கீல்வாதம்: மூட்டு குருத்தெலும்பு எவ்வாறு ஒழுங்கமைக்கப்படுகிறது?

இயல்பான மூட்டு குருத்தெலும்பு இரண்டு முக்கிய செயல்பாடுகளைச் செய்கிறது: இயந்திர ஏற்றுதலின் போது சிதைவு மூலம் அழுத்தத்தை உறிஞ்சுதல் மற்றும் மூட்டு மேற்பரப்புகளின் மென்மையை வழங்குதல், இது மூட்டு இயக்கங்களின் போது உராய்வைக் குறைக்க அனுமதிக்கிறது. இது மூட்டு குருத்தெலும்பின் தனித்துவமான கட்டமைப்பால் உறுதி செய்யப்படுகிறது, இது புற-செல்லுலார் மேட்ரிக்ஸில் (ECM) மூழ்கிய காண்ட்ராய்டின்களைக் கொண்டுள்ளது.

சாதாரண வயதுவந்த மூட்டு குருத்தெலும்பை பல அடுக்குகள் அல்லது மண்டலங்களாகப் பிரிக்கலாம்: மேலோட்டமான அல்லது தொடுநிலை மண்டலம், இடைநிலை மண்டலம், ஆழமான அல்லது ரேடியல் மண்டலம் மற்றும் கால்சியப்படுத்தப்பட்ட மண்டலம். மேலோட்டமான மற்றும் இடைநிலை மண்டலங்களுக்கு இடையேயான அடுக்கு, குறிப்பாக இடைநிலை மற்றும் ஆழமான மண்டலங்களுக்கு இடையேயான அடுக்குக்கு தெளிவான எல்லைகள் இல்லை. கால்சியமிடப்படாத மற்றும் கால்சியமிடப்பட்ட மூட்டு குருத்தெலும்புக்கு இடையிலான சந்திப்பு "அலை அலையான எல்லை" என்று அழைக்கப்படுகிறது - டிகால்சியேற்றப்பட்ட திசுக்களை கறைபடுத்தும்போது தெரியும் ஒரு கோடு. குருத்தெலும்பின் கால்சியேற்றப்பட்ட மண்டலம் மொத்த குருத்தெலும்பு குறுக்குவெட்டு உயரத்தின் ஒப்பீட்டளவில் நிலையான விகிதத்தை (6-8%) உருவாக்குகிறது. கால்சியேற்றப்பட்ட குருத்தெலும்பு மண்டலம் உட்பட மூட்டு குருத்தெலும்பின் மொத்த தடிமன், மூட்டு மேற்பரப்பின் ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் உள்ள சுமை மற்றும் மூட்டு வகையைப் பொறுத்து மாறுபடும். சப்காண்ட்ரல் எலும்பில் இடைப்பட்ட ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம், ஆஸிஃபிகேஷனை மெதுவாக்குவதன் மூலம் குருத்தெலும்பின் இயல்பான கட்டமைப்பைப் பராமரிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

மொத்த திசு வெகுஜனத்தில் காண்ட்ரோசைட்டுகள் தோராயமாக 2-3% ஆகும்; மேலோட்டமான (தொடுநிலை) மண்டலத்தில் அவை அமைந்துள்ளன, மேலும் ஆழமான (ரேடியல்) மண்டலத்தில் - குருத்தெலும்பு மேற்பரப்புக்கு செங்குத்தாக; மாற்றம் மண்டலத்தில், காண்ட்ரோசைட்டுகள் மேட்ரிக்ஸ் முழுவதும் சிதறடிக்கப்பட்ட 2-4 செல்களின் குழுக்களை உருவாக்குகின்றன. மூட்டு குருத்தெலும்பு மண்டலத்தைப் பொறுத்து, காண்ட்ரோசைட்டுகளின் அடர்த்தி மாறுபடும் - மிக உயர்ந்த செல் அடர்த்தி மேலோட்டமான மண்டலத்தில் உள்ளது, மிகக் குறைவானது - கால்சிஃபைட் மண்டலத்தில் உள்ளது. கூடுதலாக, செல் விநியோகத்தின் அடர்த்தி மூட்டுக்கு மூட்டு மாறுபடும், இது குருத்தெலும்பின் தடிமன் மற்றும் தொடர்புடைய பகுதி அனுபவிக்கும் சுமைக்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும்.

மிகவும் மேலோட்டமாக அமைந்துள்ள காண்ட்ரோசைட்டுகள் வட்ட வடிவமானவை மற்றும் மேட்ரிக்ஸின் ஒரு குறுகிய துண்டுக்கு கீழே அமைந்துள்ள தொடுகோடு மண்டலத்தில் பல அடுக்கு செல்களை உருவாக்குகின்றன; இந்த மண்டலத்தின் ஆழமாக அமைந்துள்ள செல்கள் அதிக சீரற்ற வரையறைகளைக் கொண்டுள்ளன. இடைநிலை மண்டலத்தில், காண்ட்ரோசைட்டுகள் கோள வடிவமானவை, சில நேரங்களில் அவை மேட்ரிக்ஸில் சிதறடிக்கப்பட்ட சிறிய குழுக்களாக இணைகின்றன. ஆழமான மண்டலத்தின் காண்ட்ரோசைட்டுகள் முக்கியமாக நீள்வட்ட வடிவத்தில் உள்ளன, 2-6 செல்கள் கொண்ட ரேடியலாக அமைந்துள்ள சங்கிலிகளாக தொகுக்கப்பட்டுள்ளன. கால்சிஃபைட் மண்டலத்தில், அவை இன்னும் குறைவாகவே விநியோகிக்கப்படுகின்றன; அவற்றில் சில நெக்ரோடிக் ஆகும், இருப்பினும் பெரும்பாலானவை சாத்தியமானவை. செல்கள் கால்சிஃபைட் செய்யப்படாத மேட்ரிக்ஸால் சூழப்பட்டுள்ளன, இன்டர்செல்லுலர் இடம் கால்சிஃபைட் செய்யப்பட்டுள்ளது.

இவ்வாறு, மனித மூட்டு குருத்தெலும்பு நீரேற்றப்பட்ட ECM மற்றும் அதில் மூழ்கியிருக்கும் செல்களைக் கொண்டுள்ளது, இது மொத்த திசு அளவின் 2-3% ஆகும். குருத்தெலும்பு திசுக்களில் இரத்தம் அல்லது நிணநீர் நாளங்கள் இல்லாததால், செல்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு, அவற்றுக்கு ஊட்டச்சத்துக்களை வழங்குதல் மற்றும் வளர்சிதை மாற்ற தயாரிப்புகளை அகற்றுதல் ஆகியவை ECM மூலம் பரவல் மூலம் மேற்கொள்ளப்படுகின்றன. காண்ட்ரோசைட்டுகள் வளர்சிதை மாற்ற ரீதியாக மிகவும் சுறுசுறுப்பாக இருந்தாலும், அவை பொதுவாக பெரியவர்களில் பிரிவதில்லை. காண்ட்ரோசைட்டுகள் ஆக்ஸிஜன் இல்லாத சூழலில் உள்ளன, மேலும் அவற்றின் வளர்சிதை மாற்றம் முக்கியமாக காற்றில்லா தன்மை கொண்டதாக நம்பப்படுகிறது.

ஒவ்வொரு காண்ட்ரோசைட்டும் குருத்தெலும்புகளின் தனித்தனி வளர்சிதை மாற்ற அலகாகக் கருதப்படுகிறது, இது அண்டை செல்களிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் தானம் செய்யப்பட்ட செல்லின் உடனடி அருகாமையில் ECM கூறுகளின் உற்பத்திக்கும் அதன் கலவையைப் பராமரிப்பதற்கும் பொறுப்பாகும்.

