胸椎黄韧带骨化的超微结构观察
作者：王 哲1 王全平1 李新奎1
单位：1 第四军医大学骨科研究所 710032 陕西省西安市
关键词：
中国脊柱脊髓杂志980317 黄韧带骨化可导致椎管狭窄、脊髓损害，临床多见于胸腰椎，严重可致截瘫，其病因尚不清楚。目前国内外有关临床诊断治疗的研究报导较多，而针对骨化黄韧带的超微结构研究尚未见报导。作者对我院1995年至1996年8例胸椎黄韧带骨化症患者手术切除的骨化黄韧带进行透射电镜观察，并探讨其病因。
材料和方法 骨化韧带标本取自8例胸椎黄韧带骨化行后路椎板切除减压患者，平均年龄为50岁，男性5例，女性3例。术前X线侧位平片、断层CT扫描及MRI提示胸椎黄韧带骨化，术中取材可见骨化呈大理石样改变。正常对照组取自2例因急性外伤性截瘫行后路探查减压术的青壮年患者，均为男性，平均年龄30岁。术前CT及X线检查未发现骨化，术中取材未见黄韧带增厚或骨化。标本于术中取材后常规固定、包埋、半薄切片定位，超薄切片，醋酸铀和枸橼酸铅双重染色后JEN-2000EX透射电子显微镜观察。
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结果 透射电镜下，正常黄韧带主要由纵形带状排列的弹力纤维构成，成份为均质无定形的弹性蛋白核心以及周边电子致密的微原纤维。弹性纤维之间有少量围绕于其周围的胶原纤维。胶原纤维直径细小、排列大致规律。韧带中有少许成纤维细胞，在黄韧带的骨附着处见少量软骨样细胞及所谓的elaunin(弹力纤维)。骨化黄韧带的弹力纤维成分大为减少(图1)，且可见弹力纤维断裂，直径大小不一。相反，胶原纤维却大为增加，新生胶原纤维直径同正常韧带中胶原纤维直径大致相等，但排列方向杂乱无章，同时，在部分区域亦可见相当数量的类似elaunin结构的新生弹力纤维，直径大小不等，其中直径细小的仅由微原纤维构成。骨化的韧带中可见相当数量的代谢旺盛成纤维细胞，软骨细胞亦多见。增殖中的软骨细胞呈扁长椭圆形，细胞突起少，胞浆中可见较为丰富的粗面内质网和核糖体、线粒体，靠近细胞分泌端的基质陷窝中尚可见少量电子致密小体(图2)；成熟的软骨细胞体积增大，呈圆形，胞浆内线粒体尤为丰富，细胞周围基质中可见大量的电子致密小体以及数量较多的、直径相对较大的新生弹力纤维。肥大的软骨细胞进一步退变则发生细胞膜及核膜的广泛碎裂，在细胞退变、坏死残留物附近可见数量更为丰富的致密小体(图3)，高倍放大观察(图4)可见所谓的电子致密小体，有的实际上是线粒体，而更多的则是具有单位膜的基质小泡，直径100～200nm，一些基质小泡中可见不同形态的电子致密的羟磷灰石结晶沉积；类elaunin弹力纤维是电子致密的排列疏松的弹性蛋白被微原纤维包裹而成，增生胶原纤维中大量的基质小泡相互聚集成团或部分融合，形成更大的钙盐结晶沉积，而骨化组织则为成熟的板层骨，可见成熟的骨细胞位于骨陷窝中。
, 百拇医药
讨论 黄韧带骨化在颈、胸、腰椎均可发生，但以下胸椎较为多见。Okada〔2〕研究发现：骨化主要是黄韧带腹面的软骨内骨化过程。本实验结果表明：①黄韧带骨化为软骨内骨化，从超微结构水平进一步证实了Okada等的病理研究；②骨化黄韧带中韧带组织存在自身的修复替代及软骨性化生过程。这同Postachini〔3〕等在退变的黄韧带中所观察到的结果性质极为相近。可见骨化黄韧带的早期病变同退变黄韧带有相似的超微结构病理基础，对退变黄韧带而言，局部组织的反复损伤与修复是主要致病因素，提示局部组织的反复损伤与修复是黄韧带骨化的基本病因之一。
本实验通过观察，不仅发现在骨化黄韧带中退变软骨细胞周围有大量基质小泡，同时在增殖的软骨细胞周围也发现了少量的基质小泡存在，这一点同Sako〔3〕最早在后纵韧带骨化的早期钙化发现是一致的。柴本甫〔4〕电镜观察也发现，在所有软骨区包括静止区均可见基质小泡的出现，而肥大区以下尤为显著。可见尽管目前基质小泡已普遍认为是钙化过程的起始核心，是羟磷灰石结晶场所，但出现基质小泡并不一定代表钙化的起始。电镜组织化学证实〔5〕：软骨细胞线粒体内钙含量占细胞内总钙量的90%以上，磷含量占60%以上，而成熟肥大的软骨细胞中线粒体极为丰富，退变的肥大软骨细胞释放大量的基质小泡，钙磷可通过基质小泡被释放出来，从而提供并增加两种离子的局部浓度以引起钙盐沉积。因此，黄韧带骨化的早期钙化，起始于退变软骨细胞周围大量基质小泡及线粒体中钙离子的释放，而病变韧带中大量新生的胶原纤维以及弹力纤维则在钙化过程中支持、促进钙磷结晶成核并排列羟磷灰石结晶的走向。
