骨关节炎的主要病理表现不但累及关节表面被覆关节软骨的破坏和细胞外基质蛋白的逐渐丢失，另一个典型表现为软骨下骨的重塑失衡，包括骨硬化和囊性变，髓腔减小以及类骨质的形成等。根据Wolff定律，当人体的关节在面对不同的机械应力时，软骨下骨通过不断调整自身的微观结构适应其机械载荷，从而与关节软骨联级实现应力传导。当软骨下骨构架的功能完整性被破坏，不仅会降低软骨下骨对关节软骨传递载荷的承载能力，还会显著改变被覆关节软骨应力峰值的分布。一项基于人类胫骨数据的计算机模拟模型中指出，即使软骨下骨仅扩张1％-2％也会显著增加关节软骨所需承载的应力，甚至在软骨下骨硬化区内，软骨应力可较正常区域提高约50％。
 

而长期异常应力的集中，又会促使软骨下骨微结构非均匀重塑致晚期力线失衡，导致继发性的软骨损伤和退行性改变。这被认为是软骨退变的主要来源之一，同时也能解释在在骨关节炎终末期力线偏移的状态下因过度负荷所引发关节功能的急剧恶化。据最近的一项报道指出，在晚期骨关节炎患者机械应力集中的区域内发现软骨下骨中转化生长因子β1信号表达显著增高，该区域下可以明显观察到软骨下骨异常增厚、骨硬化等典型骨关节炎特征，且该区域被覆关节软骨的退变明显高于其他区域。
 

出自《转化生长因子β亚家族调控骨关节炎中的作用》作者郭磊，齐岩松，牛啸博.