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摘 要 透明质酸（hyaluronic acid, HA）是一种独特的线性黏多糖,广泛分布于人体各组织的细胞外基质中,具有很强的亲水性和高度的黏弹性.HA是关节滑液的主要成分,由滑膜细胞、成纤维细胞和软骨细胞分泌,在保护关节软骨中起着重要作用.目前,HA已广泛应用于运动医学领域、特别是骨关节炎治疗,同时也被用于关节扭伤、冻结肩和肩袖损伤等疾病治疗.本文就HA的理化特性及其在运动医学中的应用情况作一综述.
关 键 词 透明质酸 运动医学 骨关节炎 冻结肩 肩袖损伤
中图分类号：R977.6, R982 文献标识码：A 文章编号：1006-1533(2012)15-0012-05
Application of hyaluronic acid in sports medicine
SHANG Xi-liang, CHEN Shi-yi, LI Yun-xia
（Huashan Hospital affiliated to Fudan University, Shanghai 200040, China）
ABSTRACT Hyaluronic acid (HA) is a unique linear mucopolysaccharide which is distributed widely in the extracellular matrix of human tissues and has strong hydrophilicity and high viscoelasticity. HA is the major chemical ponent of synovial fluid, secreted by synovial cells, fibroblasts and chondrocytes, which play its essential role for protecting the articular cartilage. Currently, HA has been widely used in sports medicine, especially in the treatment of osteoarthritis. In addition, the efficacy of HA has been recently demonstrated in the treatment of joint sprains, frozen shoulder, rotator cuff lesion, etc. Aim of the present paper is to summarize the physicochemical properties of HA and its applications in sports medicine.
KEY WORDS hyaluronic acid, sports medicine, osteoarthritis, frozen shoulder, rotator cuff lesion
关节滑液是维持关节功能的基本物质.当关节处于慢运动（如正常行走）状态时,它主要起着润滑剂的作用,以减少组织间的摩擦；当关节处于快运动（如跑步）状态时,它主要起着弹性减震器的作用,以缓冲应力对关节的撞击、保护软骨.关节滑液还具有向关节软骨提供营养和传递细胞信号的作用.透明质酸（hyaluronic acid, HA）是关节滑液的主要成分,由滑膜细胞、成纤维细胞和软骨细胞分泌,具有调节蛋白质表达、协助水和电解质扩散和转运以及促进伤口愈合等多种生理功能,在保护关节软骨方面起着重要作用[1].目前,HA已广泛应用于临床医学、组织工程和生物材料等领域.本文就HA的理化特性、作用机理及其在运动医学中的应用情况等作一综述.
1.理化特性
HA是一种独特的线性黏多糖,由N-乙酞葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸交联而成,广泛分布于人体各组织的细胞外基质（如玻璃体、关节滑液和软骨等）中,具有很强的亲水性和高度的黏弹性.HA可分为内源性和外源性两类：内源性HA由人体分泌,分子量约为（4～10）×106 Da,在关节滑液中的浓度约为3.5 g/L；外源性HA即外来补充的HA,包括低分子量［（0.5～1.5）×106 Da］和高分子量［（6～7）×106 Da］HA.当内源性HA生成和代谢异常、导致组织和器官功能障碍时,可补充外源性HA.不同分子量的HA在关节腔内的半衰期不同,一般随分子量增高而半衰期延长,但大多数HA注射液的半衰期不超过1 d.注入关节腔内的HA 2 h内即可渗入滑膜、韧带和相邻肌肉中,6 h内可进入软骨,72 h后在关节腔内的残留量仅为给药量的10%.
2.治疗骨关节疾病的作用机制
目前,HA已广泛应用于骨关节疾病、特别是骨关节炎（osteoarthritis, OA）治疗,作用机制主要包括3个方面：①覆盖、润滑和缓冲应力.关节滑液中的HA具有高度的黏弹性,可对关节软骨起到减震和润滑等保护作用.此外,HA对细菌、毒素和免疫复合物等具有屏障作用,可保护软骨免受酶、化学物质和毒素等的影响.Yasuda等[2]研究发现,OA患者关节内致炎细胞因子和基质退化产物的增加会诱导分解代谢酶（如胶原酶、变性酶）的生成、导致关节软骨退变,而HA可抑制分解代谢酶对软骨的降解,从而达到保护软骨的作用.②减轻炎症反应.HA与HA受体CD44和CD168结合后能减少炎性细胞的数量以及白介素-1（IL-1）、前列腺素E2（PGE2）和基质金属蛋白酶的合成和释放,从而达到抗炎的作用[3].③通过促进内源性高分子量HA的合成而改善病理性关节滑液的性状,达到持续缓解症状、延缓骨关节炎进展的作用[4].HA还能通过促进多糖和胶原的合成而促进软骨再生.由于HA半衰期较短,故推测注射外源性HA后OA症状持续改善可能与其促进了内源性HA的合成有关[4].