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硫酸軟骨素（CS），是共價連接在蛋白質上形成蛋白聚糖的一類糖胺聚糖。硫酸軟骨素廣泛分布于動物組織的細胞外基質和細胞表面，糖鏈由交替的葡萄糖醛酸和N-乙酰半乳糖胺聚合而成，通過一個似糖鏈接區連接到核心蛋白的絲氨酸殘基上。

雖然多糖的主鏈結構并不復雜，但就硫酸化程度、硫酸基和兩種差異向異構糖醛酸再鏈內的分布來說，呈現高度的不均一性。硫酸軟骨素的精細結構決定著功能的特異性和與多種蛋白質分子的相互作用。

在醫學上主要的應用途徑是作為關節的藥品，與氨基葡萄糖配合使用，具有，促進軟骨再生的，可以從根本改善關節問題。

隨機安慰劑對照的試驗已經證明，硫酸軟骨素能夠減少，改善關節功能、減少和積液防止膝關節和手關節部位的間隙狹窄。提供墊襯作用，緩和行動時的沖擊和摩擦，能將水分吸入蛋白多糖分子內，使軟骨變厚，并增加關節內的滑液量。軟骨素的重要功能之一就是作為輸送管道，把重要的氧供和營養素輸送至關節，幫助清除關節內的廢物，同時把二氧化碳和廢物加以排除。由于關節軟骨并無血液供應，因此所有的充氧、滋養及潤滑作用皆來自滑液。