骨-软骨界面的重塑发生于OA早期，其部位通常在纤维化AC的下方，重塑过程中纤维血管长入钙化软骨中，产生了新的软骨下骨和新的软骨矿化区，使得矿化前缘不断向未钙化软骨推进；由于修复速度不等，向前推进的矿化前缘有可能不在同一平面上，从而形成特有的二重潮线或三重潮线——这就导致了所谓的“潮线扩张”。软骨下骨质所发生的重建，既可以上述形式直接发生于负重关节面下方，也可以其他形式发生于关节的周边部位，前者形成了软骨下骨质的象牙样改变，后者形成了原发性OA的特征性表现——骨赘。

软骨下骨的增生导致了骨-钙化软骨界面的重建，同时伴有血管组织侵入AC。最终，柱状肉芽组织和纤维组织侵至关节面（图4-11）。侵至软骨面的纤维血管组织通过结局性的软骨内成骨及膜内成骨作用，使AC的厚度变薄，乃至剥脱，软骨下骨质明显增生，最后关节部位可见光滑的密质骨裸露（图4-12），后者质硬而具有反光性，与象牙相仿，即所谓的“骨质象牙化”，其特征不仅体现于密质骨构成的关节面，还包括软骨下松质骨的明显硬化。当AC尚有部分存留时，即可观察到上述变化，而当AC完全缺如时最为显著。结局性的密质骨通常表现为继发性硬化，其特征为多个小区域的失活骨内陷窝空虚、软骨细胞缺如。尽管通常在显微镜下鉴别，但上述坏死区域的大小足以进行大体观察（图4-13A、B、C）。上述表现明显不同于原发性骨坏死（无血管性骨坏死），后者可见在活的AC下有坏死骨片。在象牙化骨质中，小块状的新生软骨往往填充于小裂隙。这些部位的新骨增生是象牙样变的固有现象。象牙样变区的许多骨细胞被标示为空陷窝，其死亡的可能原因是摩擦热。

关于在进展期OA中继发性骨坏死促使关节面塌陷的作用（图4-14），已讨论了多年。已有研究表明，其发病机制与髓内小动脉闭塞有关。总之，这种现象是普遍存在的，在切除的重度OA股骨头中约占6%至14%。组织化学手段已证实，在OA关节的骨小梁中，普遍存在失去活性的骨细胞。在某些OA病例中观察到伴发高凝现象的静脉闭塞性疾病，关于其作用机制目前尚不清楚。此外，有些OA患者可发生软骨下无菌性炎症，出现小脓肿样聚集现象。上述部位的发病机制虽然尚未确定，但它可能有助于关节面塌陷的发生，后者并发于快速进展的重度OA。

可激发或推进OA病程的其他改变还有软骨下骨的微骨折（图4-15），这要与钙化软骨和骨板的微骨折相区别，后者可引发软骨的血管化，而且当骨折线达外表面时可引发骨间假囊肿形成（图4-16）。

软骨下骨负重区发生微骨折后，局部可形成增生的骨痂修复骨折断端（图4-17）。已有资料表明，OA中骨小梁骨折的发生率在减少，这提示重建的骨质结构更为厚实，且初始的病理改变可能不是微骨折本身。骨的形态测定研究，包括证实OA中软骨下骨重建程度的形态学分析，还包括与骨容积和骨矿化作用相关的指标。

关于OA中软骨下骨硬化的成因目前有两种假说。一种认为作用在关节上的反复的超负荷压力导致了软骨下骨与关节软骨的轻微损伤、水肿和出血。随着关节软骨遭受的缓慢侵蚀，软骨下骨逐渐硬化，最终导致了软骨下骨硬度升高。另一种认为，细微的反复的脉冲式负重可引起软骨下骨和钙化软骨区的微损伤，软骨下骨和钙化软骨的反复微损伤将激活成骨细胞、破骨细胞和纤维血管组织，启动骨重塑过程，导致了潮线的扩展和软骨下骨的硬化，进而逐渐出现软骨下骨的变薄和缺失。目前，越来越多的研究表明，AC的完整性依赖于其下方骨床的生物力学性能，软骨下骨的硬化发生在关节软骨改变之前，前者是OA的始动因素。

