Science為什麼你的膝蓋總是如此脆弱

昨日凌晨，2016年歐洲杯決賽在法蘭西大球場打響。在比賽開場不到10分鐘，葡萄牙隊的當家球星C羅在一次拼搶中膝蓋受傷倒地，並由於無法堅持比賽提前下場。C羅的傷勢牽動了諸多熬夜球迷的心，因為人類的膝蓋極其脆弱，再生能力又差，倘若膝蓋受了傷，問題可就大了。C羅的左膝在一次拼搶中受傷關節軟骨的弱再生能力是一個長期存在的臨床難題，這很可能由於軟骨中的一種主要基質成分——膠原蛋白更新緩慢所導致的。然而，要想檢測到軟骨中膠原蛋白基質的更新速率並不是一件易事，對此人們也一直沒有找到合適的手段。不過就在最近，我們在這一問題上終於看到了突破。來自哥本哈根大學等丹麥研究機構的科學家們採用了碳14檢測法，成功地對多個年齡段的健康或患有骨關節炎的受試者膝關節軟骨進行了分析，揭示了其中膠原蛋白基質的更新情況。這一成果發表在最新的Science子刊《Science

Translational Medicine》上。你可能會問，就是用的那種考古學中的放射性碳14定年法?沒錯，就是那種基於放射性衰變，為千年以上的化石或者古董確定「年齡」的方法。不過，20世紀特殊的歷史背景為碳14用於當代人的組織定年創造了條件，使其廣泛用於法醫學檢測中。這是為什麼呢?我們一定還都記得1964年在我國羅布泊上空的那片「大蘑菇雲」。那是一個激動人心的時刻，同時也是一個國際風雲詭譎多變的年代。在上世紀五六十年代的冷戰高峰期，地上核試驗在全球多個地點頻繁進行，使得當時地球大氣層中的放射性碳14的含量迅速增高。之後，隨著1968年《核不擴散條約》的簽訂，核試驗進行地越來越少了，因此大氣層中的碳14水平也就應聲降低。上世紀後期大氣層中碳14水平的變化大氣層中的碳14可通過光合作用被農作物吸收，然後通過餐桌直接或間接地最終進入人體內。因此，我們體內各組織的碳14水平可被直接用來顯示其形成的年代，從而也就自然可被用來推斷該組織的更新情況。解釋了那麼多，讓我們來看看文章開頭所提到研究的結果吧。研究者們招募了23名年齡在19到81歲之間的受試者，由15名骨關節炎患者和8名健康者組成，並採用碳14定年法對其位於膝關節的脛骨平台軟骨進行了分析。脛骨平台骨折(fracture

of tibial plateau)是膝關節創傷中最常見的骨折之一。脛骨平台在膝關節中的位置結果顯示，在骨骼發育成熟後，脛骨平台軟骨中的膠原蛋白基質幾乎沒有任何更新的跡象，而且不管是骨關節炎還是其他損傷都不會改變這一點。此外，研究者還發現了關節面不同位置膠原蛋白基質生成年代的差異，位於關節面中央的膠原蛋白要比周圍的部分早形成數年。上述結果揭示了導致關節軟骨再生能力弱的一個重要原因。值得注意的是，人們直到如今還沒有找到促使膝關節軟骨再生的方法，不管是通過幹細胞還是軟骨移植。由此可見，在找到讓關節軟骨再生的辦法之前，我們真應該好好保護自己的膝蓋了。

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