膝骨性關節(jié)炎患者血清相關標志物水平變化及其臨床意義

余志強，王新華，周勇軍，易　斌

(1.益陽市中心醫(yī)院檢驗科，湖南益陽 413000；2中南大學湘雅醫(yī)院檢驗科，湖南長沙 410008)

·臨床研究·

膝骨性關節(jié)炎患者血清相關標志物水平變化及其臨床意義

余志強1，王新華1，周勇軍1，易斌2△

(1.益陽市中心醫(yī)院檢驗科，湖南益陽 413000；2中南大學湘雅醫(yī)院檢驗科，湖南長沙 410008)

摘要:目的探討血清白細胞介素-1(IL-1)、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子(TNF-α)水平在膝骨性關節(jié)炎患者中的變化及臨床意義。方法應用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測90例膝骨性關節(jié)炎患者血清IL-1、IL-6和TNF-α水平，并以90例健康體檢者作對照。結(jié)果膝骨性關節(jié)炎患者血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平均高于對照組，且差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；隨著病變程度加重，血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平顯著升高(P<0.05)；相關性分析表明，IL-1、IL-6水平與TNF-α水平呈正相關(r=0.671，0.625；P<0.05)，IL-1與IL-6呈正相關(r=0.748，P<0.05)。結(jié)論血清IL-1、IL-6和TNF-α水平與膝骨性關節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展密切相關，反映了膝骨性關節(jié)炎病情輕重及關節(jié)損傷程度，對病情和預后判斷有重要價值。

關鍵詞:膝骨性關節(jié)炎；白細胞介素-1；白細胞介素-6；腫瘤壞死因子

膝骨性關節(jié)炎(KOA)是一種以慢性進行性骨關節(jié)退行性變?yōu)橹饕±硖卣鞯囊活惣膊?，關節(jié)軟骨退變是KOA病理變化的關鍵，其確切病因及發(fā)病機制目前尚不甚清楚。越來越多的研究表明，炎癥在KOA發(fā)病機制中可能起重要作用，細胞因子通過影響軟骨基質(zhì)分解與合成代謝的平衡參與KOA的形成及進展，其中白細胞介素-1(IL-1)及其受體拮抗蛋白(IL-1 Ra)家族成員起著關鍵性作用，有望成為治療的新靶點[1]。白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子(TNF-α)是關節(jié)炎病理過程中促進軟骨基質(zhì)降解和關節(jié)軟骨破壞的重要炎癥細胞因子，可刺激破骨細胞分化和生長，也可以提高破骨細胞活性，其表達與活性增強和骨性關節(jié)炎發(fā)病機制存在著密切的關系[2]。本研究同時測定健康人及KOA患者血清中的IL-1、IL-6和TNF-α的水平，探討其與膝骨關節(jié)炎的病變嚴重程度的關系，以期闡明其在KOA發(fā)生中所起的作用。

1資料與方法

1.1一般資料收集2013年1月至2013年12月本院住院的各期KOA患者90例。其中男35例，女55例，年齡32～76歲，平均(54.9±13.1)歲，臨床診斷標準參照1986年美國風濕病協(xié)會所制定標準，排除炎癥、腫瘤、結(jié)締組織病、創(chuàng)傷及其他自身免疫性疾病。根據(jù)X線片Altman和Ahlback X線片分級法[3]及膝關節(jié)鏡診斷分為早、中、晚期三組：其中KOA早期組25例，膝關節(jié)X線片分級為1級，男10例，女15例，年齡34～72歲，平均(52.3±14.1)歲，病程為0.5～1年；KOA中期組37例，KOA患者膝關節(jié)X線片分級為2～3級，男15例，女22例，年齡36～75歲，平均(53.4±13.6)歲，病程為1～2年；KOA晚期組28例，KOA患者膝關節(jié)X線片分級為4級以上，男10例，女18例，年齡36～75歲，平均(62.1±12.8)歲，病程為2年以上。對照組90例，均為本院健康體檢者，無膝痛病史，X線片未見有膝關節(jié)病變，其中男40例，女60例；年齡28～76歲，平均(50.7±13.4)歲。在采集患者血清時記錄患者同期的臨床、實驗室資料。

1.2方法所有研究對象均晨起空腹靜脈采血5 mL，3 000 r/min離心15 min，分離血清置-20 ℃保存待測。采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清IL-1、IL-6和TNF-α水平，試劑盒由上海森雄科技實業(yè)公司和深圳晶美公司提供，嚴格按說明書進行測定。

2結(jié)果

2.1KOA組和對照組的血清IL-1、IL-6和TNF-α水平的比較與對照組比較，KOA患者血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平均明顯升高，且差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1　　各組血清IL-1、IL-6和TNF-α水平的比較

*：P<0.05，與對照組比較。

2.2KOA患者不同嚴重程度各組血清IL-1、IL-6和TNF-α水平的比較比較不同嚴重程度的KOA患者血清IL-1、IL-6和TNF-α水平，結(jié)果顯示，隨著病情分期越高，血清IL-1、IL-6和TNF-α水平越高，且差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表2　　KOA患者不同分期各組血清IL-1、IL-6和TNF-α

