老年女性骨關(guān)節(jié)炎患者血清及關(guān)節(jié)液中亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子含量變化及其抗感染效應

陳巧玉 周 鑫 扶世杰

(西南醫(yī)科大學，四川 瀘州 646000)

老年女性骨關(guān)節(jié)炎患者血清及關(guān)節(jié)液中亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子含量變化及其抗感染效應

陳巧玉 周 鑫 扶世杰

(西南醫(yī)科大學，四川 瀘州 646000)

目的 分析亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子在老年女性骨關(guān)節(jié)炎(OA)患者血清及關(guān)節(jié)液中的含量變化及其抗感染效應。方法 老年女性OA患者96例，均屬首診膝關(guān)節(jié)炎。取患者血清、關(guān)節(jié)內(nèi)腔液做亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子〔白細胞介素(IL)-1、6、8〕等指標變化，并依據(jù)年齡階段差異細化研究。結(jié)果 當OA患者處于急性期階段，血清(關(guān)節(jié)滑液)內(nèi)亞硫酸鹽、IL-1、IL-6、IL-8指標顯著高于恢復期(P<0.05)；在不同年齡階段的OA患者血清(關(guān)節(jié)滑液)內(nèi)所含IL-1、IL-6、IL-8等指標均無明顯差異(P>0.05)；60～65歲雌二醇含量最高，71～78歲最低，各組差異明顯(P<0.05)；隨患者年齡的增長，其膝關(guān)節(jié)滑液內(nèi)所含亞硫酸鹽水平明顯增多(P<0.05)；OA患者血清雌二醇含量與膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)滑液亞硫酸鹽含量具有明顯相關(guān)性(R2=-0.992，P=0.015 4)。結(jié)論 亞硫酸鹽、雌二醇、炎性因子均可對OA病變產(chǎn)生巨大的病理影響，多項指標可形成連鎖生物效應，雌二醇可促成OA抗損效應，而亞硫酸鹽可抑制炎性因子表達，利用生物活性分子效應形成局部炎性病理改變作用。

骨關(guān)節(jié)炎；亞硫酸鹽；雌二醇；炎癥因子

現(xiàn)代生物效應學說研究表示，在骨關(guān)節(jié)炎(OA)病變進展期，機體細胞因子中炎性物質(zhì)表達呈異?，F(xiàn)象，尤其白細胞介素(IL)-1、腫瘤壞死因子(TNF)-α等指標最為明顯〔1，2〕；而通過動物實驗發(fā)現(xiàn)在OA病變過程亞硫酸鹽也有著積極參與，這一物質(zhì)可促進粒細胞生物因子活性釋放，增強炎性病變反應高表達〔3〕。研究報道，在OA病變期，雌二醇可發(fā)生異常改變，該激素不僅僅具備性功能、生殖發(fā)育等作用，同時可促進人體代謝，而骨骼代謝也由此形成間接性影響〔4〕。本文分析不同年齡階段患者血清、關(guān)節(jié)內(nèi)腔液所含亞硫酸鹽、雌二醇、IL-1、IL-6、IL-8等指標在OA病變中的發(fā)展情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2014年2月至2016年2月老年女性OA患者96例，年齡60～78歲，平均(68.14±5.04)歲；年齡階段分組：60～65歲31例，66～70歲36例，71～78歲29例；均在入院后經(jīng)X線檢查符合老年膝關(guān)節(jié)OA診斷標準〔5〕；依據(jù)國際膝關(guān)節(jié)KL分級標準：重度49例，中度47例；病程8個月～19年，平均(8.76±1.28)年。均需通過關(guān)節(jié)腔內(nèi)減壓處理，并行關(guān)節(jié)滑液抽取，并注射應用福瑞達(山東)醫(yī)藥集團生產(chǎn)的2 ml玻璃酸鈉注射液，1次/w，連續(xù)5 w。根據(jù)患者恢復狀態(tài)分別在急性期(膝關(guān)節(jié)炎減壓操作前)與恢復期(玻璃酸鈉用藥5 w以上)進行對照研究；另抽取本院同時收治未發(fā)OA老年女性患者40例作為對照組，年齡60～77歲，平均(69.12±4.76)歲。納入標準：符合膝關(guān)節(jié)炎診斷標準，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)病變；患病時間≥6個月；患者及家屬知情同意。排除標準：伴有心、肝、腎功能疾病者；伴有嚴重消化系統(tǒng)病變或貧血嚴重影響OA治療者；合并感染性類風濕等因素誘發(fā)關(guān)節(jié)炎者；在研究前期采取鎮(zhèn)痛用藥或皮質(zhì)類固醇用藥影響檢查數(shù)據(jù)者。