, 百拇医药
参考文献
1 Okada K,Oka S,Tohge K,et al.Thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum.Spine ,1991,16(3):278.
2 Postachini F,Gumina S,Cinetci G,et al.Ligamenta flava in lumbar disc herniation and spinal stenosis.Spine,1994,19(8):917.
3 Sako T,Morimoto N.Electron microscopic study of ossification of posterior longitudinal ligament of surgical specimens.J in Tsuyama V(ed):Annual Report of the Investigation Comittee on ossification of posterior longitudinal ligament.Tokyo:Japanese Ministry of Public Health and Welfare,1976.88-92.
4 柴本甫，汤雪明.软骨内骨化的电子显微镜观察.中华骨科杂志，1982，2(1)：187..
5 成令忠主编.组织学.第2版，北京：人民卫生出版社，1993.316.收稿日期：1997-02-28 修回日期：1998-05-07, 百拇医药(王 哲1 王全平1 李新奎1)
单位：1 第四军医大学骨科研究所 710032 陕西省西安市
关键词：
中国脊柱脊髓杂志980317 黄韧带骨化可导致椎管狭窄、脊髓损害，临床多见于胸腰椎，严重可致截瘫，其病因尚不清楚。目前国内外有关临床诊断治疗的研究报导较多，而针对骨化黄韧带的超微结构研究尚未见报导。作者对我院1995年至1996年8例胸椎黄韧带骨化症患者手术切除的骨化黄韧带进行透射电镜观察，并探讨其病因。
材料和方法 骨化韧带标本取自8例胸椎黄韧带骨化行后路椎板切除减压患者，平均年龄为50岁，男性5例，女性3例。术前X线侧位平片、断层CT扫描及MRI提示胸椎黄韧带骨化，术中取材可见骨化呈大理石样改变。正常对照组取自2例因急性外伤性截瘫行后路探查减压术的青壮年患者，均为男性，平均年龄30岁。术前CT及X线检查未发现骨化，术中取材未见黄韧带增厚或骨化。标本于术中取材后常规固定、包埋、半薄切片定位，超薄切片，醋酸铀和枸橼酸铅双重染色后JEN-2000EX透射电子显微镜观察。
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结果 透射电镜下，正常黄韧带主要由纵形带状排列的弹力纤维构成，成份为均质无定形的弹性蛋白核心以及周边电子致密的微原纤维。弹性纤维之间有少量围绕于其周围的胶原纤维。胶原纤维直径细小、排列大致规律。韧带中有少许成纤维细胞，在黄韧带的骨附着处见少量软骨样细胞及所谓的elaunin(弹力纤维)。骨化黄韧带的弹力纤维成分大为减少(图1)，且可见弹力纤维断裂，直径大小不一。相反，胶原纤维却大为增加，新生胶原纤维直径同正常韧带中胶原纤维直径大致相等，但排列方向杂乱无章，同时，在部分区域亦可见相当数量的类似elaunin结构的新生弹力纤维，直径大小不等，其中直径细小的仅由微原纤维构成。骨化的韧带中可见相当数量的代谢旺盛成纤维细胞，软骨细胞亦多见。增殖中的软骨细胞呈扁长椭圆形，细胞突起少，胞浆中可见较为丰富的粗面内质网和核糖体、线粒体，靠近细胞分泌端的基质陷窝中尚可见少量电子致密小体(图2)；成熟的软骨细胞体积增大，呈圆形，胞浆内线粒体尤为丰富，细胞周围基质中可见大量的电子致密小体以及数量较多的、直径相对较大的新生弹力纤维。