ECM மூன்று பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் ஒரு தனித்துவமான உருவ அமைப்பு மற்றும் ஒரு குறிப்பிட்ட உயிர்வேதியியல் கலவையுடன். காண்ட்ரோசைட் அடித்தள சவ்வுக்கு அருகில் உள்ள ECM, பெரிசெல்லுலர் அல்லது லாகுனர் மேட்ரிக்ஸ் என்று அழைக்கப்படுகிறது. இது CD44 போன்ற ஏற்பிகளுடன் ஹைலூரோனிக் அமிலத்தின் தொடர்பு மூலம் செல்லுடன் தொடர்புடைய புரோட்டியோகிளிகான் திரட்டுகளின் அதிக உள்ளடக்கத்தாலும், ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட கொலாஜன் ஃபைப்ரில்கள் ஒப்பீட்டளவில் இல்லாததாலும் வகைப்படுத்தப்படுகிறது. பெரிசெல்லுலர் மேட்ரிக்ஸுக்கு நேரடியாக அருகில் பிராந்திய அல்லது காப்ஸ்யூலர் மேட்ரிக்ஸ் உள்ளது, இது தனிப்பட்ட செல்கள் அல்லது (சில நேரங்களில்) செல்களின் குழுக்களை இணைத்து, ஒரு காண்ட்ரானை உருவாக்கி, செல்களுக்கு சிறப்பு இயந்திர ஆதரவை வழங்கும் குறுக்கிடும் ஃபைப்ரிலர் கொலாஜன்களின் வலையமைப்பைக் கொண்டுள்ளது. காப்ஸ்யூலர் மேட்ரிக்ஸுடன் காண்ட்ரோசைட்டுகளின் தொடர்பு மைக்ரோஃபிலமென்ட்கள் நிறைந்த ஏராளமான சைட்டோபிளாஸ்மிக் செயல்முறைகள் மூலமாகவும், அன்கோரின் மற்றும் CD44 போன்ற ஏற்பிகள் போன்ற குறிப்பிட்ட மேட்ரிக்ஸ் மூலக்கூறுகள் மூலமாகவும் அடையப்படுகிறது. காண்ட்ரோசைட் அடித்தள சவ்விலிருந்து ECM இன் மிகப்பெரிய மற்றும் மிகத் தொலைவில் உள்ள பகுதி இன்டர்டெரிட்டோரியல் மேட்ரிக்ஸ் ஆகும், இதில் அதிக எண்ணிக்கையிலான கொலாஜன் ஃபைப்ரில்கள் மற்றும் புரோட்டியோகிளிகான்கள் உள்ளன.

முதிர்ச்சியடையாத மூட்டு குருத்தெலும்பை விட வயதுவந்த மூட்டு குருத்தெலும்புகளில் ECM பிரிவுகள் தெளிவாக வரையறுக்கப்படுகின்றன. ஒவ்வொரு பகுதியின் ஒப்பீட்டு அளவும் மூட்டுகளுக்கு இடையில் மட்டுமல்ல, அதே குருத்தெலும்புக்குள் கூட மாறுபடும். ஒவ்வொரு காண்ட்ரோசைட்டும் அதைச் சுற்றியுள்ள ஒரு அணியை உருவாக்குகிறது. ஆராய்ச்சியின் படி, முதிர்ந்த குருத்தெலும்பு திசுக்களின் காண்ட்ரோசைட்டுகள் அவற்றின் பெரிசெல்லுலார் மற்றும் பிராந்திய அணிகளின் மீது செயலில் வளர்சிதை மாற்றக் கட்டுப்பாட்டைச் செலுத்துகின்றன, மேலும் அவை இடைநிலை அணி மீது குறைந்த செயலில் கட்டுப்பாட்டைச் செலுத்துகின்றன, இது வளர்சிதை மாற்ற ரீதியாக "செயலற்றதாக" இருக்கலாம்.

முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, மூட்டு குருத்தெலும்பு முக்கியமாக காண்ட்ரோசைட்டுகளால் தொகுக்கப்பட்டு ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட விரிவான ECM ஐக் கொண்டுள்ளது. திசு மேக்ரோமூலக்கூறுகள் மற்றும் அவற்றின் செறிவுகள் மாறிவரும் செயல்பாட்டுத் தேவைகளுக்கு ஏற்ப வாழ்நாள் முழுவதும் மாறுகின்றன. இருப்பினும், செல்கள் முழு மேட்ரிக்ஸையும் ஒரே நேரத்தில் அல்லது சில கட்டங்களில் உடலியல் தேவைகளுக்கு ஏற்ப ஒருங்கிணைக்கின்றனவா என்பது தெளிவாகத் தெரியவில்லை. மேக்ரோமூலக்கூறுகளின் செறிவு, அவற்றுக்கிடையேயான வளர்சிதை மாற்ற சமநிலை, அவற்றின் உறவுகள் மற்றும் தொடர்புகள் உயிர்வேதியியல் பண்புகளை தீர்மானிக்கின்றன, எனவே, ஒரு மூட்டுக்குள் மூட்டு குருத்தெலும்பின் செயல்பாட்டை தீர்மானிக்கின்றன. வயதுவந்த மூட்டு குருத்தெலும்பின் ECM இன் முக்கிய கூறு நீர் (மொத்த வெகுஜனத்தில் 65-70%), இது கொலாஜன்கள், புரோட்டியோகிளிகான்கள் மற்றும் கொலாஜன் அல்லாத கிளைகோபுரோட்டின்களின் ஒரு பகுதியாக இருக்கும் குருத்தெலும்பு திசு மேக்ரோமூலக்கூறுகளின் சிறப்பு இயற்பியல் பண்புகள் காரணமாக அதற்குள் உறுதியாக பிணைக்கப்பட்டுள்ளது.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ]

குருத்தெலும்புகளின் உயிர்வேதியியல் கலவை

கொலாஜன் இழைகள் ஃபைப்ரிலர் புரத கொலாஜனின் மூலக்கூறுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. பாலூட்டிகளில், உடலில் உள்ள அனைத்து புரதங்களிலும் கொலாஜன் கால் பங்கைக் கொண்டுள்ளது. கொலாஜன் ஃபைப்ரிலர் கூறுகளை (கொலாஜன் ஃபைப்ரில்கள்) உருவாக்குகிறது, அவை ட்ரோபோகொலாஜன் எனப்படும் கட்டமைப்பு துணை அலகுகளைக் கொண்டுள்ளன. ட்ரோபோகொலாஜன் மூலக்கூறில் மூன்று சங்கிலிகள் உள்ளன, அவை மூன்று ஹெலிக்ஸை உருவாக்குகின்றன. ட்ரோபோகொலாஜன் மூலக்கூறின் இந்த அமைப்பு, அதே போல் கொலாஜன் இழையின் அமைப்பு, இந்த மூலக்கூறுகள் நீளமான திசையில் இணையாக 1/4 நீளத்தின் நிலையான மாற்றத்துடன் அமைந்திருக்கும் போது மற்றும் அவை அமைந்துள்ள திசுக்களுக்கு அதிக நெகிழ்ச்சித்தன்மை மற்றும் வலிமையை வழங்கும் போது. தற்போது, 10 மரபணு ரீதியாக வேறுபட்ட கொலாஜன் வகைகள் அறியப்படுகின்றன, அவை α-சங்கிலிகளின் வேதியியல் அமைப்பில் மற்றும் / அல்லது மூலக்கூறில் அவற்றின் தொகுப்பில் வேறுபடுகின்றன. சிறப்பாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட முதல் நான்கு வகையான கொலாஜன் 10 மூலக்கூறு ஐசோஃபார்ம்களை உருவாக்கும் திறன் கொண்டது.

கொலாஜன் ஃபைப்ரில்கள், குருத்தெலும்பு உட்பட பெரும்பாலான இணைப்பு திசுக்களின் புற-செல்லுலார் இடத்தின் ஒரு பகுதியாகும். குறுக்கிடும் கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களின் கரையாத முப்பரிமாண வலையமைப்பிற்குள், புரோட்டியோகிளிகான்கள், கிளைகோபுரோட்டின்கள் மற்றும் திசு-குறிப்பிட்ட புரதங்கள் போன்ற பிற கரையக்கூடிய கூறுகள் சிக்கிக் கொள்கின்றன; இவை சில நேரங்களில் கொலாஜன் கூறுகளுடன் கோவலன்ட் முறையில் இணைக்கப்படுகின்றன.

நார்ச்சத்துக்களாக ஒழுங்கமைக்கப்பட்ட கொலாஜன் மூலக்கூறுகள் குருத்தெலும்புகளின் கரிம உலர் எச்சத்தில் சுமார் 50% ஆகும் (பூர்வீக குருத்தெலும்புகளில் 10-20%). முதிர்ந்த குருத்தெலும்புகளில், சுமார் 90% கொலாஜன்கள் வகை II கொலாஜன்கள் ஆகும், அவை சில திசுக்களில் மட்டுமே காணப்படுகின்றன (எ.கா., விட்ரியஸ் உடல், கரு முதுகு தண்டு). வகை II கொலாஜன் வகுப்பு I (ஃபைப்ரில் உருவாக்கும்) கொலாஜன் மூலக்கூறுகளுக்கு சொந்தமானது. அதனுடன் கூடுதலாக, முதிர்ந்த மனித மூட்டு குருத்தெலும்பு IX, XI வகைகளின் கொலாஜன்களையும், ஒரு சிறிய அளவு வகை VI ஐயும் கொண்டுள்ளது. கொலாஜன் நார்ச்சத்துக்களில் உள்ள IX வகை கொலாஜன் இழைகளின் ஒப்பீட்டு அளவு கரு குருத்தெலும்புகளில் 15% இலிருந்து முதிர்ந்த போவின் குருத்தெலும்புகளில் சுமார் 1% ஆகக் குறைகிறது.

