人体软组织的钙磷酸盐矿化探析

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    人体的软组织是指除骨骼外,连接、支撑或包裹其他结构和器官的人体组织,包括皮肤、皮下组织、脂肪、肌腱、筋膜、韧带、肌肉、神经、血管等。软组织中有丰富的胶原纤维、弹性蛋白和基质,且富含水分,因而柔软而富有弹性。

  软组织矿化是伴随病变出现的软组织内的矿物质沉着,是一种异位病理性矿化。除少数尿酸盐、草酸盐、碳酸盐外,沉着的矿物质主要是钙磷酸盐,医学上统称为钙化。矿化的软组织柔顺性降低,僵硬度增加,功能减退;坚硬的沉淀有时还会进一步刺激周围组织发生炎症、水肿等病变。

  多种疾病伴发软组织矿化,不同疾病中矿化的生理病理学和临床意义有所不同。病因学上,软组织矿化可分为营养不良型矿化和转移型矿化两大类。前者产生于正常血浆钙-磷水平下,出现于损伤组织中,如创伤、炎症和失活组织区以及肿瘤中。在这些损伤或失活组织中,新陈代谢速率降低,导致组织 CO2水平降低,pH 升高。在 pH 或碱性升高情况下,钙磷酸盐从体液中沉淀出来,形成矿化。后者是在钙和/或磷含量升高的体液环境中,由于钙和磷新陈代谢障碍,使钙盐自骨组织移入软组织内,发生于正常组织中的钙盐沉淀。

  研究表明,软组织的钙磷酸盐矿化表现出许多共同特征。矿化产物主要是无定形磷酸钙(ACP)、磷酸八钙(OCP)和碳羟磷灰石(CHAP),其中 CHAP是有钙缺陷的B型碳羟磷灰石,即碳酸根主要取代磷酸根[1-7].成分分析显示这些矿化物的主要化学组成为 Ca、P、O、C,并含 Na、Mg、Zn、Sr 等次要或微量元素[8].

  这些钙磷酸盐矿物组成纳米多晶集合体,其中混有少量蛋白质等有机物。形态上,矿化物主要有球状和块状两种集合体形态。球状集合体有时具同心环或同心放射状构造,呈典型的砂粒体状,有时则为无圈层结构的致密球体,即类砂粒体。集合体大小不等,一般为微米级,个别可达毫米级[1-7].矿化物与胶原关系密切,一般依附胶原沉淀生长[9].初始形成前驱相 ACP 或 OCP 纳米小球,这些小球会随时间推移而脱玻化或转变为更稳定的 CHAP 纳米晶体集合体,同时 ACP 或 OCP 还会逐渐沉淀包裹在先形成的纳米小球外,形成具同心环结构的微米级矿化球。微米级矿化球内可以有数个纳米小球,纳米球体之间由 ACP 或 OCP 充填,而微米级矿化球团聚体外部也可有一层 ACP 或 OCP.随着时间的推移,矿化沉淀量逐渐增加,分散的球状钙化集合体融合成团块状,同时,由于重结晶作用,前驱相逐渐转变为CHAP,最终形成均一的致密块状钙化。

  参考文献:

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