半月板囊腫病因及其形成機(jī)制的研究進(jìn)展

周松，黃克，蔡敏，李興艷，李林，杜勇軍

(廣西醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院，南寧530031)

半月板是位于股骨與脛骨之間的鐮狀纖維軟骨，是構(gòu)成膝關(guān)節(jié)的重要組成部分之一，可分為內(nèi)側(cè)半月板和外側(cè)半月板，具有傳導(dǎo)載荷、協(xié)助維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定、增強(qiáng)潤滑、調(diào)節(jié)關(guān)節(jié)壓、吸收震蕩、感受本體感覺等作用[1]。當(dāng)膝關(guān)節(jié)處于半彎曲并受到旋轉(zhuǎn)壓力時，稍有不慎即可造成半月板損傷，甚至半月板撕裂，后期因關(guān)節(jié)液蓄積、長期炎癥刺激和退行性病變等引起膝關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境紊亂，導(dǎo)致半月板出現(xiàn)囊性腫物，即半月板囊腫[2～4]。半月板囊腫可引起膝關(guān)節(jié)腫脹和定位模糊的疼痛，甚至可出現(xiàn)彈響、交鎖等癥狀[5]，癥狀嚴(yán)重者可出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)活動受限[6，7]。近年來隨著半月板損傷患者逐漸增多，半月板囊腫發(fā)病率亦逐年升高。為了更深入和全面地認(rèn)識半月板囊腫，本研究結(jié)合文獻(xiàn)就半月板囊腫病因及其形成機(jī)制作一綜述。

1 半月板囊腫概述

早在19世紀(jì)初期就已有半月板囊腫的相關(guān)報道。在臨床上，半月板囊腫從青少年到中老年人均可發(fā)病，主要集中于20～50歲，并且無明顯的性別差異[2]。半月板囊腫的發(fā)病率為4%～8%[3，4]，但近年來隨著半月板損傷的增多，其發(fā)病率有明顯上升趨勢。在體檢時，半月板囊腫隨膝關(guān)節(jié)急性屈曲而消失，膝關(guān)節(jié)伸展時再次出現(xiàn)[7]。外側(cè)半月板囊腫多發(fā)生于外側(cè)前角或體部，更傾向于以可見的腫塊形式出現(xiàn)，容易被發(fā)現(xiàn)[8～10]。內(nèi)側(cè)半月板囊腫常繼發(fā)于內(nèi)側(cè)半月板后角撕裂[9]，通常遠(yuǎn)離撕裂源，直到該區(qū)域囊腫膨出時才被發(fā)現(xiàn)。因此，內(nèi)側(cè)半月板囊腫往往比外側(cè)半月板囊腫更大[11]。外科手術(shù)是治療半月板囊腫的主要方法。傳統(tǒng)半月板囊腫手術(shù)包括開放手術(shù)行囊腫和半月板切除、單純囊腫切開減壓等，雖然可切除病變組織，但由于切除較多的半月板組織，對膝關(guān)節(jié)損傷較大。近年有學(xué)者提出，采用B超引導(dǎo)下經(jīng)皮囊腫穿刺抽吸后硬化劑注入治療，但單純抽出囊液，沒有縫合半月板和消滅囊腔，囊腫容易復(fù)發(fā)[12]。近年來隨著關(guān)節(jié)鏡技術(shù)的不斷發(fā)展，已有采用關(guān)節(jié)鏡成功切除半月板囊腫并修復(fù)半月板撕裂的報道，但其手術(shù)成功在很大程度上取決于半月板撕裂程度。

2 半月板囊腫的病因及其形成機(jī)制

半月板囊腫形成與半月板撕裂、半月板退行性病變密切相關(guān)。有學(xué)者還發(fā)現(xiàn)，外側(cè)半月板前角囊腫形成與其附近韌帶損傷或病變有關(guān)。半月板囊腫形成的理論有多種，普遍認(rèn)可其形成分為半月板損傷出血、半月板內(nèi)黏液樣變、半月板內(nèi)滑膜細(xì)胞移位、半月板內(nèi)包涵體形成四個階段。