1.2 方法 均在入院急性期與恢復期無菌狀態(tài)下進行靜脈血采取與膝關(guān)節(jié)滑液留存；3 000 r/min離心10 min，取上清液200 μl，放置于-70℃冰凍待檢。亞硫酸鹽檢測：將待檢膝關(guān)節(jié)滑液樣本或血清100 μl與硼氫化鈉70 μl混合，在常溫狀態(tài)進行孵育30 min，添加mBrB 5 μl，再行42℃狀態(tài)下進行10 min孵育，加入高氯酸40 μl混合，常溫狀態(tài)3 000 r/min離心10 min后取上清液，Tris 液混合10 μl，常溫狀態(tài)3 000 r/min離心10 min后取上清液，在4℃狀態(tài)下進行避光留存樣本。分別取5 μl樣本進行流動相A(甲醇5∶乙酸0.25∶水94.75，pH值3.4)，流動相B(甲醇)，進行梯度脫洗(5 min 5%,10 min 35%，17 min 45%，22 min 100%，27 min 5%)，流速1.0 ml/min；檢測波長479 nm，激發(fā)波長392 nm。分別按照0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、4.0、6.0 μmol/L標準品進行濃度稀釋檢測。雌激素檢測：行電化學發(fā)光法檢測血清內(nèi)所含雌二醇指標情況。炎性因子檢測：采取酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)法檢測患者血清及膝關(guān)節(jié)滑液內(nèi)所含IL-1、IL-6、IL-8炎性標志物。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS19.0統(tǒng)計軟件進行t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 兩組雌二醇含量比較 OA患者血清雌二醇含量〔(257.69±84.36)pmol/L〕顯著低于對照組〔(347.28±91.54)pmol/L，t=5.502 8,P=0.000 0〕。

2.2 OA患者急性期與恢復期血清(或膝關(guān)節(jié)滑液)內(nèi)亞硫酸鹽和炎癥因子含量變化 當OA患者處于急性期階段，血清、膝關(guān)節(jié)滑液內(nèi)亞硫酸鹽、IL-1、IL-6、IL-8水平顯著高于恢復期(P<0.05)，見表1。

2.3 OA患者不同年齡分組血清、膝關(guān)節(jié)滑液中雌二醇、亞硫酸鹽和炎癥因子含量水平比較 不同年齡組血清、膝關(guān)節(jié)滑液內(nèi)IL-1、IL-6、IL-8水平均無明顯差異(P>0.05)；60～65歲血清內(nèi)雌二醇含量最高，71～78歲最低(P<0.05)。各年齡組血清內(nèi)亞硫酸鹽水平無明顯差異，而膝關(guān)節(jié)滑液內(nèi)隨年齡的增長明顯增多(P<0.05)，見表2。

2.4 OA患者血清雌二醇含量與膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)滑液亞硫酸鹽含量相關(guān)性 雌二醇含量與膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)滑液亞硫酸鹽含量具有明顯相關(guān)性(R2=-0.992，P=0.015 4)。

表1 OA患者急性期與恢復期血清、膝關(guān)節(jié)滑液內(nèi)亞硫酸鹽和炎癥因子含量變化分析±s,n=96)

表2 OA患者不同年齡階段血清、膝關(guān)節(jié)滑液中雌二醇、亞硫酸鹽和炎癥因子含量水平±s)

