一. 退化性关节炎：中医人www.tcmer.com网站收集整理

　　退化性关节炎 (osteoarthritis）为关节炎中常见的一种，也是老年人最常见的慢性疾病之一，罹患此关节病变的机率已证实与年龄的增长有直接的关联性。退化性关节炎的特征为关节软骨产生渐进式退化，以及关节周边骨骼的重建，因而造成关节疼痛及功能丧失。在正常的软骨中，基质 ( matrix ) 的合成与降解是平衡的；但是在退化性关节炎的软骨中，降解则大于合成。这种平衡会受年龄所影响，且受滑膜与软骨细胞所产生的多种因子所调控，包括：细胞激素 ( cytokine )、生长因子( growth factor )、蛋白聚醣酶( aggrecanases )及基质金属蛋白酶 ( matrix metalloproteinase, MMPs ) 等。罹患退化性关节炎可能对病人的生活有多方面的影响，例如：社交活动、社会经济能力、体态及情绪反应等。临床上，由于退化性关节炎的损害通常是不可逆的，因此治疗退化性关节炎的目的是尽量减缓疼痛，防止或延缓退化，使损害的关节可接近正常功能。治疗方式包括：局部止痛剂 (如? capsaicin, methylsalicylate )、全身止痛剂 ( 如 paracetamol, NSAIDs, cyclo-oxygenase- 2- specific inhibitors, glucosamine 及 chondroitin )、关节镜 ( arthroscopy )、关节腔内注射玻尿酸 ( intra-articular injection of hyaluronic acid ) 以及置换人工关节等。

二、 玻尿酸与退化性关节炎：中医人www.tcmer.com网站翻译并整理

　　玻尿酸 ( hyaluronan/hyaluronic acid, HA ) 为关节软骨细胞外基质 ( extracellular matrix ) 的成分。它是由 N-acetylglucosamine 及 glucuronic acid 所组成的长链多醣分子。玻尿酸是哺乳动物组织中含量最丰富的醣胺多醣 ( glycosaminoglycan )，且在结缔组织、皮肤、眼球水晶体、软骨及脐带中浓度相当高，其中最大的储存囊为动关节的关节液 ( synovial fluid ) ，其浓度高达 0.5-4 mg/ml。在关节腔内，主要由关节滑膜 B 型细胞负责合成玻尿酸，分子量的大小随着关节的位置与种类而不同，范围在 2000-10000 kDa。玻尿酸的硬度会随分子量降低而减弱，高度纯化的玻尿酸会与各种 phospholipids 结合，例如：proinflammatory platelet activating factor，而这些玻尿酸的分子特性，可能与造成退化性关节炎的作用机制有重要的关系。另有研究指出，高分子量的玻尿酸 ( HMW-HA ) 注射到关节腔会附着到关节软骨表面，并有保护软骨的效用，而外生性的玻尿酸，使得广大的巨分子纠结缠绕，造成关节液特有的黏滞坚韧性。在类风湿性及退化性关节炎病人的关节液中，玻尿酸的浓度及分子量都有下降的趋势，推测的可能原因有：1.关节滑膜B型细胞的HMW-HA生合成有问题。2.自由基对玻尿酸进行去聚合作用 ( depolymerization )。3.接受器调控的内噬作用增加所造成的。这些使得关节液的流变特性改变，可能是关节炎疾病演化的原因之一。

三、应用关节腔注射玻尿酸治疗退化性关节炎：

　　关节腔中的玻尿酸具有负责关节液的黏滞特性，可提供润滑及缓冲撞击的功能。此外，关节腔内的玻尿酸不但可防止蛋白聚醣 ( proteoglycans ) 由基质流失进入关节腔，维持软骨基质的正常，也可以防止一些发炎细胞浸润入关节腔，这种排除现象是依据蛋白的分子量，较大的分子会被排除无法进入关节液 ( 例如：α-2-macroglobulin )。当关节弯曲时，关节腔内压力上升，玻尿酸可帮助小分子溶质及水，透过内膜微血管由关节液传送到关节软骨，以降低液体的流失。

