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摘要膝关节交叉韧带除了具有稳定膝关节的生物力学作用外，还具有提供膝关节本体感觉的功能，其本体感觉功能主要由韧带上机械感受器来完成。临床上年轻人特别是运动员发生交叉韧带损伤较多，人们通过对受损断裂交叉韧带研究后发现韧带中机械感受器随着受损时间延长发生数量的减少，膝关节本体感觉也在减弱。骨性关节炎（Osteoarthritis OA）特别是膝OA中交叉韧带由于受到炎症侵蚀以及机械磨损而发生着退变，韧带上的机械感受器是否像交叉韧带受损后一样会发生数量减少以及形态的变化目前还不是很明确，此外前交叉韧带（anterior cruciate ligament, ACL）以及后交叉韧带（posterior cruciate ligament, PCL）上机械感受器数量及分布位置是否相同也未见文献报道，因此本研究主要设计观察了OA患者膝关节交叉韧带中机械感受器的变化情况，还对健康正常人以及OA患者膝关节置换术前、术后的膝关节本体感觉进行了比较。<br>　　实验一膝骨性关节炎患者交叉韧带机械感受器的组织学研究<br>　　目的：观察研究OA患者ACL、PCL上机械感受器数量及分布位置有无差异，交叉韧带中机械感受器形态及数量与OA患者年龄、病程以及骨关节炎严重程度的关联情况。<br>　　方法：从2015年10月开始选择因OA要行全膝人工关节置换术患者，截止时间为2016年5月，将纳入的人员按照年龄、病程以及WOMAC评分、X线影像学分级进行分组，根据年龄大小可分为A、B、C、D四组，A组患者年龄≤50岁，B组患者51岁≤年龄≤60岁，C组患者61岁≤年龄≤70岁，D组患者年龄＞70岁；根据病程长短可分为a、b、c、d四组，a组病程≤10年，b组11年≤病程≤20年，c组21年≤病程≤30年，d组病程＞30年；根据 WOMAC评分可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组，Ⅰ组评分≤80分，Ⅱ组，81分≤评分≤120分，Ⅲ组评分＞120分，根据X线表现可分为E（3级）、F（4级）两组。在全膝关节置换术手术中切取的交叉韧带可分为ACL、PCL两组，ACL、PCL各自又可分为胫骨端、中间部、股骨端3部分。对ACL、PCL的胫骨端、中间部、股骨端进行冰冻切片，每部分取6张切片，用HE染色及免疫组化染色方法分别对其中3张切片染色后行光镜观察韧带上机械感受器的形态变化并计数，对冰冻切片后剩余的标本行透射电镜观察。<br>　　结果：通过光学显微镜及透射电镜观察机械感受器，发现了类Pacini小体、类Ruffini小体、类Golgi organ小体、游离神经末梢4种机械感受器，其中类Golgi organ小体只在HE染色中发现3个。上述交叉韧带中萎缩变形机械感受器会随着OA患者年龄的增长、病程的延长、病情的加重而增多。对交叉韧带所有机械感受器进行数量统计并分析其在韧带的分布位置后发现：ACL与PCL共观察到2081个机械感受器，胫骨端、中间部、股骨端分别有1072个、126个、883个，其中类Pacini小体共有997个，类Ruffini小体共有678个，游离神经末梢共有406个。在对OA患者ACL、PCL类Pacini小体、类Ruffini小体、游离神经末梢数量多少进行统计学分析后发现：ACL上类Pacini小体总数（5.02±3.82）、类Ruffini小体总数（3.38±2.18）、游离神经末梢总数（1.78±1.63）两两相互比较，差异均有统计学意义（ P＜0.05）， PCL上类 Pacini小体总数（4.30±3.47）、类Ruffini小体总数（2.95±1.90）、游离神经末梢总数（2.02±1.41）两两相互比较，差异均有统计学意义（P＜0.05）。对ACL、PCL上类Pacini小体、类Ruffini小体、游离神经末梢3种机械感受器分布位置进行统计分析后发现：ACL胫骨端（5.32±3.04）、中间部（0.70±0.95）、股骨端（4.16±2.51）三个部位机械感受器数量两两相互比较差异均有统计学意义（P＜0.05），PCL中间部（0.48±0.76）与胫骨端（4.70±2.66）、股骨端（4.09±2.93）机械感受器数量相比差异均有统计学意义（P＜0.05），胫骨端与股骨端机械感受器数量相比差异无统计学意义（P＞0.05）。