與60～65歲比較：1)P<0.05；與66～70歲比較：2)P<0.05

3 討 論

OA屬于臨床中較為常見的慢性關(guān)節(jié)退化性病變癥狀之一，多發(fā)生于老年群體，主因機體組織受退行性病變因素造成成骨、破骨細胞病變，進而形成關(guān)節(jié)軟骨損傷，長期異常變化可致關(guān)節(jié)外緣形成贅骨病理性轉(zhuǎn)變，這易導致關(guān)節(jié)區(qū)域受到生物效應及力學效應因素影響，產(chǎn)生持續(xù)性疼痛現(xiàn)象〔6，7〕。OA病變因素極為復雜，可受到軟骨骨質(zhì)因素、細胞增殖因素、外基質(zhì)降解等形成關(guān)節(jié)腔內(nèi)循環(huán)失衡，同時大量研究發(fā)現(xiàn)，機體肥胖、自身免疫系統(tǒng)缺陷等也可加重患者OA發(fā)病風險，不過最為突顯的退行性病變參與過程中炎性機制反應占據(jù)重要的組成部分〔8〕。Stannus等〔9〕研究表明在OA病變期細胞因子異常高表達現(xiàn)象較為顯著，尤其是IL-1、TNF-α等因子表達可極大促進炎性因子活化釋放，間接性引起關(guān)節(jié)軟骨病變性衰退；另外現(xiàn)代生物學技術(shù)發(fā)展，在OA病理變化機制中證實IL-6、IL-8多種趨化因子均形成連鎖炎性效應，由此推論可將上述炎性因子指標作為抗OA防治的靶點用藥方向〔10〕。如IL-1主要由單核細胞合成，是機體滑膜細胞、巨噬細胞、軟骨細胞及纖維細胞的產(chǎn)物，其主體構(gòu)造內(nèi)核物質(zhì)多為1β，占據(jù)IL-1細胞主體成分，通過對成骨細胞和破骨細胞合成因子進行活化來增強關(guān)節(jié)軟骨細胞增殖效應，再受到巨噬細胞刺激導致細胞外基質(zhì)增生，對患者后期退行性病變OA發(fā)展帶來不小的影響〔11〕。

目前多種氣體信號分子觀察中表明，在OA病變期一氧化氮(NO)能夠借助線粒體移位來抑制關(guān)節(jié)腔內(nèi)滑膜細胞因子活性。而Mitsuhashi等〔12〕也通過對OA患者對照正常人員關(guān)節(jié)滑液成分檢測報道，患者滑液內(nèi)含亞硫酸鹽指標明顯高于正常人，表明在OA生理病變過程亞硫酸鹽也有著不同程度的參與。亞硫酸鹽作為生物體內(nèi)重要的炎性因子與微生物粒細胞調(diào)節(jié)炎性反應介質(zhì)之一，其正常含量相對較低。在SD大鼠高血清亞硫酸鹽模型中進行亞硫酸鹽免疫脂多糖(LPS)用藥來阻斷亞硫酸鹽活性釋放，觀察模型大鼠對病菌特異性表現(xiàn)，結(jié)果表明在抑制亞硫酸鹽生存后，大鼠炎性反應加劇，表明在炎性反應過程與亞硫酸鹽存在明顯相關(guān)性〔13〕。同時在細胞因子觀察中反向推導得出LPS具有強烈的粒細胞刺激效果，可對機體內(nèi)亞硫酸鹽的合成形成誘導作用。張新玉〔14〕進行急性期、恢復期OA臨床病例觀察證實，血清內(nèi)亞硫酸鹽可隨著患者病程進展提升；同時發(fā)現(xiàn)亞硫酸鹽在合成過程中可受到炎性因子IL-8與A549細胞活性趨化反應形成連鎖效應。本研究提示當患者炎性因子呈高表達狀態(tài)下，可增強合硫氨基酸也發(fā)生異常高負荷現(xiàn)象，引起生物代謝調(diào)解反應，增強機體內(nèi)亞硫酸鹽合成效率。

當前醫(yī)療領(lǐng)域早已證實在OA的病變過程中女性低水平雌激素將直接造成患者后期病變進展變化加劇；在膝關(guān)節(jié)炎的發(fā)生過程中雌激素的降低可引起炎性因子高表達現(xiàn)象〔15〕；這一現(xiàn)象可能與雌激素自身具備骨細胞促代謝作用相關(guān)。當雌激素低下可造成關(guān)節(jié)軟骨中成骨、破骨細胞控制異常，引起軟骨細胞高表達狀態(tài)增生，促進膠原與蛋白多糖相互結(jié)合，對肌酸激酶產(chǎn)生連鎖表達異常變化，即雌激素間接性影響軟骨細胞膜介導，引起關(guān)節(jié)增生〔16〕。Fransen等〔17〕研究表明，OA患者血清雌二醇水平與健康人員差異明顯；與本次研究相符；另外通過研究發(fā)現(xiàn)，當膝關(guān)節(jié)炎患者年齡增長，其自身雌二醇含量也將顯著降低，在相關(guān)性分析中也證實血清雌二醇含量與膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)滑液亞硫酸鹽含量具有明顯相關(guān)性；這可能與患者雌激素變化將直接引起OA病理機制效應轉(zhuǎn)變相關(guān)〔18〕。當雌激素的逐步降低導致骨代謝平衡異常變化，產(chǎn)生骨密度、骨質(zhì)丟失現(xiàn)象，這一變化可對患者后期骨關(guān)節(jié)構(gòu)架塑形帶來嚴重影響，增加OA病理性發(fā)展；另外雌激素的降低也可引起關(guān)節(jié)腔內(nèi)微生物環(huán)境變化，加重軟骨細胞退行性病變。

1 葉 暉,林其仁,吳文華,等.低氧誘導因子-1α對老年骨關(guān)節(jié)炎軟骨細胞活性的影響〔J〕.中國老年學雜志,2015;35(2):305-7.