2.1 半月板撕裂與半月板囊腫的關(guān)系 半月板撕裂是膝關(guān)節(jié)常見的損傷之一，主要表現(xiàn)為半月板纖維軟骨的連續(xù)性中斷，常發(fā)生在從事劇烈活動和特殊職業(yè)人群。半月板撕裂可以由急性創(chuàng)傷引起，也可以由慢性退行性疾病引起[13]。急性創(chuàng)傷性半月板撕裂最為常見，多與運(yùn)動有關(guān)，一般發(fā)生在膝關(guān)節(jié)由屈到伸并旋轉(zhuǎn)的過程中；而退行性疾病引起的半月板撕裂主要發(fā)生在老年人群中，多是由于長期磨損引起[14]。早在20世紀(jì)就有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，半月板撕裂與半月板囊腫存在一定聯(lián)系。有研究報道，半月板撕裂與半月板囊腫的關(guān)聯(lián)性高達(dá)90%[10，15]。Wu等[11]研究發(fā)現(xiàn)，半月板撕裂周長過大是半月板囊腫形成的主要原因，尤其撕裂至半月板囊結(jié)合部時更易形成半月板囊腫。

目前認(rèn)為，半月板撕裂后囊腫形成可能與關(guān)節(jié)液滲出、軟骨細(xì)胞增生、滑膜細(xì)胞浸潤有關(guān)。①關(guān)節(jié)液滲出對半月板囊腫形成的影響：膝關(guān)節(jié)液是滑膜下血管和淋巴管過濾產(chǎn)生的組織液，對半月板具有潤滑和減荷作用[16]。正常膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)關(guān)節(jié)液為5～10 mL。當(dāng)半月板撕裂時，關(guān)節(jié)內(nèi)滑膜充血、腫脹，滑膜細(xì)胞產(chǎn)生大量積液，導(dǎo)致關(guān)節(jié)液大量生成。此外，滑膜細(xì)胞分泌的IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α等炎性細(xì)胞因子進(jìn)一步促進(jìn)炎癥反應(yīng)，可增加關(guān)節(jié)液生成[17]。膝關(guān)節(jié)是一個有一定容積的密閉結(jié)構(gòu)，當(dāng)關(guān)節(jié)液增多時，關(guān)節(jié)腔內(nèi)壓力隨之升高。半月板損傷后，可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)收縮應(yīng)力增加，損傷處的壓力為維持關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性會代償性增加[14，16]。這些變化可導(dǎo)致關(guān)節(jié)液順著腔內(nèi)壓經(jīng)撕裂處流入半月板內(nèi)部，在局部形成與半月板撕裂相關(guān)的“泡沫樣改變”，包裹形成微囊。微囊逐漸充滿聚糖類物質(zhì)并擴(kuò)大，最終形成一個大的、多腔室的囊腫。當(dāng)囊腫內(nèi)壓力足夠大時可通過周圍間隙向關(guān)節(jié)邊緣擴(kuò)展，最終形成一個大的、可觸及的半月板囊腫[3]。鄭佳鵬等[18]研究還發(fā)現(xiàn)，外側(cè)半月板前角的環(huán)狀纖維聚集成束，這種特殊的組織結(jié)構(gòu)可因長期負(fù)重使松散分離的環(huán)狀纖維束形成松散型損傷，關(guān)節(jié)液通過外側(cè)半月板前角環(huán)狀纖維束松散型損傷進(jìn)入微小的撕裂傷口，并在環(huán)形纖維束的裂隙內(nèi)形成囊腫。②軟骨細(xì)胞增生對半月板囊腫形成的影響：半月板損傷后，在撕裂處和重度黏液樣基質(zhì)變性的邊緣均可檢測到增生的軟骨細(xì)胞[19]。半月板損傷后具有一定的自我修復(fù)能力，表現(xiàn)為軟骨細(xì)胞代償性增生[20]。而軟骨細(xì)胞增生會引起再生損傷性病變，其特征性表現(xiàn)為出現(xiàn)軟骨細(xì)胞團(tuán)簇，并在周圍產(chǎn)生大量黏液性物質(zhì)。軟骨細(xì)胞團(tuán)簇可部分修復(fù)半月板撕裂部位，但其還具有降解和吞噬功能，能夠破壞半月板軟骨[19]。具有破壞性的軟骨細(xì)胞團(tuán)簇更接近關(guān)節(jié)表層，而具有修復(fù)功能的軟骨細(xì)胞則停留在軟骨深層。軟骨細(xì)胞團(tuán)簇主要通過產(chǎn)生細(xì)胞因子(如IL-1β、NO)對周圍組織形成降解作用。IL-1β、NO均可通過促進(jìn)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)產(chǎn)生，促進(jìn)半月板軟骨基質(zhì)降解，還能誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞凋亡[21，22]。這些因素可破壞損傷的半月板軟骨，使軟骨溶解、液化，再加上軟骨細(xì)胞團(tuán)簇自身生成的大量黏液物質(zhì)以及炎癥介質(zhì)在周圍纖維組織長期刺激，最終形成纖維囊性病變。③滑膜細(xì)胞浸潤對半月板囊腫形成的影響：滑膜細(xì)胞是膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)生成關(guān)節(jié)滑液最主要的細(xì)胞。半月板撕裂后，游離的滑膜細(xì)胞可隨關(guān)節(jié)液進(jìn)入半月板內(nèi)。Kulkarni等[23]研究發(fā)現(xiàn)，半月板撕裂修補(bǔ)過程中可因縫合器把滑膜細(xì)胞帶入半月板內(nèi)部，導(dǎo)致半月板囊性病變。以上結(jié)果說明，滑膜細(xì)胞自身的游走移植或外界條件的干擾移位均可在半月板內(nèi)定植。浸潤的滑膜細(xì)胞不僅能產(chǎn)生炎癥介質(zhì)[17]，還可像軟骨細(xì)胞一樣產(chǎn)生蛋白酶和血管生長因子，如前列腺素E2、MMPs等，從而調(diào)節(jié)骨代謝[24，25]?；ぜ?xì)胞浸潤于半月板內(nèi)，經(jīng)持續(xù)的外分泌作用，可破壞半月板的正常結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致半月板撕裂處腔隙不斷擴(kuò)大，最終形成半月板囊腫。

