纤维软骨分布于椎间盘、关节盘及耻骨联合等处.结构特点是有大量呈平行或交错排列的胶原纤维束,软骨细胞较小而少,常成行分布于纤维束之间.HE染色切片中,胶原纤维染成红色,纤维束间的基质很少,呈弱嗜碱性,软骨囊则呈强嗜碱性.
透明软骨分布较广,成体的关节软骨、肋软骨及呼吸道的一些软骨均属这种软骨.新鲜时呈半透明状,较脆,易折断.透明软骨间质中的纤维为胶原原纤维,含量较少,基质较丰富.
弹性软骨分布于耳廓及会厌等处.结构特点是间质中有大量交织分布的弹性纤维,软骨中部的纤维更为密集.弹性软骨具有较强的弹性.
透明软骨的结构
（1）软骨细胞
位于软骨基质内的小腔――软骨陷窝（cartilage lacuna）中.陷窝周围有一层含硫酸软骨素较多的基质,称软骨囊（cartilage capsule）,染色时呈强嗜碱性.软骨细胞在软骨内的分布有一定规律,靠近软骨膜的软骨细胞较幼稚,体积小,呈扁圆形,单个分布；位于软骨中部的软骨细胞接近圆形,成群分布,每群有2～8个细胞,它们是由一个细胞分裂增生而成,故称同源细胞群（isogenous group）.同源细胞群中的细胞分别围以软骨囊.软骨细胞核呈椭圆形,细胞质弱嗜碱性.新鲜软骨的软骨细胞充满于软骨陷窝内.但在HE染色切片中,细胞收缩成不规则形,故软骨囊和细胞之间出现较大的空隙.软骨细胞的超微结构特点是胞质内有丰富的粗面内质网和发达的高尔基复合体,还有一些糖原和脂滴,线粒体较少.软骨细胞主要以糖酵解方式获得能量.
（2）基质
透明软骨基质的化学成分主要为嗜碱性软骨粘蛋白,它以长链的透明质酸分子为主干,干链上以许多较短的蛋白质链连接硫酸软骨素A、C和硫酸角质素（见图3－15）.这种羽状分支的大分子结合着大量的水,大分子又引互结合构成分子筛,并和胶原原纤维结合在一起形成固态结构.软骨内无血管,但由于软骨基质内富含水分（约占软骨基质的75％）,通透性强,故软骨深层的软骨细胞仍能获得必需的营养.
（3）纤维
透明软骨中无胶原纤维,但有一些由Ⅱ型胶原组成的胶原原纤维,它们呈交织状分布.胶原原纤维直径为10～20nm,无明显横纹,其折光率与基质相近,故在光镜下不易分辨.软骨囊含硫酸软骨素较多,含胶原原纤维少或无,故嗜碱性较强.软骨囊之间则含胶原原纤维较多,故呈弱嗜酸性
一、软骨的结构软骨是身体里唯一不会发生癌变的组织。根据软骨组织内所含纤维成分的不同，可将软骨分为透明软骨、弹性软骨和纤维软骨三种，其中以透明软骨的分布较广，结构也较典型。软骨的周围一般被覆以纤维结缔组织的软骨膜，它在软骨被骨取代时转化为骨膜。 软骨细胞能不断产生新的软骨基质，各个细胞均分别围以软骨囊。透明软骨基质的化学组成主要为大分子的软骨粘蛋白，其主要成分是酸性糖胺多糖(glycosaminoglycan)。软骨粘蛋白的主干是长链的透明质酸分子，其上结合了许多蛋白质链，蛋白质链上又结合了许多硫酸软骨素和硫酸角质蛋白链。软骨内无血管，但由于软骨基质内富含水分(约占软骨基质的75%)，营养物质易于渗透。胶原约占软骨有机成分的40%，软骨囊含胶原少却含有较多的硫酸软骨素。基质内富含胶原纤维束。软骨膜能保护及营养软骨，同时对软骨的生长有重要作用。二、软骨中的有用成分1.硫酸软骨素 硫酸软骨素是提取于动物软骨的黏多糖类物质，在心血管疾病、关节病的防治等方面具有重要的作用，是目前市场上较重要的生化产品。硫酸软骨素除了作为药品外，大量的是作为改善关节病的补充品，作为健康食品应用，在美国已经风行多年。经过多年的应用，已经证明硫酸软骨素它具有多种生物活性。还有明显的抗血管生成活性，能增强人体免疫力。