肌肉负荷与软骨内骨化在兔肌腱 - 骨愈合中纤维软骨附着点再生的关键作用

《BMC Musculoskeletal Disorders》：Muscle loading and endochondral ossification are involved in the regeneration of a fibrocartilaginous enthesis during tendon to bone healing in rabbits

为探究长期固定减少肌肉负荷对兔肌腱 - 骨愈合中纤维软骨附着点（fibrocartilaginous enthesis）再生的影响，研究发现二者参与再生过程，意义重大。

　　在人体的运动系统中，肌腱与骨骼的连接处 —— 附着点（entheses）至关重要，它是应力集中的部位。其中，纤维软骨附着点更为常见，它由纤维肌腱 / 韧带、未矿化纤维软骨、矿化纤维软骨和骨四个区域组成。然而，在诸如肩袖修复、前交叉韧带（ACL）重建等肌腱 - 骨修复手术之后，拥有四个区域的纤维软骨附着点却很难再生。这一难题不仅困扰着医学界，也消耗了大量的人力和物力资源用于研究如何促进肌腱 - 骨愈合，尤其是肌腱 - 骨界面处未矿化和矿化纤维软骨的再生。

基于这样的背景，来自宁夏回族自治区人民医院、中南大学湘雅医院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们想探究长期固定导致的肌肉负荷减少，如何通过软骨内骨化（endochondral ossification）影响兔肌腱 - 骨愈合过程中纤维软骨附着点的再生。该研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上。

研究人员采用了一种独特的动物模型 —— 兔部分髌骨切除术模型。在这个模型中，髌骨 - 髌骨肌腱（PPT）复合体的结构和功能特殊，能够满足传递大张力、改变负荷方向以及承受巨大压缩应力以产生关节运动的生物力学需求。而且，与肩袖修复和 ACL 重建中以纤维愈合为主、难以再生纤维软骨附着点不同，在部分髌骨切除术模型愈合后期，肌腱 - 骨界面能够再生出接近正常的具有四个区域的纤维软骨附着点。研究人员推测，股四头肌的张力和软骨内骨化在这一独特模型中，对肌腱 - 骨界面纤维软骨的再生起到了重要作用。

为了开展研究，研究人员将 48 只成熟雌性新西兰白兔进行标准的右侧后肢部分髌骨切除术，随后随机分为对照组和长期固定（PIM）组。对照组的固定石膏只维持 4 周，而 PIM 组则维持 12 周或直至实验结束。在术后第 6、12 和 18 周，研究人员采集 PPT 复合体样本进行 Micro-CT 扫描和组织学分析。

Micro-CT 分析：研究人员通过 Micro-CT 扫描观察到，两组在术后第 6、12 和 18 周，剩余近端髌骨处均有新骨长出。新骨的骨体积（BV）随时间逐渐增加。在第 6 周和第 18 周，两组的 BV 没有显著差异，但在第 12 周，PIM 组的 BV 明显低于对照组。三维形态测量分析还显示，新骨逐渐沿着肌肉负荷的长轴定向且各向异性，这一特征通过较高的各向异性程度（DA）得以体现。到第 18 周时，对照组新形成的骨形态与天然髌骨相似。

组织学分析：在术后第 6 周，对照组和 PIM 组的剩余髌骨截骨部位均通过软骨内骨化形成新的小梁骨，这一过程类似于骨折愈合。此时，肌腱 - 骨界面出现多种类型的软骨细胞，但排列无序。到第 12 周，对照组的新骨通过软骨内骨化进一步延长和重塑，开始有新的短纤维从肌腱连续长入骨骼，肌腱 - 骨界面的软骨细胞有序排列成纵向行，被平行的胶原纤维分隔开，在剩余髌骨的关节软骨附近还出现了类似透明软骨的软骨化生。而 PIM 组的新骨虽有延长，但没有可见的新胶原纤维从肌腱连续长入骨骼，软骨细胞依旧排列无序，关节软骨附近的软骨化生也不明显。到第 18 周，对照组在肌腱 - 骨界面再生出接近正常的具有四个区域的纤维软骨附着点，新骨进一步延长，有明显的新胶原纤维从肌腱连续垂直长入骨骼，软骨细胞排列有序，还出现了部分矿化前沿。PIM 组也形成了类似的纤维软骨附着点，但四个区域不如对照组明显，软骨细胞被不太有序的胶原纤维包围，矿化前沿也不太明显。

综合研究结果，研究人员得出结论：肌肉负荷和软骨内骨化参与了兔部分髌骨切除术模型中肌腱 - 骨愈合时纤维软骨附着点的再生过程。长期固定导致的肌肉负荷减少会损害肌腱 - 骨界面纤维软骨附着点的形成。这一研究成果为理解肌腱 - 骨愈合的机制提供了重要依据，也为未来相关治疗策略的开发指明了方向。不过，该研究也存在一定的局限性，比如兔膝关节与人膝关节存在差异，研究结果不能简单推广到人体；在其他肌腱 - 骨愈合模型中，软骨内骨化和拉伸负荷的作用还需进一步研究；研究未评估肌腱 - 骨愈合界面的拉伸强度；而且难以定量检测两组之间肌肉负荷的差异。尽管如此，这项研究依旧为该领域的后续研究奠定了坚实基础，具有重要的意义。