进展性OA的另一特征是软骨下假囊肿的形成（图4-16），骨质稀疏的囊性区域通常可在紧邻象牙化骨面的下方见到。这种结构在其他关节中很少见。这种囊性区既可出现于股骨头也可出现于髋臼关节面。病灶最常发生于负重关节面的外上方。在严重的病例中，同样可累及髋关节的其他部位。在某些病例中，这些病灶的X线改变出现于关节腔变窄之前，从而为软骨的毁损提供了证据。有学者认为，这些囊腔内通常含有液体、纤维黏液及无活性的骨与软骨碎片。假囊肿成熟后，其周边将形成薄层的反应性骨。通过连续的切面观察将会发现，在这些假囊肿的尖端部常常可见到穿透软骨下骨板和AC的微小裂隙。另有学者认为这种病灶不常含有黏液，因而并非真正的囊，受累区的隆起物可消失，且骨髓可发生纤维肌性退变。死骨及软骨颗粒、非晶态碎片经常混杂其间。有时，整个病灶外周包被一圈反应性新骨与致密的纤维组织。在假囊肿的顶端，常可见到关节面下方骨皮质中缘于微骨折的微小裂隙，后者穿透软骨下骨板和AC。

关于假囊肿的最具吸引力的理论是，通过骨关节裂断部位产生于关节内的压力导致了局部组织坏死及结构疏松。1000mmHg以上的关节内压力发生于伴有渗出的髋关节。增大的压力呈放射状进入邻近的骨髓腔，压迫髓腔内的血管，因而导致了局部组织的退行性改变。观察发现，在对股骨头进行关节镜手术时，其骨质内的压力保持正常，这与上述机制并不矛盾。在这些样本中测量的是多位点合成的总体压力，而不是各个定位点的局部压力，而且，其内部的再塑形代偿了预测的压力梯度。在发生退行性病变的山羊关节面上，所见到钻孔状病灶与血友病性关节病时出现的骨囊肿，均对应OA病理学中的假性囊肿表现，但前者中发生于退变骨髓腔内的某些情况须除外。此外，当OA进展至关节面被磨损的实质骨或修复的纤维软骨取代（图4-12）时，则假囊肿倾向于消失，这种现象也支持上述理论的成立。

骨组织在软骨内成骨是进展期OA的特征性表现，其形成是在软骨基部或关节边缘（图4-4）的软骨内成骨，后者的最终结局是生成骨赘（图4-18）。这种骨组织特征性的向外生长，出现在远离关节负重区的部位。边缘骨赘有两种生长模式，一种是伸向关节腔内的骨性隆突，而另一种则生成于与关节边缘相连的关节囊与韧带中。在任何环境中，骨赘的生长方向主要决定于其生成部位所承受的机械力线，且往往与生出骨赘的关节面轮廓相对应。骨赘中的大部分骨质与周边软骨下骨的皮质及松质成分相融合。骨赘的表面被覆一层透明软骨与纤维的混合物，且与周围的滑液层相延续。在进展期病灶中，因骨赘的表面发生退变而淡化了分界线。增生组织往往占据韧带附着的凹陷处，进而沿股骨颈向下延伸形成隆起的骨赘，后者可能扰乱了股骨头与股骨颈之间正常的界线。在绝大多数因OA而切除股骨头的手术标本中，局部的退变与增生几乎使原有的AC破坏殆尽。巨大的骨赘，尤为原发性关节炎的特征性表现。若原有的骨赘消失了，则提示OA源于软骨的炎性溶解，这将导致继发性而不是原发性的OA（图4-19）。

尽管Heberden结节及其出现频度的描述已并不罕见，但从病理学文献中可查获的相关信息却很少。这些结节的本质是远端指间关节的边缘性骨赘。对于进展至更晚期的病例而言，这些病灶同其他部位正在出现的OA塑形表现难于区分开来。进入关节囊的腱性组织发生骨化就形成了骨赘。新近的临床资料显示，在手部骨关节炎患者的1649个关节中，通过超声和常规X线检查，发现骨赘者分别为69%和46%，存在关节间隙狭窄者占47%。