வகை I கொலாஜன் மூலக்கூறுகள் முன்னோடி புரோகொலாஜனாக தொகுக்கப்பட்டு சுரக்கப்படும் மூன்று ஒத்த பாலிபெப்டைட் a, (II)-சங்கிலிகளைக் கொண்டிருக்கின்றன. முடிக்கப்பட்ட கொலாஜன் மூலக்கூறுகள் புற-செல்லுலார் இடத்தில் வெளியிடப்பட்டவுடன், அவை ஃபைப்ரில்களை உருவாக்குகின்றன. முதிர்ந்த மூட்டு குருத்தெலும்புகளில், வகை II கொலாஜன் ஃபைப்ரிலர் ஆர்கேட்களை உருவாக்குகிறது, இதில் "தடிமனான" மூலக்கூறுகள் திசுக்களின் ஆழமான அடுக்குகளில் அமைந்துள்ளன, மேலும் "மெல்லியவை" மேலோட்டமான அடுக்குகளில் கிடைமட்டமாக அமைந்துள்ளன.

புரோகொல்லாஜன் வகை II மரபணுவில் சிஸ்டைன் நிறைந்த N-டெர்மினல் புரோபெப்டைடை குறியாக்கம் செய்யும் எக்ஸான் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இந்த எக்ஸான் முதிர்ந்த குருத்தெலும்புகளில் அல்ல, ஆனால் வளர்ச்சியின் ஆரம்ப கட்டங்களில் (ப்ரீகாண்ட்ரோஜெனிசிஸ்) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த எக்ஸான் இருப்பதால், புரோகொல்லாஜன் வகை II மூலக்கூறு (வகை II A) கொலாஜன் வகை II ஐ விட நீளமாக இருக்கும். அநேகமாக, இந்த வகை புரோகொல்லாஜனின் வெளிப்பாடு மூட்டு குருத்தெலும்புகளின் ECM இல் உள்ள கூறுகளின் குவிப்பைத் தடுக்கிறது. இது குருத்தெலும்பு நோயியலின் வளர்ச்சியில் ஒரு குறிப்பிட்ட பங்கை வகிக்கலாம் (எ.கா., போதுமான மறுசீரமைப்பு பதில், ஆஸ்டியோஃபைட் உருவாக்கம், முதலியன).

வகை II கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களின் வலையமைப்பு நீட்சிக்கு எதிர்ப்பின் செயல்பாட்டை வழங்குகிறது மற்றும் திசுக்களின் அளவு மற்றும் வடிவத்தை பராமரிக்க அவசியம். இந்த செயல்பாடு கொலாஜன் மூலக்கூறுகளுக்கு இடையிலான கோவலன்ட் மற்றும் குறுக்கு இணைப்புகளால் மேம்படுத்தப்படுகிறது. ECM இல், லைசில் ஆக்சிடேஸ் என்ற நொதி ஹைட்ராக்ஸிலிசினிலிருந்து ஒரு ஆல்டிஹைடை உருவாக்குகிறது, பின்னர் அது மல்டிவேலண்ட் அமினோ அமிலம் ஹைட்ராக்ஸிலிசில்-பைரிடினோலினாக மாற்றப்படுகிறது, இது சங்கிலிகளுக்கு இடையில் குறுக்கு இணைப்புகளை உருவாக்குகிறது. ஒருபுறம், இந்த அமினோ அமிலத்தின் செறிவு வயதுக்கு ஏற்ப அதிகரிக்கிறது, ஆனால் முதிர்ந்த குருத்தெலும்புகளில் அது கிட்டத்தட்ட மாறாமல் உள்ளது. மறுபுறம், மூட்டு குருத்தெலும்புகளில், நொதிகளின் பங்கேற்பு இல்லாமல் உருவாகும் பல்வேறு வகையான குறுக்கு இணைப்புகளின் செறிவு அதிகரிப்பு வயதுக்கு ஏற்ப காணப்படுகிறது.

குருத்தெலும்பு திசுக்களில் உள்ள மொத்த கொலாஜன்களில் சுமார் 10% மைனர் கொலாஜன்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன, அவை பெரும்பாலும் இந்த திசுக்களின் தனித்துவமான செயல்பாட்டை தீர்மானிக்கின்றன. கொலாஜன் வகை IX, வகுப்பு III ஷார்ட்-ஹெலிக்ஸ் மூலக்கூறுகளுக்கும், FACIT கொலாஜன்களின் தனித்துவமான குழுவிற்கும் (ஃபைப்ரில்-அசோசியேட்டட் கொலாஜன் வித் இன்டரப்டட் டிரிபிள்-ஹெலிஸ்கள்) சொந்தமானது. இது மூன்று மரபணு ரீதியாக வேறுபட்ட சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளது. அவற்றில் ஒன்று, _a2 சங்கிலி, காண்ட்ராய்டின் சல்பேட்டுடன் ஒரே நேரத்தில் கிளைகோசைலேட் செய்யப்படுகிறது, இது இந்த மூலக்கூறை ஒரு புரோட்டியோகிளிகானாக மாற்றுகிறது. முதிர்ந்த மற்றும் முதிர்ச்சியடையாத ஹைட்ராக்ஸிபிரிடின் குறுக்கு இணைப்புகள் இரண்டும் கொலாஜன் வகை IX மற்றும் கொலாஜன் வகை II இன் ஹெலிகல் பிரிவுகளுக்கு இடையில் காணப்படுகின்றன. கொலாஜன் IX அருகிலுள்ள கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களுக்கு இடையில் ஒரு இடை-இன்டர்மோலிகுலர்-இன்டர்ஃபைப்ரில்லர் "இணைப்பான்" (அல்லது பாலம்) ஆகவும் செயல்பட முடியும். கொலாஜன் IX மூலக்கூறுகள் ஒன்றோடொன்று குறுக்கு இணைப்புகளை உருவாக்குகின்றன, இது ஃபைப்ரில்லர் முப்பரிமாண வலையமைப்பின் இயந்திர நிலைத்தன்மையை அதிகரிக்கிறது மற்றும் நொதிகளின் விளைவுகளிலிருந்து அதைப் பாதுகாக்கிறது. அவை சிதைவுக்கு எதிர்ப்பையும் வழங்குகின்றன, நெட்வொர்க்கிற்குள் அமைந்துள்ள புரோட்டியோகிளிகான்களின் வீக்கத்தைக் கட்டுப்படுத்துகின்றன. அனானிக் CS சங்கிலியுடன் கூடுதலாக, கொலாஜன் IX மூலக்கூறு ஒரு கேஷனிக் டொமைனைக் கொண்டுள்ளது, இது ஃபைப்ரிலுக்கு ஒரு பெரிய மின்னூட்டத்தையும் பிற மேட்ரிக்ஸ் மேக்ரோமிகுலூல்களுடன் தொடர்பு கொள்ளும் போக்கையும் அளிக்கிறது.

கொலாஜன் வகை XI மொத்த கொலாஜன் வெகுஜனத்தில் 2-3% மட்டுமே உள்ளது. இது வகுப்பு I (ஃபைப்ரில்-உருவாக்கும்) கொலாஜன்களுக்கு சொந்தமானது மற்றும் மூன்று வெவ்வேறு α-சங்கிலிகளைக் கொண்டுள்ளது. கொலாஜன் வகைகள் II மற்றும் IX உடன் சேர்ந்து, கொலாஜன் வகை XI மூட்டு குருத்தெலும்புகளின் ஹெட்டோரோடைபிக் ஃபைப்ரில்களை உருவாக்குகிறது. இம்யூனோஎலக்ட்ரோமைக்ரோஸ்கோபியைப் பயன்படுத்தி வகை II கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களுக்குள் கொலாஜன் வகை XI இன் மூலக்கூறுகள் கண்டறியப்பட்டுள்ளன. அவை கொலாஜன் வகை II மூலக்கூறுகளை ஒழுங்கமைத்து, ஃபைப்ரில்களின் பக்கவாட்டு வளர்ச்சியைக் கட்டுப்படுத்தி, ஹெட்டோரோடைபிக் கொலாஜன் ஃபைப்ரிலின் விட்டத்தை தீர்மானிக்கின்றன. கூடுதலாக, கொலாஜன் XI குறுக்கு இணைப்புகளை உருவாக்குவதில் ஈடுபட்டுள்ளது, ஆனால் முதிர்ந்த குருத்தெலும்புகளில் கூட, குறுக்கு இணைப்புகள் முதிர்ச்சியடையாத டைவேலண்ட் கீட்டோஅமைன்களின் வடிவத்தில் இருக்கும்.

வகுப்பு III குறுகிய-சுருள் மூலக்கூறுகளின் மற்றொரு உறுப்பினரான கொலாஜன் வகை VI, மூட்டு குருத்தெலும்புகளில் சிறிய அளவில் காணப்படுகிறது. கொலாஜன் வகை VI பல்வேறு மைக்ரோஃபைப்ரில்களை உருவாக்குகிறது மற்றும் காண்ட்ரானின் காப்ஸ்யூலர் மேட்ரிக்ஸில் செறிவூட்டப்பட்டிருக்கலாம்.