　　临床上，退化性关节炎的放射学病症是软骨流失及纤维化，造成关节腔的窄化、硬化及骨蚀所伴随的骨骼重建现象。一般也会发生滑膜发炎现象，而且可能是主要 驱使这疾病就诊的主因。退化性关节炎病人的关节液中含有大量的发炎物质 ( inflammatory mediators )，及其它免疫细胞活化的指标性分子 ( markers )，而且血清的 C-reactive protein 浓度也升高。在退化性关节炎病人的关节液中发现玻尿酸的分子量及浓度都比健康的低，这种分子量的降低，及受到渗透的血浆及蛋白稀释浓度，因而造成关节液的流变特性改变。因此，Balazs 与 Denlinger 等人提出黏弹性补充疗法 ( viscosupplementation ) 的观念：将已退化关节中的不正常关节液吸出，再注射纯化的高分子量玻尿酸取代。这种治疗的原理是回复或补充关节液的黏滞性，以改善关节的功能并减缓症状。虽然临床研究测试 Balazs 的假设，在减缓退化性关节炎症状方面是成立的，但也有临床的结果发现注射的玻尿酸分子量，若比由受损的关节所抽出的关节液中的玻尿酸还低，一样可达到效果。然而，已知玻尿酸的半衰期小于24小时，一但注射玻尿酸，却发现临床疗效常可维持好几周至几个月 ( 平均为六个月 )。到目前为止，还不清楚关节腔内注射玻尿酸产生临床疗效的作用机制，疗效的评估也仅止于疼痛指数，疼痛频率，发炎等评估。因此，藉由比较退化性关节炎治疗前与治疗后，关节液中分子的表现差异，也许可进一步得知玻尿酸的治疗指标与可能涉及的作用机制。

四、我们在关节腔注射玻尿酸治疗退化性关节炎的蛋白质体学研究：

　　关节发炎的过程牵涉许多复杂的讯息传递路径。最近十年，有增加的证据显示，许多细胞内的讯息传递是受到细胞内的活性氧物质 ( reactive oxygen species, ROS ) 所调控。首先我们的研究证实，罹患退化性关节炎病人的关节液中，的确有较高含量的超氧阴离子 ( O2 ? ) 以及过氧化氢 ( H2O2 )，而经关节腔注射玻尿酸治疗后，该活性氧物质均可被有效调降。接着，我们希望藉由比较退化性关节炎病人治疗前后的关节液蛋白图谱表现，鉴定对玻尿酸治疗有反应的蛋白质，并寻找关节腔注射玻尿酸后的疗效评估分子。我们将关节液中高含量的蛋白质 ( high abundant protein ) 移除后，利用二维差异表现蛋白质电泳 ( two-dimensional difference gel electrophoresis, 2D-DIGE )，基质辅助雷射脱附游离飞行时间式质谱仪 ( matrix-assisted laser desorption ionization time of light mass spectrometry, MALDI-TOF ) 找出人类玻尿酸治疗前后关节液中差异表现的蛋白质。我们的结果显示，病人在经过玻尿酸治疗后，关节液中至少有四个蛋白质有明显的变化，包含纤维蛋白原β链的分解产物 ( fibrinogen β chain degradation products )、血红素结合蛋白 α/β 型 ( haptoglobin α/β )、血红素β型 ( hemoglobin β ) ，及色素上皮细胞衍生因子(pigment epithelium-derived factor)。我们也利用免疫分析法，验证退化性关节炎病人成对样品中这些候选蛋白质的调节作用。初步的研究显示玻尿酸可能牵涉抗发炎及抗氧化效应，目前正在厘清，这些分子是否能成为玻尿酸治疗疗效的评估分子。 中医人www.tcmer.com网站翻译并整理

　　此外，我们也发现人类软骨细胞在过氧化氢所引起的高氧化压力环境中培养，经加入玻尿酸可明显增加软骨细胞的存活率。我们推测玻尿酸极有可能藉由与细胞表面的 CD44 分子结合后，调控一系列的蛋白质表现而发挥其生理功能。我们利用蛋白质体学策略，系统性的分析在高氧化压力下，玻尿酸所调节的蛋白质图谱。同时，透过胶体蛋白质体 ( gel-based proteomics ) 分析平台，我们得到至少54个差异性表现蛋白质，分别参与细胞救援、保护与压力 ( cell rescue, defense and stress )、蛋白质命运 ( protein fate )、细胞骨架结构 ( cellular organization )、蛋白质合成与替代 ( protein synthesis and turnover )、新陈代谢 ( metabolism )、能量 ( energy ) 与讯息传递 ( signal transduction ) 等功能，这暗示玻尿酸与抗氧化、抗发炎、调控细胞代谢与调节细胞生长有关。为了得到更完整的调节讯息，近期我们将整合利用液相定量蛋白质体 ( nongel-based quantitative proteomics ) 的分析结果，系统性的探讨在软骨细胞中受玻尿酸调节的作用分子群。以上研究将有助于我们了解玻尿酸在软骨细胞中所扮演的角色，也将帮助我们评估玻尿酸在退化性关节炎治疗与预防中的临床应用价值。