*：P<0.05，與KOA早期比較；▲：P<0.05，與KOA中期比較。

2.3KOA患者血清IL-1、IL-6和TNF-α水平相關性分析相關性分析結(jié)果表明，IL-1、IL-6水平與血清TNF-α水平呈顯著正相關(r=0.671，0.625；P<0.05)，IL-1與IL-6呈顯著正相關(r=0.748，P<0.01)。

3討論

目前已經(jīng)認識到KOA的發(fā)生、發(fā)展與許多細胞因子密切相關，它們與脂源性炎癥介質(zhì)(如前列腺素、白三烯類化合物等)協(xié)同作用，共同加強軟骨細胞的分解代謝，引起軟骨細胞釋放的蛋白聚糖酶和基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)等水解酶增加，從而導致軟骨組織損傷。因此，細胞因子水平測定有助于判斷KOA軟骨病變的程度、預后和療效，可能成為KOA早期診斷的有效輔助方法。但各種因子產(chǎn)生的量、激活的時間、受體的數(shù)量及各細胞因子之間的相互作用都有待于進一步研究[4]。本研究旨在探討IL-1、IL-6和TNF-α等細胞因子在KOA患者的變化，以研究其在KOA發(fā)病機制中的作用，并為其治療提供科學理論依據(jù)。

本研究結(jié)果表明，KOA患者血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平均高于對照組(P<0.05)；隨著病變程度加重，血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平顯著增加，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，提示IL-1、IL-6和TNF-α可能參與KOA的炎癥過程，可能與KOA疾病嚴重程度有關，是反映病變程度的指標，為通過檢測血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平來輔助診斷KOA提供了一定的依據(jù)。武永利等[5]研究結(jié)果顯示，KOA患者血清IL-1和IL-6的水平明顯高于健康對照組，可以推測KOA患者的病情程度，說明IL-1和IL-6在KOA發(fā)病機制中起著一定作用。這與本研究結(jié)果一致。

IL-1被認為是導致軟骨功能衰退最具影響力的細胞因子之一，對模型兔KOA的研究發(fā)現(xiàn)IL-1在關節(jié)腔內(nèi)保持高水平，說明IL-1是骨關節(jié)炎中起主要調(diào)控作用的炎性介質(zhì)，對KOA的發(fā)生具有促動作用，同時對骨性關節(jié)炎引起的繼發(fā)病理過程也有一定的影響[6]。在體外研究證實動物關節(jié)腔內(nèi)注射重組的IL-1可以成功地誘發(fā)KOA，再現(xiàn)IL-1對關節(jié)軟骨的破壞作用，直接證明了IL-1在KOA致病機理中的重要作用[7]。由于IL-1在KOA致病機理中的重要作用，科學研究中可通過研制藥物抑制IL-1的炎性反應，減輕滑膜炎癥，以緩解KOA的潛能，會是未來研究治療KOA有效藥物的一個方向。IL-6具有廣泛的生物學活性，可刺激軟骨和滑膜細胞產(chǎn)生前列腺素和膠原酶，導致關節(jié)軟骨進行性破壞，是介導軟骨破壞的重要因子。有研究表明IL-6主要通過兩方面作用于KOA患者，一方面可促進淋巴細胞分泌免疫球蛋白，加重滑膜與關節(jié)的炎癥，另一方面還可協(xié)同IL-1抑制軟骨細胞合成蛋白聚糖，導致軟骨基質(zhì)缺失[8]。TNF-α 能促進KOA和正常關節(jié)軟骨合成MMPS、前列腺素E2、NO，從而抑制膠原和蛋白多糖的合成，并促進其降解，最終抑制軟骨細胞的生成，加速軟骨細胞凋亡，破壞節(jié)軟骨，從而在骨性關節(jié)炎的發(fā)生過程中對關節(jié)軟骨起著重要的破壞作用[9]。相關性分析結(jié)果表明：IL-1、IL-6水平與TNF-α水平呈正相關(r=0.675，0.642；P<0.05)，IL-1與IL-6呈正相關(r=0.712，P<0.05)。TNF-α能誘導IL-1和IL-6等細胞因子的產(chǎn)生，能夠加重IL-1和IL-6對關節(jié)軟骨的破壞，TNF-α既協(xié)同IL-1的作用，又激活IL-6基因，誘導IL-6的生成，三者有著協(xié)同作用，能介導對關節(jié)組織的破壞，在KOA的發(fā)生發(fā)展中有可能起著決定性作用[10]。

綜上所述，KOA的炎性反應是一個極為復雜的過程，IL-1、IL-6和TNF-α參與了KOA的發(fā)病過程，并且與病情嚴重程度密切相關。

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DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.10.052

文獻標識碼：A

文章編號：1673-4130(2016)10-1417-03

(收稿日期：2016-01-07)