புரோட்டியோகிளைக்கான்கள் என்பது குறைந்தபட்சம் ஒரு கிளைகோசமினோகிளைக்கான் சங்கிலியாவது கோவலன்ட் முறையில் இணைக்கப்பட்ட புரதங்கள் ஆகும். புரோட்டியோகிளைக்கான்கள் மிகவும் சிக்கலான உயிரியல் மேக்ரோமிகுலூல்களில் ஒன்றாகும். புரோட்டியோகிளைக்கான்கள் குருத்தெலும்புகளின் ECM இல் மிகுதியாக உள்ளன. கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களின் வலையமைப்பிற்குள் "சிக்கப்படும்" ஹைட்ரோஃபிலிக் புரோட்டியோகிளைக்கான்கள் அவற்றின் முக்கிய செயல்பாட்டைச் செய்கின்றன - அவை குருத்தெலும்புக்கு தலைகீழாக சிதைக்கும் திறனை வழங்குகின்றன. புரோட்டியோகிளைக்கான்கள் பல பிற செயல்பாடுகளையும் செய்கின்றன என்று கருதப்படுகிறது, இதன் சாராம்சம் முற்றிலும் தெளிவாக இல்லை.

அக்ரிகன் என்பது மூட்டு குருத்தெலும்பின் முக்கிய புரோட்டியோகிளைகான் ஆகும், இது திசுக்களில் உள்ள மொத்த புரோட்டியோகிளைகான் வெகுஜனத்தில் தோராயமாக 90% ஆகும். அதன் 230 kD மைய புரதம் பல கோவலன்ட்லி இணைக்கப்பட்ட கிளைகோசமினோகிளைகான் சங்கிலிகள் மற்றும் N-முனையம் மற்றும் C-முனையம் ஒலிகோசாக்கரைடுகளால் கிளைகோசைலேட் செய்யப்படுகிறது.

மொத்த பெருமூலக்கூறுகளின் நிறைகளில் சுமார் 90% ஐ உள்ளடக்கிய மூட்டு குருத்தெலும்புகளின் கிளைகோசமினோகிளைகான் சங்கிலிகள் கெரட்டன் சல்பேட் (பல சல்பேட் தளங்களைக் கொண்ட சல்பேட் டைசாக்கரைடு N-அசிடைல் குளுக்கோசமினோ லாக்டோஸின் வரிசை மற்றும் சியாலிக் அமிலம் போன்ற பிற மோனோசாக்கரைடு எச்சங்கள்) மற்றும் காண்ட்ராய்டின் சல்பேட் (என்-அசிடைல் கேலக்டோசமைனின் ஒவ்வொரு நான்காவது அல்லது ஆறாவது கார்பன் அணுவிலும் இணைக்கப்பட்ட சல்பேட் எஸ்டருடன் டைசாக்கரைடு N-அசிடைல் கேலக்டோசமைன் குளுகுரோனிக் அமிலத்தின் வரிசை) ஆகும்.

அக்ரிகேனின் மைய புரதம் மூன்று குளோபுலர் (G1, G2, G3) மற்றும் இரண்டு இன்டர்குளோபுலர் (E1 மற்றும் E2) டொமைன்களைக் கொண்டுள்ளது. N-டெர்மினல் பகுதியில் 21 nm நீளம் கொண்ட E1 பிரிவால் பிரிக்கப்பட்ட G1 மற்றும் G2 டொமைன்கள் உள்ளன. C-டெர்மினல் பகுதியில் அமைந்துள்ள C3 டொமைன், G2 இலிருந்து ஒரு நீண்ட (சுமார் 260 nm) E2 பிரிவால் பிரிக்கப்படுகிறது _, இது 100 க்கும் மேற்பட்ட காண்ட்ராய்டின் சல்பேட்டுகளின் சங்கிலிகள், சுமார் 15-25 கெரட்டின் சல்பேட்டுகளின் சங்கிலிகள் மற்றும் O-இணைக்கப்பட்ட ஒலிகோசாக்கரைடுகளைக் கொண்டுள்ளது. N-இணைக்கப்பட்ட ஒலிகோசாக்கரைடுகள் முக்கியமாக G1 மற்றும் C2 டொமைன்கள் மற்றும் E1 பிரிவிலும், G3 _{பகுதிக்கு} அருகிலும் காணப்படுகின்றன. கிளைகோசமினோகிளைகான்கள் இரண்டு பகுதிகளில் தொகுக்கப்பட்டுள்ளன: மிக நீளமான (காண்ட்ராய்டின் சல்பேட் நிறைந்த பகுதி என்று அழைக்கப்படுபவை) காண்ட்ராய்டின் சல்பேட் சங்கிலிகளையும் சுமார் 50% கெரட்டன் சல்பேட் சங்கிலிகளையும் கொண்டுள்ளது. கெரட்டன் சல்பேட் நிறைந்த பகுதி G1 டொமைனுக்கு அருகில் E2 _{பிரிவில்} அமைந்துள்ளது மற்றும் காண்ட்ராய்டின் சல்பேட் நிறைந்த பகுதிக்கு முன்னதாக உள்ளது. அக்ரெகன் மூலக்கூறுகளில் பாஸ்பேட் எஸ்டர்களும் உள்ளன, அவை முதன்மையாக காண்ட்ராய்டின் சல்பேட் சங்கிலிகளை மைய புரதத்துடன் இணைக்கும் சைலோஸ் எச்சங்களில் அமைந்துள்ளன; அவை மைய புரதத்தின் செரின் எச்சங்களிலும் காணப்படுகின்றன.

_{C3 டொமைனின்} C-முனையப் பிரிவு லெக்டினுக்கு மிகவும் ஒத்ததாக உள்ளது, இது சில கார்போஹைட்ரேட் கட்டமைப்புகளுடன் பிணைப்பதன் மூலம் புரோட்டியோகிளைகான் மூலக்கூறுகளை ECM இல் நிலைநிறுத்த அனுமதிக்கிறது.

சமீபத்திய ஆய்வுகள் G3 க்குள் EGF போன்ற துணை டொமைனை குறியாக்கம் செய்யும் எக்ஸானை அடையாளம் கண்டுள்ளன _. EGF எதிர்ப்பு பாலிகுளோனல் ஆன்டிபாடிகளைப் பயன்படுத்தி, EGF போன்ற எபிடோப் மனித மூட்டு குருத்தெலும்பு அக்ரிகானில் 68-kD பெப்டைடுக்குள் உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்டது. இருப்பினும், அதன் செயல்பாடு இன்னும் தெளிவுபடுத்தப்படவில்லை. இந்த துணை டொமைன் லிம்போசைட் இடம்பெயர்வைக் கட்டுப்படுத்தும் ஒட்டுதல் மூலக்கூறுகளிலும் காணப்படுகிறது. முதிர்ந்த மனித மூட்டு குருத்தெலும்பிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட அக்ரிகான் மூலக்கூறுகளில் மூன்றில் ஒரு பங்கு மட்டுமே அப்படியே C3 _{டொமைனைக்} கொண்டுள்ளது; ECM இல் அக்ரிகான் மூலக்கூறுகளை நொதி ரீதியாக அளவில் குறைக்க முடியும் என்பதால் இது சாத்தியமாகும். பிளவுபட்ட துண்டுகளின் விதி மற்றும் செயல்பாடு தெரியவில்லை.

