代谢标志物（metabolic marker）系体液内具有一定的浓度并且能够为关节软骨、滑膜或其他关节内组织的一个或多个代谢过程提供一定的测量方法的分子。这些标志物的性质、大小和形状不同，有些只在合成过程中产生，但大多数在它们通常存在的组织的降解过程中以分子片段的形式存在。

在关节中，具有最重要意义的是关节软骨。关节软骨主要由软骨细胞和软骨基质组成。软骨基质中含有水分（占60%～80%）、胶原（占5%～25%）和蛋白聚糖（PG）。PG单体再与透明质酸（HA）非共价连接形成可聚蛋白多糖（可聚蛋白多糖）。其内含核心蛋白、硫酸角质素（AgKS）、硫酸软骨素（CS）与透明质酸（HA）等成分。在正常情况下，软骨细胞不断地合成新的基质和降解衰老的基质，使关节软骨处于一种良好的动态平衡之中。

对代谢标志物进行分类，按照对软骨提供信息的不同把标志物分为直接标志物（direct marker）和间接标志物（indirect marker）。按这一分类标准，软骨代谢过程的直接标志物是那些主要起源于体内软骨组织的分子（见表6-1），这些分子对软骨细胞和其所存在的软骨基质发生的变化提供了一种测量方法。一个很好的直接标志物的例子是AgKS，它几乎只在软骨组织（包括椎间盘髓核和纤维环）的可聚蛋白多糖内才能发现，它被牢固地束缚在细胞外的基质中。当可聚蛋白多糖分子被蛋白水解酶（proteolytic enzymes）降解后，与AgKS结合的片断迅速地从组织内扩散到体液中从而被检测出来。

另一方面，软骨代谢的间接标志物可以在很多组织内被发现，它们可由许多类型的细胞产生（见表6-2）。有许多间接标志物既能影响软骨细胞的新陈代谢又能影响滑膜细胞和关节内的其他细胞的新陈代谢。它们包括：①蛋白水解酶（例如：基质金属蛋白酶-MMPs）能降解基质内的一种或几种分子以及它们的组织抑制因子-TIMPs；②生长因子（如胰岛素样生长因子1-IGF-1等），它们能刺激生物合成过程；③致炎细胞因子（IL-1、IL-6和TNF-α等）能直接或间接地调节软骨细胞的代谢；④其他分子，如透明质酸（hyaluronan）和C反应蛋白，它们部分或主要起源于非关节组织，在体液内的浓度可提供关于关节健康状况的线索。

值得注意的是间接标志物并不能完全作为测量关于软骨变化的可信赖的方法。例如：关节液内活性MMP-3浓度升高并不一定能完全作为关节软骨降解的依据，因为这种酶的作用可以被几种TIMP所抑制，而且这种间接标志物可直接或间接地调节或影响结缔组织内的同一代谢过程。它们在体液内的水平与骨关节炎患者软骨和其他组织的病理状态有时不一定相符，在作为诊断依据时应格外小心。