2.2 半月板退行性病變與半月板囊腫的關(guān)系 半月板細(xì)胞通過合成和降解細(xì)胞外基質(zhì)來維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，當(dāng)合成和降解過程的平衡被破壞，即可導(dǎo)致半月板退行性病變[26]。半月板退行性病變多發(fā)生于老年人群，其患病率隨年齡增長而逐漸升高[27]。半月板退行性病變主要病理變化為半月板鈣化、透明脫細(xì)胞變性、黏液樣變性。半月板鈣化、透明脫細(xì)胞變性與半月板囊腫的關(guān)系尚不清楚，相關(guān)研究亦較少，本文不加贅述。黏液樣變性在半月板退行性病變中最常見，也是與半月板囊腫形成最緊密的病變。

黏液樣變性亦被稱為囊性變性或泡沫變性。半月板黏液樣變性以兩種病理形式出現(xiàn)：半月板內(nèi)變性的基質(zhì)黏液樣變性，黏液樣基底物質(zhì)增多，開始在細(xì)胞周圍，并逐漸延伸至間質(zhì)區(qū)；半月板旁區(qū)的黏液樣變性，黏液局部包裹，在半月板旁區(qū)形成完整的裂隙和囊腫為特征。內(nèi)源性或外源性創(chuàng)傷和慢性感染被認(rèn)為是半月板黏液樣變性的主要原因[28]，但目前缺乏確鑿的證據(jù)。有學(xué)者報道，在黏液樣病變囊腫的半月板周圍發(fā)現(xiàn)了撕裂損傷，但只有13%患者有創(chuàng)傷史，也無法在病灶周圍發(fā)現(xiàn)新鮮或陳舊出血的微觀跡象，推測創(chuàng)傷可能只是導(dǎo)致退化性病變加重的一個因素。Haklar等[29]對非損傷性半月板囊腫組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)，半月板內(nèi)存在黏液樣變性。王成等[5]研究發(fā)現(xiàn)，104例半月板囊腫患者中，87.5%患者無創(chuàng)傷史，并認(rèn)為非損傷性半月板囊腫形成多是黏液樣退變導(dǎo)致的。