அக்ரிகன் மூலக்கூறின் முக்கிய செயல்பாட்டுப் பிரிவு கிளைகோசமினோகிளைக்கான்-தாங்கி E2 _{பிரிவு} ஆகும். கெரட்டன் சல்பேட்டுகள் நிறைந்த இந்தப் பகுதியில், புரோலின், செரின் மற்றும் த்ரியோனைன் ஆகிய அமினோ அமிலங்கள் உள்ளன. பெரும்பாலான செரின் மற்றும் த்ரியோனைன் எச்சங்கள் N-அசிடைல்கலக்டோசமைன் எச்சங்களுடன் O-கிளைகோசைலேட்டட் செய்யப்படுகின்றன; அவை கெரட்டன் சல்பேட் சங்கிலிகளில் இணைக்கப்பட்டுள்ள சில ஒலிகோசாக்கரைடுகளின் தொகுப்பைத் தொடங்குகின்றன, இதன் மூலம் அவற்றை நீட்டிக்கின்றன. E2 பிரிவின் மீதமுள்ள பகுதி ₁₀₀ க்கும் மேற்பட்ட செரின்-கிளைசின் வரிசைகளைக் கொண்டுள்ளது, இதில் செரின் காண்ட்ராய்டின் சல்பேட் சங்கிலிகளின் தொடக்கத்தில் சைலோசில் எச்சங்களுடன் இணைப்பை வழங்குகிறது. பொதுவாக, காண்ட்ராய்டின்-6-சல்பேட் மற்றும் காண்ட்ராய்டின்-4-சல்பேட் இரண்டும் ஒரே நேரத்தில் ஒரே புரோட்டியோகிளைக்கான் மூலக்கூறில் உள்ளன, அவற்றின் விகிதம் குருத்தெலும்பு திசுக்களின் உள்ளூர்மயமாக்கல் மற்றும் நபரின் வயதைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

மனித மூட்டு குருத்தெலும்பு மேட்ரிக்ஸில் உள்ள அக்ரிகன் மூலக்கூறுகளின் அமைப்பு முதிர்ச்சி மற்றும் வயதான காலத்தில் பல மாற்றங்களுக்கு உட்படுகிறது. காண்ட்ராய்டின் சல்பேட் சங்கிலிகளின் சராசரி நீளத்தில் ஏற்படும் மாற்றத்தால் ஹைட்ரோடைனமிக் அளவு குறைதல் மற்றும் கெரட்டன் சல்பேட் சங்கிலிகளின் எண்ணிக்கை மற்றும் நீளத்தில் அதிகரிப்பு ஆகியவை முதுமை தொடர்பான மாற்றங்களில் அடங்கும். ஆக்ரிகன் மூலக்கூறில் பல மாற்றங்கள் புரோட்டியோலிடிக் நொதிகள் (எ.கா., அக்ரிகனேஸ் மற்றும் ஸ்ட்ரோமெலெசின்) மைய புரதத்தின் மீது செயல்படுவதாலும் ஏற்படுகின்றன. இதன் விளைவாக அக்ரிகன் மூலக்கூறின் மைய புரதத்தின் சராசரி நீளத்தில் படிப்படியாகக் குறைவு ஏற்படுகிறது.

அக்ரிகன் மூலக்கூறுகள் காண்ட்ரோசைட்டுகளால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டு ECM இல் சுரக்கப்படுகின்றன, அங்கு அவை இணைப்பான் புரத மூலக்கூறுகளால் நிலைப்படுத்தப்படும் திரட்டுகளை உருவாக்குகின்றன. இந்த திரட்டல் ஒரு குளுகுரோனிக் அமில இழைக்கும் கிட்டத்தட்ட 200 அக்ரிகன் மற்றும் இணைப்பான் புரத மூலக்கூறுகளுக்கும் இடையில் மிகவும் குறிப்பிட்ட அல்லாத கோவலன்ட் மற்றும் கூட்டுறவு தொடர்புகளை உள்ளடக்கியது. குளுகுரோனிக் அமிலம் என்பது பல தொடர்ச்சியான இணைக்கப்பட்ட N-அசிடைல்குளுக்கோசமைன் மற்றும் குளுகுரோனிக் அமில மூலக்கூறுகளால் ஆன ஒரு புற-செல்லுலார், சல்பேட் இல்லாத, உயர்-மூலக்கூறு-எடை நேரியல் கிளைகோசமினோகிளைகான் ஆகும். அக்ரிகானின் G1 டொமைனின் ஜோடி சுழல்கள் தொடர்ச்சியாக அமைந்துள்ள ஐந்து ஹைலூரோனிக் அமில டைசாக்கரைடுகளுடன் தலைகீழாக தொடர்பு கொள்கின்றன. ஒத்த (அதிக ஹோமோலோகஸ்) ஜோடி சுழல்களைக் கொண்ட இணைப்பான் புரதம், C1 டொமைன் மற்றும் ஹைலூரோனிக் அமில மூலக்கூறுடன் தொடர்பு கொண்டு திரட்டு கட்டமைப்பை நிலைப்படுத்துகிறது. C1 டொமைன் - ஹைலூரோனிக் அமிலம் - பிணைப்பு புரத வளாகம், G1 டொமைனையும் பிணைப்பு புரதத்தையும் புரோட்டியோலிடிக் நொதிகளின் செயல்பாட்டிலிருந்து பாதுகாக்கும் மிகவும் நிலையான தொடர்புகளை உருவாக்குகிறது. 40-50 kDa மூலக்கூறு எடை கொண்ட பிணைப்பு புரதத்தின் இரண்டு மூலக்கூறுகள் அடையாளம் காணப்பட்டுள்ளன; அவை கிளைகோசைலேஷன் அளவில் ஒன்றுக்கொன்று வேறுபடுகின்றன. பிணைப்பு புரதத்தின் ஒரே ஒரு மூலக்கூறு மட்டுமே ஹைலூரோனிக் அமிலம் - அக்ரிகான் பிணைப்பு இருக்கும் இடத்தில் உள்ளது. பிணைப்பு புரதத்தின் மூன்றாவது, சிறிய மூலக்கூறு பெரியவற்றிலிருந்து புரோட்டியோலிடிக் பிளவு மூலம் உருவாகிறது.

சுமார் 200 அக்ரிகான் மூலக்கூறுகள் ஒரு ஹைலூரோனிக் அமில மூலக்கூறுடன் பிணைந்து 8 μm நீளமுள்ள ஒரு திரட்டை உருவாக்க முடியும். பெரிசெல்லுலர் மற்றும் பிராந்தியப் பிரிவுகளைக் கொண்ட செல்-தொடர்புடைய மேட்ரிக்ஸில், திரட்டுகள் செல் சவ்வில் உள்ள CD44 போன்ற ஏற்பிகளுடன் பிணைப்பதன் மூலம் (ஒரு ஹைலூரோனிக் அமில நூல் வழியாக) செல்களுடன் தங்கள் தொடர்பைப் பராமரிக்கின்றன.

ECM இல் திரட்டுகளை உருவாக்குவது ஒரு சிக்கலான செயல்முறையாகும். புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட அக்ரிகன் மூலக்கூறுகள் ஹைலூரோனிக் அமிலத்துடன் பிணைக்கும் திறனை உடனடியாக வெளிப்படுத்துவதில்லை. இது ஒரு ஒழுங்குமுறை பொறிமுறையாகச் செயல்படக்கூடும், இது புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட மூலக்கூறுகள் பெரிய திரட்டுகளாக அசையாமல் இருப்பதற்கு முன்பு மேட்ரிக்ஸின் இடைநிலை மண்டலத்தை அடைய அனுமதிக்கிறது. ஹைலூரோனிக் அமிலத்துடன் தொடர்புகொள்வதன் மூலம் திரட்டுகளை உருவாக்கும் திறன் கொண்ட புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட அக்ரிகன் மூலக்கூறுகள் மற்றும் பிணைப்பு புரதங்களின் எண்ணிக்கை வயதுக்கு ஏற்ப கணிசமாகக் குறைகிறது. கூடுதலாக, மனித மூட்டு குருத்தெலும்பிலிருந்து தனிமைப்படுத்தப்பட்ட திரட்டுகளின் அளவு வயதுக்கு ஏற்ப கணிசமாகக் குறைகிறது. ஹைலூரோனிக் அமில மூலக்கூறுகள் மற்றும் அக்ரிகன் மூலக்கூறுகளின் சராசரி நீளம் குறைவதே இதற்குக் காரணம்.

மூட்டு குருத்தெலும்புகளில் இரண்டு வகையான திரட்டுகள் நிறுவப்பட்டுள்ளன. முதல் வகை திரட்டுகளின் சராசரி அளவு 60 S ஆகும், அதே நேரத்தில் இரண்டாவது வகை (விரைவாக வீழ்படிவாக்கும் "சூப்பர் அக்ரிகேட்ஸ்") 120 S ஆகும். பிந்தையது பிணைப்பு புரதத்தின் ஏராளமான மூலக்கூறுகளால் வேறுபடுகிறது. இந்த சூப்பர் அக்ரிகேட்ஸின் இருப்பு திசுக்களின் செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகிக்கலாம்; மூட்டு அசையாமைக்குப் பிறகு திசு மறுசீரமைப்பின் போது, மூட்டு குருத்தெலும்பின் நடுத்தர அடுக்குகளில் அவற்றின் அதிக செறிவுகள் காணப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் ஆஸ்டியோஆர்த்ரோசிஸால் பாதிக்கப்பட்ட மூட்டில், நோயின் ஆரம்ப கட்டங்களில் அவற்றின் அளவுகள் கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகின்றன.

அக்ரிகேனைத் தவிர, மூட்டு குருத்தெலும்பு பல சிறிய புரோட்டியோகிளைகான்களைக் கொண்டுள்ளது. டெர்மட்டான் சல்பேட்டுகளைக் கொண்டு செல்லும் மூலக்கூறுகளான பிக்லைகான் மற்றும் டெகோரின் ஆகியவை முறையே 100 மற்றும் 70 kDa மூலக்கூறு எடையைக் கொண்டுள்ளன; அவற்றின் மைய புரதத்தின் நிறை சுமார் 30 kDa ஆகும்.