<br>　　对OA患者ACL与PCL机械感受器数量进行统计学分析比较后发现：ACL类Pacini小体数量（5.02±3.82）、类Ruffini小体数量（3.38±2.18）、游游离神经末梢数量（1.78±1.63）与PCL类Pacini小体数量（4.30±3.47）、类Ruffini小体数量（2.95±1.90）、游游离神经末梢数量（2.02±1.41）相比差异均无统计学意义（P＞0.05）。OA患者ACL（10.18±5.37）与PCL（9.27±5.62）所有机械感受器数量相比差异无统计学意义（P＞0.05）。对OA患者年龄、病程、WOMAC评分、X线分级四个因素中机械感受器数量变化情况进行统计学分析：年龄、病程、WOMAC评分四个分组因素之间主效应均有差别（P＜0.05），尚不能认为四个因素相互之间存在交互作用（P＞0.05）；年龄分组的A（32.22±2.72）、B（23.30±1.81）、C（16.20±1.15）、D（12.47±1.39）四个分组之间相互比较，机械感受器数量差异均有统计学意义（P均＜0.05），病程分组a（22.99±1.28）、b（21.98±1.32）、c（11.80±1.80）、d（8.63±2.38）四组之间相互比较，除c、d两组比较机械感受器数量差异无统计学意义（P＞0.05），其他各组织间比较机械感受器数量差异均有统计学意义（P均＜0.05），WOMAC评分Ⅰ（27.17±11.21）、Ⅱ（18.80±7.13）、Ⅲ（14.12±5.69）三组之间相互比较，机械感受器数量差异均有有统计学意义（P均＜0.05），X线分级E（19.98±10.48）、F（18.96±8.67）两组相比，机械感受器数量差异无统计学意义（P＞0.05）。<br>　　结论：随着OA患者年龄的增长、病程的延长、病情的加重，交叉韧带萎缩变形机械感受器越来越多，OA患者ACL与PCL上机械感受器数量相同且主要分布在韧带的胫骨附丽点以及股骨附丽点，且ACL与PCL上类Pacini小体数量最多，类Ruffini小体次之，游离神经末梢数量最少，随着OA患者年龄的增长、病程的延长以及病情的加重，韧带上机械感受器数量在减少。<br>　　实验二膝关节炎患者与健康人群膝关节本体感觉的比较研究<br>　　目的：观察正常健康人群、OA患者全膝关节置换术前以及术后膝关节本体感觉有无差异，观察OA患者膝关节本体感觉与OA患者年龄、病程以及骨关节炎严重程度的关联情况。<br>　　方法：纳入因膝骨性关节炎而就诊患者的家属20人，身体均健康，年龄46岁—70岁，13名男性，7名女性，OA患者同实验一，分组分为①健康人员组、②OA全膝关节置换术前组、③OA全膝关节置换术后组三组，年龄、病程、WOMAC评分、X线分级分组同实验一，根据膝关节位置重现法对所有健康人员、OA患者全膝关节置换术前、术后进行膝关节位置觉的测量，根据测试角度与多个重复角度差值的平均值来判断本体感觉的好坏，差值的平均值越小，本体感觉越好。<br>　　结果：①组（2.87±0.77）分别与②组（4.14±1.20）、③组（5.84±1.73）相比角度差平均值差异均有统计学意义（P均＜0.05），②组与③组相比角度差平均值差异无统计学意义（P＞0.05），年龄A（2.79±0.37）、B（3.55±0.25）、C（4.49±0.16）、D（4.88±0.19）四个分组之间相互比较角度差平均值差异均有统计学意义（P均＜0.05），病程a（3.63±0.17）、b（3.91±0.18）、c（4.69±0.24）、d（5.68±0.32）四组之间相互比较角度差平均值差异均有统计学意义（P均＜0.05），WOMAC评分Ⅰ（3.36±0.18）、Ⅱ（4.24±0.21）、Ⅲ（4.94±0.16）三组之间相互比较，角度差平均值差异均有统计学意义（P均＜0.05），X线分级E（3.94±1.26）、F（4.32±1.23）两组比较，角度差平均值差异无统计学意义（P＞0.05）。<br>　　结论： OA患者全膝关节置换术前、术后膝关节本体感觉比健康正常人差，OA患者全膝关节置换术前与术后相比膝关节本体感觉无明显变化，OA患者膝关节本体感觉会随着患者年龄增长、病程延长、病情加重而减弱。