还具有抗炎、抗病毒、抗过敏和加速伤口愈合的作用。此外，硫酸软骨素在生物医学上可用于生物膜的构建人工骨和软骨的构建以及活性脚手架的构建等。总之，近年来随着对硫酸软骨素研究的不断深入，发现它具有多种生物活性，且毒副作用较小，在许多领域广泛使用。2.透明质酸 透明质酸是构成关节软骨和滑液的主要成分，对关节生理功能的发挥起至关重要的作用。透明质酸具有参与细胞外液中电解质及水分调节，润滑关节，抵御感染，参与创伤愈合等多种生理功能。 透明质酸（玻璃酸）HA还广泛分布于人体的结缔组织中，在眼玻璃体、关节腔中几乎以纯态形式存在。透明质酸对人体表皮的新陈代谢起到重要的作用。其生理功能是能使水分进入细胞间隙，并与蛋白质结合而形成蛋白凝胶，将细胞粘在一起，发挥正常的细胞代谢作用，起到保持细胞水分，保护细胞不受病原菌的侵害，加快恢复皮肤组织，提高创口愈合再生能力，减少疤痕，增强免疫力等作用。
关节软骨朝向关节腔的面甚为光滑，便于骨与骨之间的运动。软骨本身具有弹性，所以能缓冲相连骨在走、跳及其它运动时的震动和冲击。此外，软骨的弹性及其变形能力，对于增加关节活动性也略有影响。运动训练可以使关节软骨厚度增加。通过训练可加强软骨的可压缩性，从而保证关节软骨面在不适应情况下有较大的代偿作用。关节软骨接触面积能增加，当受到应力时，单位面积受到的力量就能降低。关节软骨既无神经又无血管，它的营养主要由滑液和关节囊滑膜层周围的动脉分支供应。在这些胶原纤维之间，散在分布着软骨细胞，软骨细胞由浅层向深层逐渐由扁平样至椭圆或圆形的细胞组成，这些软骨细胞维持关节软骨的正常代谢。
主要细胞成分
软骨组织中的主要细胞成分，位于软骨陷窝中。软骨细胞的核小，呈圆形或椭圆形，有1至数个核仁，胞质略嗜碱性。细胞形状依软骨组织而异：在透明软骨，靠近软骨膜的细胞呈椭圆形，其长轴与软骨表面平行，深部的细胞逐渐变为圆形或卵圆形，常常两个或多个聚集成群，称为同源细胞群；在弹性软骨，细胞的形态基本上与透明软骨的相似；在纤维软骨，细胞略呈卵圆形，夹在胶原纤维束之间，单个存在、成对存在或排列成单行。
相关临床研究
1、有研究表明局麻药对软骨细胞的毒性效应具有时间和浓度依赖性，并指出关节损伤、骨性关节炎或外科手术引起氧化应激损害人间质干细胞（MSC）细胞功能，甚至可能增加MSC对局部麻醉剂的脆弱性。
2、局麻药物对关节软骨的毒性作用机制主要包括以下四点。首先，局部麻醉药会破坏细胞膜，引起软骨急性坏死。第二，它们可以通过破坏线粒体跨膜电位并使氧消耗阻止ADP转化为ATP而减缓线粒体呼吸。第三，局麻药还可以阻断钾和钙离子通道，诱导线粒体生产活性氧引起脂类、蛋白质和核酸的损害，这种恶性循环随着时间的推移，导致线粒体DNA损伤和突变，使细胞功能衰竭和细胞死亡。第四，关节软骨的凋亡程序启动后，将不可逆，因为关节软骨没有巨噬细胞，坏死和凋亡残余物可能不会被清除，并且导致再生组织的损伤、凋亡。
3、关节表面软骨损伤后，局麻药可更直接和深入破坏软骨细胞。退变骨性关节炎引起关节表面破坏，使细胞外基质及数量减少，提高了局麻药物的扩散及浸润能力。使局麻药物能进入更深及更广泛的软骨区域引起软骨细胞坏死。
4、局麻药在临床上广泛应用于治疗关节炎和膝关节镜术后镇痛的同时，其对关节软骨的毒副作用应当受到重视。由于局麻药的毒性作用具有浓度和时间依赖性，临床上应谨慎使用大剂量和长疗程局麻药物。
功能
①承受力学负荷人的一生中社会活动都离不开关节软骨的正常功能。关节软骨能将作用力均匀分布，使承重面扩大。这样，不但能最大限度地承受力学负荷，还能保护关节软骨不易损伤。