மனித மூட்டு குருத்தெலும்புகளில், பிக்லைகான் மூலக்கூறில் டெர்மட்டன் சல்பேட்டின் இரண்டு சங்கிலிகள் உள்ளன, அதேசமயம் மிகவும் பொதுவான டெகோரின் மூலக்கூறில் ஒன்று மட்டுமே உள்ளது. இந்த மூலக்கூறுகள் மூட்டு குருத்தெலும்புகளில் உள்ள புரோட்டியோகிளிகான்களில் ஒரு சிறிய பகுதியை மட்டுமே உருவாக்குகின்றன, இருப்பினும் அவை பெரிய திரட்டப்பட்ட புரோட்டியோகிளிகான்களைப் போலவே ஏராளமாக இருக்கலாம். சிறிய புரோட்டியோகிளிகான்கள் ECM இல் உள்ள கொலாஜன் ஃபைப்ரில்கள், ஃபைப்ரோனெக்டின், வளர்ச்சி காரணிகள் போன்ற பிற மேக்ரோமிகுலூல்களுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. டெகோரின் முதன்மையாக கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களின் மேற்பரப்பில் இடமளிக்கப்படுகிறது மற்றும் கொலாஜன் ஃபைப்ரில்லோஜெனீசிஸைத் தடுக்கிறது. மைய புரதம் ஃபைப்ரோனெக்டினின் செல்-பிணைப்பு டொமைனுடன் இறுக்கமாகத் தக்கவைக்கப்படுகிறது, இதன் மூலம் பிந்தையது செல் மேற்பரப்பு ஏற்பிகளுடன் (ஒருங்கிணைப்புகள்) பிணைக்கப்படுவதைத் தடுக்கலாம். டெகோரின் மற்றும் பிக்லைகான் இரண்டும் ஃபைப்ரோனெக்டினுடன் பிணைக்கப்பட்டு செல் ஒட்டுதல் மற்றும் இடம்பெயர்வு மற்றும் த்ரோம்பஸ் உருவாக்கத்தைத் தடுப்பதால், அவை திசு பழுதுபார்க்கும் செயல்முறைகளைத் தடுக்கும் திறன் கொண்டவை.

மூட்டு குருத்தெலும்பின் ஃபைப்ரோமோடுலின் என்பது கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களுடன் தொடர்புடைய 50-65 kD மூலக்கூறு எடை கொண்ட ஒரு புரோட்டியோகிளிகான் ஆகும். டெகோரின் மற்றும் பிக்லைகானின் மைய புரதங்களுக்கு ஒத்ததாக இருக்கும் அதன் மைய புரதம், அதிக எண்ணிக்கையிலான டைரோசின் சல்பேட் எச்சங்களைக் கொண்டுள்ளது. ஃபைப்ரோமோடுலின் இந்த கிளைகோசைலேட்டட் வடிவம் (முன்னர் 59 kD மேட்ரிக்ஸ் புரதம் என்று அழைக்கப்பட்டது) கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களின் உருவாக்கம் மற்றும் பராமரிப்பை ஒழுங்குபடுத்துவதில் பங்கேற்கலாம். ஃபைப்ரோமோடுலின் மற்றும் டெகோரின் ஆகியவை கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களின் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ளன. எனவே, முன்னர் குறிப்பிட்டபடி, ஃபைப்ரில் விட்டம் அதிகரிப்பதற்கு முன்னதாக இந்த புரோட்டியோகிளிகான்களை (அத்துடன் வகை IX கொலாஜன் மூலக்கூறுகளையும்) தேர்ந்தெடுத்து அகற்ற வேண்டும்.

மூட்டு குருத்தெலும்பு ECM இல் புரோட்டியோகிளைகான்களோ அல்லது கொலாஜன்களோ அல்லாத பல புரதங்களைக் கொண்டுள்ளது. அவை மற்ற பெரிய மூலக்கூறுகளுடன் தொடர்பு கொண்டு பெரும்பாலான ECM மூலக்கூறுகளை உள்ளடக்கிய ஒரு வலையமைப்பை உருவாக்குகின்றன.

34 kD புரதமான அன்கோரின், காண்ட்ரோசைட்டுகளின் மேற்பரப்பிலும், செல் சவ்விலும், செல் மற்றும் மேட்ரிக்ஸுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை மத்தியஸ்தம் செய்கிறது. வகை II கொலாஜனுடன் அதன் அதிக ஈடுபாடு காரணமாக, இது ஒரு இயந்திர ஏற்பியாகச் செயல்பட்டு, ஃபைப்ரில் மீது மாற்றப்பட்ட அழுத்தம் குறித்த சமிக்ஞையை காண்ட்ரோசைட்டுக்கு கடத்துகிறது.

ஃபைப்ரோனெக்டின் பெரும்பாலான குருத்தெலும்பு திசுக்களின் ஒரு அங்கமாகும், மேலும் இது பிளாஸ்மா ஃபைப்ரோனெக்டினிலிருந்து சற்று வேறுபடுகிறது. ஃபைப்ரோனெக்டின் செல் சவ்வுகள் மற்றும் வகை II கொலாஜன் மற்றும் த்ரோம்போஸ்பாண்டின் போன்ற பிற மேட்ரிக்ஸ் கூறுகளுடன் தொடர்புகொள்வதன் மூலம் மேட்ரிக்ஸ் ஒருங்கிணைப்பை ஊக்குவிப்பதாக நம்பப்படுகிறது. ஃபைப்ரோனெக்டின் துண்டுகள் காண்ட்ரோசைட் வளர்சிதை மாற்றத்தில் எதிர்மறையான விளைவைக் கொண்டுள்ளன: அவை அக்ரிகான் தொகுப்பைத் தடுக்கின்றன மற்றும் கேடபாலிக் செயல்முறைகளைத் தூண்டுகின்றன. கீல்வாதம் உள்ள நோயாளிகளின் மூட்டு திரவத்தில் ஃபைப்ரோனெக்டின் துண்டுகளின் அதிக செறிவுகள் காணப்பட்டுள்ளன, எனவே அவை நோயின் நோய்க்கிருமி உருவாக்கத்தில் பிந்தைய கட்டங்களில் பங்கேற்கக்கூடும். காண்ட்ரோசைட் ஏற்பிகளுடன் பிணைக்கும் பிற மேட்ரிக்ஸ் மூலக்கூறுகளின் துண்டுகள் இதே போன்ற விளைவுகளை ஏற்படுத்த வாய்ப்புள்ளது.

த்ரோம்போஸ்பாண்டின் சூப்பர்ஃபாமிலியின் உறுப்பினரான ஆலிகோமெரிக் மேட்ரிக்ஸ் புரதம் (OMPC), ஐந்து ஒத்த துணை அலகுகளைக் கொண்ட ஒரு பென்டாமர் ஆகும், இதன் மூலக்கூறு எடை சுமார் 83 kDa ஆகும். அவை மூட்டு குருத்தெலும்புகளில் அதிக அளவில் காணப்படுகின்றன, குறிப்பாக வளரும் திசுக்களில் பெருகும் செல்களின் அடுக்கில். எனவே, செல் வளர்ச்சியை ஒழுங்குபடுத்துவதில் OMPC ஈடுபட்டுள்ளது சாத்தியமாகும். அவை முதிர்ந்த மூட்டு குருத்தெலும்புகளின் ECM இல் மிகக் குறைந்த செறிவுகளில் காணப்படுகின்றன. மேட்ரிக்ஸ் புரதங்களும் இதில் அடங்கும்:

• காண்ட்ரோசைட்டுகளுக்கு அதிக ஈடுபாட்டைக் கொண்ட அடிப்படை மேட்ரிக்ஸ் புரதம் (36 kDa), திசு மறுவடிவமைப்பு போன்ற ECM இல் செல்-செல் தொடர்புகளை மத்தியஸ்தம் செய்யலாம்;
• GP-39 (39 kDa) மூட்டு குருத்தெலும்புகளின் மேலோட்டமான அடுக்கிலும், சைனோவியல் சவ்விலும் (அதன் செயல்பாடுகள் தெரியவில்லை) வெளிப்படுத்தப்படுகிறது;
• 21 kD புரதம் ஹைபர்டிராஃபி செய்யப்பட்ட காண்ட்ரோசைட்டுகளால் ஒருங்கிணைக்கப்படுகிறது, வகை X கொலாஜனுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, மேலும் "அலை அலையான கோடு" மண்டலத்தில் செயல்பட முடியும்.