黏液樣變性即結(jié)締組織中含有糖蛋白和黏液蛋白的黏液基物質(zhì)增多，蛋白多糖在間質(zhì)組織中大量積累[29]。半月板組織正常細(xì)胞的增殖和排列受到破壞，會導(dǎo)致半月板細(xì)胞團(tuán)形成[14]。組織損傷后通過增生代償受損部位，黏液樣變性的基質(zhì)中亦可發(fā)現(xiàn)聚集成簇的肥大性軟骨細(xì)胞增殖。半月板軟骨細(xì)胞是位于半月板內(nèi)部，周圍含有大量的Ⅱ型膠原蛋白，并且黏多糖明顯高于其他部位[30]。軟骨細(xì)胞促進(jìn)細(xì)胞外基質(zhì)中蛋白多糖合成和沉積來積極應(yīng)對膝關(guān)節(jié)活動產(chǎn)生的機(jī)械性應(yīng)力變化。蛋白多糖主要是由大量的黏多糖重復(fù)排列構(gòu)成，蛋白多糖的合成亦導(dǎo)致了黏多糖大量聚集。聚集的黏多糖可破壞半月板內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)，形成原始病灶，黏液聚集在病灶內(nèi)逐漸被包裹成囊。并且聚集成簇的軟骨細(xì)胞沿著病灶邊緣向外周浸潤并促進(jìn)分泌黏多糖，進(jìn)一步加重黏液樣病變進(jìn)程。隨著時間推移，這種病變使半月板出現(xiàn)水平撕裂和向外側(cè)囊狀突起，最終不僅形成了半月板層裂損傷，還形成了半月板囊腫[10]。Dankof等[31]對15例份半月板黏液樣變性樣本檢測發(fā)現(xiàn)，12例份樣本的半月板細(xì)胞外液中含有大量C4d沉積。C4d可能是在半月板損傷時從血液侵入，也可能是由關(guān)節(jié)自身分泌的。免疫復(fù)合物通過經(jīng)典途徑激活補(bǔ)體級聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致補(bǔ)體組分C4的酶切，其最終裂解成4d。C4d沉積是組織變性部位的補(bǔ)體介導(dǎo)反應(yīng)，可使病灶內(nèi)復(fù)合物激活，導(dǎo)致原有組織溶解，加重半月板的黏液樣變性[31]。因此推測，C4d沉積可加速黏液樣變性進(jìn)程，繼而加速了半月板囊腫形成。

2.3 外側(cè)半月板前角相連韌帶與外側(cè)半月板前角囊腫的關(guān)系 外側(cè)半月板前腳向內(nèi)是前交叉韌帶、向前是半月板橫韌帶。England等[32]研究認(rèn)為，外側(cè)半月板前腳根部與前交叉韌帶脛骨止點處的纖維存在部分融合現(xiàn)象，這為外側(cè)半月板前角囊腫形成提供了解剖條件，并指出前交叉韌帶的病理改變與前角外側(cè)半月板囊腫具有明顯相關(guān)性。前交叉韌帶損傷可導(dǎo)致關(guān)節(jié)腔血性積液、膠原纖維降解和糖胺聚糖沉積形成的黏液樣物質(zhì)。前交叉韌帶損傷、變性后，關(guān)節(jié)腔液體可通過與外側(cè)半月板前角相連的組織到達(dá)半月板內(nèi)，進(jìn)而形成半月板囊腫，導(dǎo)致前交叉韌帶功能不全，從而影響膝關(guān)節(jié)運(yùn)動。力學(xué)改變和脛骨移位可在關(guān)節(jié)內(nèi)產(chǎn)生剪切力，損傷半月板，損傷后的半月板也會出現(xiàn)囊性變[33]。De Smet等[34]研究發(fā)現(xiàn)，囊腫位于外側(cè)半月板前角或前角體區(qū)時，36%患者不存在半月板撕裂，他們認(rèn)為該部位囊腫是由于關(guān)節(jié)液沿半月板橫韌帶走行方向擴(kuò)張，穿透外側(cè)半月板前角交界處包膜而形成的。

綜上所述，半月板囊腫形成與半月板撕裂、半月板退行性病變有關(guān)，其發(fā)病機(jī)制至今尚不完全清楚。普遍認(rèn)為，半月板撕裂后囊腫形成多與關(guān)節(jié)液滲出、軟骨細(xì)胞增生、滑膜細(xì)胞浸潤有關(guān)，而半月板退行性病變后囊腫形成多與黏液樣變性有關(guān)。近年還發(fā)現(xiàn)，外側(cè)半月板前角囊腫形成與其附近韌帶損傷、病變密切相關(guān)。隨著半月板損傷患者逐漸增多，半月板囊腫的發(fā)病率亦逐漸升高，而且半月板囊腫術(shù)后復(fù)發(fā)率較高，故全面深入了解半月板囊腫病因和形成機(jī)制具有重要意義。