軟骨(cartilage)

軟骨（cartilage） 一種半透明的有彈性的組織,構成脊椎動物胚胎和很小的幼體的骨骼,高等的脊椎動物的大部分轉化為骨,但原始的種類(如鱘魚和板鰓魚類)則終生保留,為骨骼的主要成分。在胚胎時期，人的大部分骨骼是由軟骨組成的。成年人的身體上只有鼻尖、外耳、肋骨的尖端、椎骨的連接面等處有軟骨。
人和脊椎動物特有的胚胎性骨骼。可分為透明軟骨、彈性軟骨和纖維軟骨，為一種略帶彈性的堅韌組織，在機體內起支持和保護作用。由軟骨細胞、纖維和基質構成。基質含有70%的水分，有機成分主要是多種蛋白，如軟骨粘蛋白、膠原和軟骨硬蛋白等。在胎兒和年幼期，軟骨組織分布較廣，後來逐漸被骨組織代替。成年人軟骨存在於骨的關節面、肋軟骨、氣管、耳廓、椎間盤等處。
一、透明軟骨(Hyaline Cartilage)
透明軟骨間質內僅含少量膠原原纖維，基質較豐富，新鮮時呈半透明狀。主要分布於關節軟骨、肋軟骨等。
(一)軟骨細胞
軟骨細胞位於軟骨基質內的軟骨陷窩(Lacunae)中。在陷窩的周圍，有一層染色深的基質，稱軟骨囊。軟骨細胞在軟骨內的分布有一定的規律性，靠近軟骨膜的軟骨細胞較年輕，體積較小，呈扁圓形，單個分布。當軟骨生長時，細胞漸向軟骨的深部移動，並具有較明顯的軟骨囊，細胞在囊內進行分裂，逐漸形成有2～8個細胞的細胞群，稱為同源細胞群。
由於軟骨細胞不斷產生新的軟骨基質，各個細胞均分別圍以軟骨囊。軟骨細胞核橢圓形，細胞質弱嗜鹼性，生活時充滿軟骨陷窩內。在HE切片中，因胞質的收縮，胞體變為不規則形，使軟骨囊和細胞之間出現空隙。軟骨細胞的超微結構特點為胞質內含有豐富的粗面內質網和發達的高爾基複合體，還含有一些糖原和脂滴，線粒體較少。軟骨細胞主要以糖酵解的方式獲得能量。
A. chondrocyte（軟骨細胞）
B. chondroblast（軟骨母細胞）：較原始，製造細胞間質後將自己包圍起來形成軟骨細胞（chondrocyte）
C. fibroblast（纖維母細胞），perichondrium裡面有，可轉變成chondroblast
(二)基質(matrix)：透明軟骨基質的化學組成主要為大分子的軟骨粘蛋白，其主要成分是酸性糖胺多糖(glycosaminoglycan, GAG)-->異染性（metachromatic）。軟骨粘蛋白的主幹是長鏈的透明質酸分子，其上結合了許多蛋白質鏈，蛋白質鏈上又結合了許多硫酸軟骨素和硫酸角質蛋白鏈，故染色呈鹼性。這種羽狀分支的大分子結合著大量的水，大分子之間又相互結合構成分子篩，並和膠原原纖維結合在一起形成固態的結構。軟骨內無血管，但由於軟骨基質內富含水分(約佔軟骨基質的75%)，營養物質易於滲透，故軟骨深層的軟骨細胞仍能獲得必需的營養。
成分：
A. fibers（纖維）：
a. collagenic fibril（原纖維，較細）
b. collagenic fiber（原纖維，較粗）
c. elastic fiber（彈性纖維）
※註：reticular fiber其實也有，只是量很少
B. amorphous ground substance：在LM和EM下看不見
a. H2O：60~80%
b. protein
c. glycoproteins（醣蛋白）
d. proteoglycans（蛋白聚合糖）：由core protein 和glycosaminoglycans（GAG）結合而來，具有異染性（metachromasia），會改變染劑原來的顏色[苯甲銨藍(toluidine blue)會染成紅色(原本是藍色)]
C. glycosaminoglycans（GAG）：葡萄糖胺聚合醣
a. Chondroitin-4-sulfate
b. Chondroitin-6-sulfate
c. keratan sulfate
d. hyaluronic acid；hyaluronan（玻尿酸）：
 量跟前3個比起來算較少量
 可增加關節液黏稠度及彈性
 可凝集醣蛋白
 附於軟骨表面，可避免軟骨磨損，並吸收震動
e. 為chondrocyte的重要營養成分，幫助形成軟骨matrix
(三)纖維：透明軟骨中無膠原纖維，但有許多細小的無明顯橫紋的膠原原纖維，纖維排列不整齊。膠原約佔軟骨有機成分的40%，軟骨囊含膠原少而含有較多的硫酸軟骨素，故嗜鹼性強。含膠原多的部分嗜鹼性減弱，或呈現弱嗜酸性。
二、纖維軟骨(Fibrous Cartilage)：纖維軟骨分布於椎間盤、關節盤及恥骨聯合等處。基質內富含膠原纖維束，呈平行或交錯排列。軟骨細胞較小而少，成行排列於膠原纖維束之間。HE染色切片中，纖維被染成紅色，故不易見到軟骨基質，僅在軟骨細胞周圍可見深染的軟骨囊及少量淡染的嗜鹼性基質。成分和另外兩種差異較大，typeＩcollagen fiber含量較多
三、彈性軟骨(Elastic Cartilage)
彈性軟骨分布於耳廓及會厭等處。結構類似透明軟骨，僅在間質中含有大量交織成網的彈性纖維，纖維在軟骨中部較密集，周邊部較稀少。這種軟骨具有良好的彈性。
四、軟骨膜(Perichondrium)
除關節面的軟骨表面以外，軟骨的周圍均覆有一層較緻密的結締組織，即軟骨膜。其外層纖維較緻密，主要為保護作用；內層較疏鬆，富含細胞、神經及一些小血管。在緊貼軟骨處的軟骨膜內還有一種能形成骨或軟骨的幼稚細胞(幹細胞)，呈梭形，可增殖分化為軟骨細胞。軟骨膜能保護及營養軟骨，同時對軟骨的生長有重要作用。
資料來源：醫學百科

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