在某些病例，关节周围纤维脂肪组织的黏液样变与黏液样成纤维细胞及黏液样囊肿的形成相关联，且在囊肿液中已发现透明质酸的存在。上述发现并非Heberden结节特有的解剖学特征。在其他关节及其他物种中可能存在难以区分的病理学改变。该过程在形态学上类似于半月形软骨的囊肿样退变，还类似于软骨下组织的假性囊肿形成。已有报道称，发生偏瘫后单侧肢体免于出现Heberden结节，这项观察提示神经血管因素可能对病灶的形成具有促进作用，但并不能排除生物力学方面的因素。另有某项研究，观察了标定劳动负荷的各组妇女，分析了局部Heberden结节的形成与其手部使用数量之间的关系，提出了两者具有相关性的结论。远侧指间关节周围的黏性囊肿与骨赘之间的黏液性囊肿之间的关联已受到重视，因为这些囊肿在切除后易于复发，除非将骨赘同时切除。

术语“侵蚀性OA”已被应用于描述同样好发于远侧及近侧指间关节的病变，但其中有明确的炎症成分存在，同时也出现了非特异性的、慢性滑膜淋巴细胞及单核细胞浸润。本病的分类学状况尚未确定，但有学者认为其实质为一种伴有明显的磨损性滑膜炎的OA。已有报道称，一些患者的病灶扩散至其他关节并进展为RA。这些RA患者的血清学检查为阴性，且与血清学检查为阳性的患者相比，其骨赘形成的倾向要大得多。与Heberden结节相关联的骨性关节强直可偶发于指关节，在炎症型病变中尤为如此。

另外一种特征性的现象是出现骨软骨游离体，即所谓的关节鼠，由增生的软骨组织包被失活的骨质所形成（图4-20）。这些游离体因其从原位撕脱所遗留的缺损而得以证实，它们起源于病变的关节面。其形成的始发因素是软骨下的组织坏死，病态的软骨内成骨，还是机械性的撕脱，尚难以证实。关节内激发OA病程的首要因素是软骨还是骨的争论虽然仍在继续，但可以确信，后期阶段的特征性表现是软骨下骨及周边的明显增生及退行性改变。

在AC的基部，新骨形成以局部软骨骨化的形式发生，这样的完全发育期参与构成再塑形过程，通过上述作用，关节皮质的一部分增加了骨质，而关节的其他部分则发生骨质的吸收作用。骨软骨接合部位是钙化的软骨。在活跃的骨骼生长期，骨软骨结合部位具有骨骺样的功能，可通过钙化软骨的序列骨化使骨量得以增加。在成人，钙化软骨与非钙化透明AC之间的界线是一条薄薄的、波浪状的潮线（图4-21）。对年龄较大的人而言，此线往往转变成几条平行且不连续的线段，该现象的存在是钙化现象向AC推进的鲜明证据。有学者推测，基部钙化作用的推进可能使AC厚度变薄（衰退性萎缩），但尚未得到深入的研究证实。

在OA退变中骨坏死的作用也是值得认真探讨的议题之一。症状性OA的许多畸形表现源于关节面塌陷。在这些部位常可见到局部组织的坏死，而且血管造影术可证实存在髓腔内动脉的梗阻。在手术切除的股骨头中，约6%至14%可见到象牙化骨的小块继发性梗死。

Wong、Evans、Needs及其同事利用显示乳酸脱氢酶的组织化学染色法研究发现，在发生OA时，许多骨小梁中的骨细胞是无活性的。大量的形态学研究促使人们提出了如下的假设，即在所有的髋部OA病例中，可能都存在骨坏死现象，但这种提法显然还缺乏足够的证据。而且，已有文献记述到，在分别因骨坏死及OA而切除的股骨头中，其软骨下血管在组织学上有明显的区别。然而，在OA中出现的结构破坏严重的各种类型，往往伴以软骨下骨坏死现象。