肥大的软骨细胞进一步退变则发生细胞膜及核膜的广泛碎裂，在细胞退变、坏死残留物附近可见数量更为丰富的致密小体(图3)，高倍放大观察(图4)可见所谓的电子致密小体，有的实际上是线粒体，而更多的则是具有单位膜的基质小泡，直径100～200nm，一些基质小泡中可见不同形态的电子致密的羟磷灰石结晶沉积；类elaunin弹力纤维是电子致密的排列疏松的弹性蛋白被微原纤维包裹而成，增生胶原纤维中大量的基质小泡相互聚集成团或部分融合，形成更大的钙盐结晶沉积，而骨化组织则为成熟的板层骨，可见成熟的骨细胞位于骨陷窝中。
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讨论 黄韧带骨化在颈、胸、腰椎均可发生，但以下胸椎较为多见。Okada〔2〕研究发现：骨化主要是黄韧带腹面的软骨内骨化过程。本实验结果表明：①黄韧带骨化为软骨内骨化，从超微结构水平进一步证实了Okada等的病理研究；②骨化黄韧带中韧带组织存在自身的修复替代及软骨性化生过程。这同Postachini〔3〕等在退变的黄韧带中所观察到的结果性质极为相近。可见骨化黄韧带的早期病变同退变黄韧带有相似的超微结构病理基础，对退变黄韧带而言，局部组织的反复损伤与修复是主要致病因素，提示局部组织的反复损伤与修复是黄韧带骨化的基本病因之一。
本实验通过观察，不仅发现在骨化黄韧带中退变软骨细胞周围有大量基质小泡，同时在增殖的软骨细胞周围也发现了少量的基质小泡存在，这一点同Sako〔3〕最早在后纵韧带骨化的早期钙化发现是一致的。柴本甫〔4〕电镜观察也发现，在所有软骨区包括静止区均可见基质小泡的出现，而肥大区以下尤为显著。可见尽管目前基质小泡已普遍认为是钙化过程的起始核心，是羟磷灰石结晶场所，但出现基质小泡并不一定代表钙化的起始。电镜组织化学证实〔5〕：软骨细胞线粒体内钙含量占细胞内总钙量的90%以上，磷含量占60%以上，而成熟肥大的软骨细胞中线粒体极为丰富，退变的肥大软骨细胞释放大量的基质小泡，钙磷可通过基质小泡被释放出来，从而提供并增加两种离子的局部浓度以引起钙盐沉积。因此，黄韧带骨化的早期钙化，起始于退变软骨细胞周围大量基质小泡及线粒体中钙离子的释放，而病变韧带中大量新生的胶原纤维以及弹力纤维则在钙化过程中支持、促进钙磷结晶成核并排列羟磷灰石结晶的走向。
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参考文献
1 Okada K,Oka S,Tohge K,et al.Thoracic myelopathy caused by ossification of the ligamentum flavum.Spine ,1991,16(3):278.
2 Postachini F,Gumina S,Cinetci G,et al.Ligamenta flava in lumbar disc herniation and spinal stenosis.Spine,1994,19(8):917.
3 Sako T,Morimoto N.Electron microscopic study of ossification of posterior longitudinal ligament of surgical specimens.J in Tsuyama V(ed):Annual Report of the Investigation Comittee on ossification of posterior longitudinal ligament.Tokyo:Japanese Ministry of Public Health and Welfare,1976.88-92.
4 柴本甫，汤雪明.软骨内骨化的电子显微镜观察.中华骨科杂志，1982，2(1)：187..
5 成令忠主编.组织学.第2版，北京：人民卫生出版社，1993.316.收稿日期：1997-02-28 修回日期：1998-05-07, 百拇医药(王 哲1 王全平1 李新奎1)