男，隆尧县人，主治医师，硕士。
电话：(0319)3037400-8162(办) 2225988(宅)
参考文献：
[1]Reidenbach MM,Schimidt HM.Vascularization of the fetal elbow joint[J]. Anat Anz,1994，176(4):303～10.
[2]Skawina A,Litwin JA,Gorzyca J,et al.Blood vescels in epiphyseal cartilage of human fetal femoral bone: a scanning electron microscopic study of corrosion casts[J].Anat Embryol (Berl),1994，189(5):452～62.
, http://www.100md.com
[3]Hayashi K.Three-dimensional organization of the cartilage cannal-a scanning electronmicroscopic study by vascular cast of the rabbit femoral heads[J].Nippon Sei Keigeka gakkai Zasshi,1992，66(5):548～59.
[4]Visco DM,Yill WA,Sickle DC,et al.The development of centres of ossification of bones forming elbow joints in young swine [J].J Anat,1990，171:25～39.
[5]Hedberg A, Messner K, Persliden J, et al. Transient local present of nerve fibers at onset of secondary ossification in the rat knee joint[J].Anat Embryol(Berl),1995，192(3):247～55.
, 百拇医药
[6]Rudert M,Tillmann B.Lymph and bloood supply of the human intervertebral disc.Cardaver study of correlation to disctis[J].Acta Orthop Scand,1993，64(1):37～40.
[7]Petersen W,Tillmann B.Age-related blood and lymph supply of the knee menisci ,Acadaver study[J].Acta orthop scand,1995，66(4):308～312.
[8]Ganey TM,Ogden JA,Sasse J,et al.Basement membrane composition of cartialge canls during development and ossification of rat epipysis[J].Anat Rec,1995，241:425～37.
, http://www.100md.com
[9]Burkus JK,Ganey TM,Ogden JA.Development of the cartilage canals and the secondary centre of the ossification in teh distal chondroepiphsis of the prenatal human femur [J].Yale J Biol Med,1993， May-Jun，66(3):193～202.
[10〕 Cole AA,Wezeman FH.Morphometric analysis of cartilage canals in the deveoping mouse epiphysis [J].Acta Anat,1987，128:93～97.
[11]Yamashita F,Sakakida K,kusuzaki K,et al.Immunohistochemical locallization of inter leukin-1 in human growth cartilage [J].Nippon Seikeigeka Gakkai Zasshi,1989，63(5):562～8.
, http://www.100md.com
[12]Roach HI,Baker JE,Clarke NM.Initation of the bony epiphysis in long bones:chronology of interactions between the vascular system and chondrocytes[J].J Bone Miner Res,1998，13(6):950～61.
[13]Delgado Baeza E,Nieto Chaguaceda A,Miralles Flores C,et al.Relationship between the cartilage canal and the perichondrium in the rat proximal tibial epiphsis[J].Acta Anat,1991，141:31～35.
[14]Delgado Baeza E,Gimenez Ribota M,Miralles Flores,et al.Cartilage canal growth :Experimental approach in the rat tibia[J].Acta Anat,1992，145:143～48.
, http://www.100md.com
[15]Delgado Baeza E,Gimenez Ribota M,Miralles Flores,et al.Morphogenesis of cartilage canals:Exper iment approach in the rat tibia[J].Acta Anat,1991，142:132～37.
[16]Guellec D,Mallein Gerin F,Treilleux I,et al.Localization of the expression of type Ⅰ，Ⅱ，Ⅲcollagen genes in the human nomal and hypochondrogenesis cartilage canals[J].Histochem J,1994，26(9):695～704.
[17]Carlson CS,Hilley H,Meutten DJ.Degenration of cartilage canal vessel associated with lesions of osteochon chondrosis in swine[J].Vet Pathol,1989，26(1):47～54.
[18]Yamagnchi T,Hayashi K,Tayama N,The role of cartilage canals:Experiment study using rabbits femoral heads[J].Nippon sei sei geka Gakkai Zasshi,1990，64(11):1105～10.
收稿日期：1999-04-27
修回日期：1999-08-11, 百拇医药