கூடுதலாக, குருத்தெலும்பு வளர்ச்சியின் சில கட்டங்களிலும் நோயியல் நிலைமைகளிலும் காண்ட்ரோசைட்டுகள் சிறிய, திரட்டப்படாத புரோட்டியோகிளிகான்களின் கிளைகோசைலேட்டட் அல்லாத வடிவங்களை வெளிப்படுத்துகின்றன என்பது தெளிவாகிறது, ஆனால் அவற்றின் குறிப்பிட்ட செயல்பாடு தற்போது ஆய்வில் உள்ளது.

[ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

மூட்டு குருத்தெலும்புகளின் செயல்பாட்டு பண்புகள்

அக்ரிகன் மூலக்கூறுகள் மூட்டு குருத்தெலும்புக்கு மீளக்கூடிய சிதைவுக்கு உட்படும் திறனை வழங்குகின்றன. அவை புற-செல்லுலார் இடத்திற்குள் குறிப்பிட்ட தொடர்புகளை நிரூபிக்கின்றன மற்றும் சந்தேகத்திற்கு இடமின்றி ECM இன் அமைப்பு, கட்டமைப்பு மற்றும் செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. குருத்தெலும்பு திசுக்களில், அக்ரிகன் மூலக்கூறுகள் 100 மி.கி/மி.லி செறிவை அடைகின்றன. குருத்தெலும்புகளில், அக்ரிகன் மூலக்கூறுகள் அவை கரைசலில் ஆக்கிரமித்துள்ள அளவின் 20% ஆக சுருக்கப்படுகின்றன. கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களால் உருவாக்கப்பட்ட முப்பரிமாண வலையமைப்பு திசுக்களுக்கு அதன் சிறப்பியல்பு வடிவத்தை அளிக்கிறது மற்றும் புரோட்டியோகிளிகான்களின் அளவு அதிகரிப்பதைத் தடுக்கிறது. கொலாஜன் வலையமைப்பிற்குள், அசையாத புரோட்டியோகிளிகான்கள் ஒரு பெரிய எதிர்மறை மின் கட்டணத்தைக் கொண்டுள்ளன (அவை அதிக எண்ணிக்கையிலான அயனி குழுக்களைக் கொண்டுள்ளன), இது இடைநிலை திரவத்தின் மொபைல் கேஷனிக் குழுக்களுடன் தொடர்பு கொள்ள அனுமதிக்கிறது. தண்ணீருடன் தொடர்புகொள்வதன் மூலம், புரோட்டியோகிளிகான்கள் வீக்கம் அழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுவதை வழங்குகின்றன, இது கொலாஜன் வலையமைப்பால் எதிர்க்கப்படுகிறது.

ECM இல் நீரின் இருப்பு மிகவும் முக்கியமானது. திசுக்களின் அளவை நீர் தீர்மானிக்கிறது; புரோட்டியோகிளிகான்களுடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது சுருக்கத்திற்கு எதிர்ப்பை வழங்குகிறது. கூடுதலாக, நீர் மூலக்கூறுகளின் போக்குவரத்தையும் ECM இல் பரவலையும் வழங்குகிறது. திசுக்களில் நிலையாக இருக்கும் பெரிய புரோட்டியோகிளிகான்களில் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தின் அதிக அடர்த்தி "விலக்கப்பட்ட தொகுதி விளைவை" உருவாக்குகிறது. புரோட்டியோகிளிகான்களின் உள்-செறிவூட்டப்பட்ட கரைசலின் துளை அளவு மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், திசுக்களில் பெரிய குளோபுலர் புரதங்களின் பரவல் கூர்மையாக குறைவாக உள்ளது. ECM சிறிய எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட புரதங்களையும் (எ.கா., குளோரைடு அயனிகள்) மற்றும் பெரிய புரதங்களையும் (அல்புமின் மற்றும் இம்யூனோகுளோபுலின்கள் போன்றவை) விரட்டுகிறது. கொலாஜன் ஃபைப்ரில்கள் மற்றும் புரோட்டியோகிளிகான்களின் அடர்த்தியான வலையமைப்பிற்குள் உள்ள செல்களின் அளவு சில கனிம மூலக்கூறுகளின் அளவிற்கு மட்டுமே ஒப்பிடத்தக்கது (எ.கா., சோடியம் மற்றும் பொட்டாசியம், ஆனால் கால்சியம் அல்ல).

ECM இல், கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களில் சிறிது நீர் உள்ளது. எக்ஸ்ட்ராஃபைப்ரில்லர் இடம் குருத்தெலும்புகளின் இயற்பியல் வேதியியல் மற்றும் உயிர் இயந்திர பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. இன்ட்ராஃபைப்ரில்லர் இடத்தில் உள்ள நீர் உள்ளடக்கம் எக்ஸ்ட்ராஃபைப்ரில்லர் இடத்தில் உள்ள புரோட்டியோகிளிகான்களின் செறிவைப் பொறுத்தது மற்றும் பிந்தையவற்றின் செறிவு குறைவதால் அதிகரிக்கிறது.

புரோட்டியோகிளைகான்களில் உள்ள நிலையான எதிர்மறை மின்னூட்டம், அதிக செறிவில் இலவச கேஷன்களையும், குறைந்த செறிவில் இலவச அனான்களையும் கொண்ட புற-செல்லுலார் ஊடகத்தின் அயனி கலவையை தீர்மானிக்கிறது. அக்ரிகான் மூலக்கூறுகளின் செறிவு மேலோட்டத்திலிருந்து குருத்தெலும்பின் ஆழமான மண்டலத்திற்கு அதிகரிக்கும் போது, திசுக்களின் அயனி சூழல் மாறுகிறது. ECM இல் உள்ள கனிம அயனிகளின் செறிவு அதிக ஆஸ்மோடிக் அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது.

குருத்தெலும்பின் பொருள் பண்புகள் கொலாஜன் ஃபைப்ரில்கள், புரோட்டியோகிளிகான்கள் மற்றும் திசுக்களின் திரவ கட்டத்தின் தொடர்புகளைப் பொறுத்தது. தொகுப்பு மற்றும் கேடபாலிசம், மேக்ரோமிகுலூல்களின் சிதைவு மற்றும் உடல் அதிர்ச்சி ஆகியவற்றின் செயல்முறைகளுக்கு இடையிலான வேறுபாட்டுடன் தொடர்புடைய கட்டமைப்பு மற்றும் கலவை மாற்றங்கள் குருத்தெலும்பின் பொருள் பண்புகளை கணிசமாக பாதித்து அதன் செயல்பாட்டை மாற்றுகின்றன. கொலாஜன்கள் மற்றும் புரோட்டியோகிளிகான்களின் செறிவு, விநியோகம் மற்றும் மேக்ரோமாலிகுலர் அமைப்பு குருத்தெலும்பு மண்டலத்தின் ஆழத்தைப் பொறுத்து மாறுவதால், ஒவ்வொரு மண்டலத்தின் உயிரியக்கவியல் பண்புகளும் வேறுபடுகின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, கொலாஜனின் அதிக செறிவு, தொடுநிலையில் அமைந்துள்ள ஃபைப்ரில்கள் மற்றும் புரோட்டியோகிளிகான்களின் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த செறிவு கொண்ட மேலோட்டமான மண்டலம் நீட்சியை எதிர்க்கும் மிகவும் உச்சரிக்கப்படும் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, திசுக்களின் முழு மேற்பரப்பிலும் சுமையை சீராக விநியோகிக்கிறது. மாற்றம் மற்றும் ஆழமான மண்டலங்களில், புரோட்டியோகிளிகான்களின் அதிக செறிவு திசுவுக்கு அமுக்க சுமையைத் தாங்கும் பண்புகளை வழங்குகிறது. "அலை அலையான கோட்டின்" மட்டத்தில், குருத்தெலும்பின் பொருள் பண்புகள் நெகிழ்வான கால்சிஃபைட் செய்யப்படாத மண்டலத்திலிருந்து மிகவும் கடினமான கனிமமயமாக்கப்பட்ட குருத்தெலும்புக்கு கூர்மையாக மாறுகின்றன. "அலை அலையான கோடு" பகுதியில் திசு வலிமை கொலாஜன் வலையமைப்பால் வழங்கப்படுகிறது. அடிப்படை குருத்தெலும்பு பிரிவுகள் கொலாஜன் ஃபைப்ரில்களால் கடக்கப்படுவதில்லை; ஆஸ்டியோகாண்ட்ரல் சந்திப்பின் பகுதியில், திசு வலிமை, ஒழுங்கற்ற விரல் போன்ற வளர்ச்சிகளின் வடிவத்தில் கால்சியேற்றப்படாத மற்றும் கால்சியேற்றப்பட்ட குருத்தெலும்பு மண்டலங்களுக்கு இடையிலான எல்லையின் சிறப்பு வரையறைகளால் வழங்கப்படுகிறது, இது இரண்டு அடுக்குகளையும் "மூடி" அவற்றின் பிரிவைத் தடுக்கிறது. கால்சியேற்றப்பட்ட குருத்தெலும்பு சப்காண்ட்ரல் எலும்பை விட குறைவான அடர்த்தியானது, எனவே இது குருத்தெலும்பு மீதான சுருக்க சுமையை மென்மையாக்கி சப்காண்ட்ரல் எலும்புக்கு மாற்றும் ஒரு இடைநிலை அடுக்காக செயல்படுகிறது.