2 李寧華.中老年人群骨關(guān)節(jié)炎的流行病學特征〔J〕.中國臨床康復,2005;9(38):133-5.

3 張奉春,費允云.老年骨關(guān)節(jié)炎的診治進展〔J〕.實用老年醫(yī)學,2008;22(1):11-3.

4 郭欣宇,馬 英,曾 艷,等.絕經(jīng)期骨性關(guān)節(jié)炎患者血漿性激素和細胞因子水平及其與膝關(guān)節(jié)功能的相關(guān)性〔J〕.中國全科醫(yī)學,2008;11(10):852-4.

5 王 健,陶海榮.雌激素及相關(guān)化合物干預骨關(guān)節(jié)炎作用機制：關(guān)節(jié)保護與骨軟骨細胞的修復〔J〕.中國組織工程研究,2014;18(33):5372-6.

6 秦杏坤,柳慶坤,薛會茹,等.亞硫酸鹽和雌激素及炎癥因子在老年女性膝骨關(guān)節(jié)炎血清與關(guān)節(jié)液中的水平及意義〔J〕.河北醫(yī)藥,2012;34(6):822-5.

7 Kapoor M，Martel-Pelletier J，Lajeunesse D，etal.Role of proinflammato-ry cytokines in the pathophysiology of osteoarthritis〔J〕.Nat Rev Rheuma-tol，2011;7(1):33-42.

8 黃家谷,夏 春.雌激素與骨關(guān)節(jié)炎〔J〕.中國老年學雜志,2010;30(24):3844-6.

9 Stannus O,Jones G,Cicuttini F,etal.Circulating levels of IL-6 and TNF-α are associated with knee radiographic osteoarthritis and knee cartilage loss in older adults〔J〕.Osteoarth Cartil,2010;18(10):1441-7.

10 Sowers MR,McConnell D,Jannausch M,etal.Estradiol and its metabo-lites and their association with knee osteoarthritis〔J〕.Arthritis Rheum,2006;54(8):2481-7.

11 胥伯勇,付映旭,阿斯哈爾江·買買提依明，等.與骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)性雌激素α受體基因 PvuⅡ、XbaⅠ位點多態(tài)性Meta分析〔J〕.中國組織工程研究,2015;19(33):5408-12.

12 Mitsuhashi H,Ikeuchi H,Yamashita S,etal.Increased levels of serum sulfite in patients with acute pneumonia〔J〕.Shock,2004;21(2)：99-102.

13 Afzal S,Khanam A.Serum estrogen and interleukin-6levels in postm-enopausal female osteoarthritis patients〔J〕.Pak J Pharm Sci,2011;24(2):217-9.

14 張新玉.骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機理的研究進展〔J〕.河北醫(yī)學,2016;22(4):666-8.

15 陳 亮,楊曉凌.骨關(guān)節(jié)炎患者血清中炎性因子 IL-1β、IL-6和 COX-2的表達〔J〕.中國臨床醫(yī)學,2016;23(1):61-2.

16 Stevens-Lapsley JE,Kohrt WM.Osteoarthritis in women:effects of estro-gen,obesity and physical activity〔J〕.Womens Health (Lond Engl),2010;6(4):601-15.

17 Fransen M,Bridgett L,March L,etal.The epidemiology of osteoarthritis in Asia〔J〕.Int J Rheum Dis,2011;14(2):113-21.

18 Driban JB,Balasubramanian E,Amin M,etal.The potential of multiple synovial-fluid protein-concentration analyses in the assessment of knee os-teoarthritis〔J〕.J Sport Rehabil,2010;19(4):411-21.

〔2016-03-21修回〕

(編輯 苑云杰)

扶世杰(1970-)，男，醫(yī)學碩士，主任醫(yī)師，主要從事中西醫(yī)結(jié)合防治骨與關(guān)節(jié)疾病的基礎及臨床研究。

陳巧玉(1979-)，女，碩士，講師，主要從事老年慢性病研究。

R658.3

A

1005-9202(2017)02-0454-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.02.089