②润滑作用关节软骨非常光滑，关节运动时不易磨损，并且，活动灵活、自如。关节软骨能维持人--生的活动而不损伤就是因为有良好的润滑作用。在关节滑膜有病变时，如类风湿性关节炎等，滑液分泌异常，失去正常的润滑作用，影响关节功能及关节软骨的营养。
人在工作之前先活动一下关节，使关节充分润滑，能增加关节的灵活性，防止关节软骨损伤。
③力的吸收人在一生中从事很多剧烈活动而不损伤关节，原因之一就是关节软骨有力的吸收作用。
关节软骨不但光滑，还有弹性，能够最大限度地吸收、缓冲应力作用。关节软骨损伤后力的吸收作用降低，关节损伤、退变会进行性加重。
膝盖只要弯曲就会痛，走路的时候没办法出力，我们相信这种「退化性关节炎」是因为「磨损、过度使用」而造成，所以只要年纪越大，越常使用关节，就越容易得到退化性关节炎。
但，其实人体自然有修复关节的方式，如果能做到，那想要在80、90岁的时候，还拥有可以上山下海的健康关节，真的不是梦。越来越多的科学研究发现，退化性关节炎可能是来自「肠道坏菌太多、好菌不足」造成的发炎反应，只要养好肠道，关节炎也能改善。
2019年，登在世界权威期刊《自然通讯》（Nature Communications）上的一篇荷兰的研究，就发现关节炎并不全然是过度使用引起的，很可能是因为肠道坏菌太多造成全身发炎，让发炎物质「磨损」关节，才造成关节炎。
肠道菌在代谢的过程中，会产生非常多种不同的物质，除了好菌产生的短链脂肪酸、蛋白质之外，坏菌则会产生「毒素」，这些毒素会分泌在外膜或膜囊泡中，以「包裹」集中的方式输送到不同的器官；而其中一项毒素「脂多糖」，就会被送到膝盖里面，让免疫系统开始不断攻击膝盖。
简单来说，「脂多糖」是坏菌分泌的毒素，可以说是坏菌死亡后的尸体，但免疫系统会把这个尸体当成活着的细菌不断攻击，结果就造成膝盖受损。
「过去常认为肥胖是造成关节炎的原因，因为体重会压迫膝盖，但我们发现，造成退化性关节炎的真实原因并不是肥胖，而是肠道菌失调，肥胖只是失调的一个附带作用。」研究团队说。
而2018年的研究中，美国罗彻斯特大学研究也发现，与瘦小鼠相比，肥胖小鼠的肠道中有害细菌更多，让全身发炎、导致关节炎迅速恶化；但虽然常见的益生元补充剂不能帮助小鼠减轻体重，却可以完全扭转其他症状，让胖小鼠的肠道、关节跟瘦小鼠一样健康。
而在这份研究中，研究团队也发现肠道生态改善后，关节是怎么样改善的。
正常状况下，关节中的软骨会因为使用而磨损，所以软骨细胞、软骨母细胞会不断制造新的软骨、代谢旧的软骨；但如果关节持续发炎、被免疫系统攻击，软骨就会长得凹凸不平，所以要重建软骨，就要先「消炎」。
在喂食肠道益生菌的食物「益生元」，像是寡糖之后，小鼠的软骨细胞都增加了，而且关节发炎的状态明显改善，使用关节的状况也进步了。研究团队说，「寡糖不能被肠道消化，但它们是有益肠道细菌、如双歧杆菌的食物，可以帮助好菌生长。」
而这些肥胖小鼠虽然还是一样肥胖、关节一样承受相同的重量，但关节却更健康。「只要减轻发炎，就足以保护关节软骨、避免关节变形，所以并不是体重，而是发炎反应才是最可怕的，只要改善肠道生态，其实就能改善关节的健康，让软骨再生。」研究团队说。
期刊小档案
《自然通讯》（Nature Communications）是世界最权威期刊《自然》（Nature）的子期刊，也是全球排名第3的多学门类期刊，仅次于《自然》和《科学》（Science）。该刊于2010年创刊时为混合型期刊，该刊发表的研究都代表对该领域具重要意义的研究进展，其中涵盖生物、物理、化学和地球科学等学科。