ஏற்றும்போது, நீட்டிப்பு, வெட்டு மற்றும் சுருக்கம் ஆகிய மூன்று சக்திகளின் சிக்கலான பரவல் ஏற்படுகிறது. சுமை மண்டலத்திலிருந்து நீர் (அத்துடன் செல் வளர்சிதை மாற்ற தயாரிப்புகள்) வெளியேற்றப்படுவதால் மூட்டு அணி சிதைக்கப்படுகிறது, இடைநிலை திரவத்தில் அயனிகளின் செறிவு அதிகரிக்கிறது. நீரின் இயக்கம் நேரடியாகப் பயன்படுத்தப்படும் சுமையின் காலம் மற்றும் சக்தியைப் பொறுத்தது மற்றும் புரோட்டியோகிளிகான்களின் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தால் தாமதமாகும். திசு சிதைவின் போது, புரோட்டியோகிளிகான்கள் ஒன்றுக்கொன்று எதிராக மிகவும் இறுக்கமாக அழுத்தப்படுகின்றன, இதன் மூலம் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தின் அடர்த்தியை திறம்பட அதிகரிக்கிறது, மேலும் எதிர்மறை மின்னூட்டத்தை விரட்டும் இடை மூலக்கூறு சக்திகள் திசுக்களின் எதிர்ப்பை மேலும் சிதைவுக்கு அதிகரிக்கின்றன. இறுதியில், சிதைவு ஒரு சமநிலையை அடைகிறது, இதில் வெளிப்புற ஏற்றுதல் சக்திகள் உள் எதிர்ப்பு சக்திகளால் சமப்படுத்தப்படுகின்றன - வீக்க அழுத்தம் (அயனிகளுடன் புரோட்டியோகிளிகான்களின் தொடர்பு) மற்றும் இயந்திர அழுத்தம் (புரோட்டியோகிளிகான்கள் மற்றும் கொலாஜன்களின் தொடர்பு). சுமை அகற்றப்படும்போது, குருத்தெலும்பு திசு ஊட்டச்சத்துக்களுடன் தண்ணீரை உறிஞ்சுவதன் மூலம் அதன் அசல் வடிவத்தைப் பெறுகிறது. புரோட்டியோகிளிகான்களின் வீக்க அழுத்தம், அவற்றின் பரவலுக்கு கொலாஜன் வலையமைப்பின் எதிர்ப்பால் சமநிலைப்படுத்தப்படும்போது, திசுக்களின் ஆரம்ப (ஏற்றுவதற்கு முன்) வடிவம் அடையப்படுகிறது.

மூட்டு குருத்தெலும்புகளின் உயிரியக்கவியல் பண்புகள் திசுக்களின் கட்டமைப்பு ஒருமைப்பாட்டை அடிப்படையாகக் கொண்டவை - ஒரு திட கட்டமாக கொலாஜன்-புரோட்டியோகிளிகான் கலவை மற்றும் ஒரு திரவ கட்டமாக நீர் மற்றும் கரைந்த அயனிகள். இறக்கப்பட்டால், மூட்டு குருத்தெலும்பின் ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம் சுமார் 1-2 ஏடிஎம் ஆகும். இந்த ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம் நிற்கும்போது மில்லி வினாடிக்கு 100-200 ஏடிஎம் ஆகவும், நடக்கும்போது 40-50 ஏடிஎம் ஆகவும் விவோவில் அதிகரிக்கும். இன் விட்ரோ ஆய்வுகள், 50-150 ஏடிஎம் (உடலியல்) என்ற ஹைட்ரோஸ்டேடிக் அழுத்தம் குறுகிய காலத்தில் குருத்தெலும்பு அனபோலிசத்தில் மிதமான அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது என்றும், 2 மணி நேரத்திற்கு மேல் குருத்தெலும்பு திரவ இழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது என்றும், ஆனால் வேறு எந்த மாற்றங்களையும் ஏற்படுத்தாது என்றும் காட்டுகின்றன. இந்த வகை சுமைக்கு காண்ட்ரோசைட்டுகள் விவோவில் எவ்வளவு விரைவாக பதிலளிக்கின்றன என்ற கேள்வி தீர்க்கப்படாமல் உள்ளது.

புரோட்டியோகிளைகான் செறிவு அதிகரிப்பதன் மூலம் நீரேற்றத்தில் ஏற்படும் தூண்டப்பட்ட குறைவு, H ⁺ மற்றும் Na ⁺ போன்ற நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனிகளின் ஈர்ப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. இது ECM மற்றும் காண்ட்ரோசைட்டுகளின் ஒட்டுமொத்த அயனி கலவை மற்றும் pH இல் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. நீண்ட கால உடற்பயிற்சி pH இல் குறைவைத் தூண்டுகிறது, அதே நேரத்தில், காண்ட்ரோசைட்டுகளால் புரோட்டியோகிளைகான் தொகுப்பில் குறைவு ஏற்படுகிறது. செயற்கை செயல்முறைகளில் புற-செல்லுலார் அயனி சூழலின் செல்வாக்கு ECM கலவையில் அதன் செல்வாக்குடன் ஓரளவு தொடர்புடையதாக இருக்கலாம். புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட அக்ரிகான் மூலக்கூறுகள் சாதாரண நிலைமைகளை விட பலவீனமான அமில சூழலில் பின்னர் திரட்டப்பட்ட வடிவங்களாக முதிர்ச்சியடைகின்றன. காண்ட்ரோசைட்டுகளைச் சுற்றியுள்ள pH இல் குறைவு (எ.கா., உடற்பயிற்சியின் போது) புதிதாக ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட அக்ரிகான் மூலக்கூறுகள் பிராந்தியங்களுக்கு இடையேயான மேட்ரிக்ஸை அடைய அனுமதிக்கும்.

சுமை அகற்றப்படும்போது, நீர் சைனோவியல் குழியிலிருந்து திரும்பி, செல்களுக்கு ஊட்டச்சத்துக்களை எடுத்துச் செல்கிறது. கீல்வாதத்தால் பாதிக்கப்பட்ட குருத்தெலும்புகளில், புரோட்டியோகிளிகான்களின் செறிவு குறைகிறது, எனவே, சுமையின் போது, நீர் சைனோவியல் குழிக்குள் செங்குத்தாக மட்டுமல்ல, மற்ற திசைகளிலும் நகர்கிறது, இதனால் காண்ட்ரோசைட்டுகளின் ஊட்டச்சத்தை குறைக்கிறது.

அசையாமை அல்லது லேசான ஏற்றுதல் குருத்தெலும்பு தொகுப்பு மற்றும் புரோட்டியோகிளிகான் உள்ளடக்கத்தில் குறிப்பிடத்தக்க குறைவை ஏற்படுத்துகிறது, அதேசமயம் அதிகரித்த டைனமிக் ஏற்றுதல் புரோட்டியோகிளிகான் தொகுப்பு மற்றும் உள்ளடக்கத்தில் மிதமான அதிகரிப்பை ஏற்படுத்துகிறது. நாய்களில் கடுமையான உடற்பயிற்சி (15 வாரங்களுக்கு 20 கிமீ/நாள்) புரோட்டியோகிளிகான் உள்ளடக்கத்தில் மாற்றங்களைத் தூண்டியது, குறிப்பாக மேலோட்டமான மண்டலத்தில் அவற்றின் செறிவில் கூர்மையான குறைவு. சில மீளக்கூடிய குருத்தெலும்பு மென்மையாக்கல் மற்றும் சப்காண்ட்ரல் எலும்பு மறுவடிவமைப்பு ஏற்பட்டது. இருப்பினும், கடுமையான நிலையான ஏற்றுதல் குருத்தெலும்பு சேதத்தையும் அதைத் தொடர்ந்து சிதைவையும் ஏற்படுத்தியது. கூடுதலாக, ECM அக்ரிகானின் இழப்பு கீல்வாதத்தின் சிறப்பியல்பு அசாதாரண மாற்றங்களைத் தொடங்குகிறது. அக்ரிகானின் இழப்பு நீர் ஈர்ப்பு மற்றும் மீதமுள்ள சிறிய அளவு புரோட்டியோகிளிகானின் வீக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது. அக்ரிகானின் இந்த கரைப்பு உள்ளூர் நிலையான மின்னூட்ட அடர்த்தியைக் குறைக்க பங்களிக்கிறது மற்றும் இறுதியில் சவ்வூடுபரவலில் மாற்றத்திற்கு வழிவகுக்கிறது.