從氧化應(yīng)激角度分析甘肅省肅南縣骨性關(guān)節(jié)炎致病因素

李旭偉 錢耀文 朱興仁 龔鐵軍 高希春 錢軍（通訊作者）

（1甘肅省河西學(xué)院附屬張掖人民醫(yī)院 甘肅 張掖 734000）

（2甘肅省人民醫(yī)院 甘肅 蘭州 730000）

骨性關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)多出現(xiàn)大關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)及小關(guān)節(jié)如手指等出現(xiàn)腫、痛、僵等不適，并進(jìn)一步發(fā)展為關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，關(guān)節(jié)及其周圍組織出現(xiàn)病理性改變，更甚者會造成輕至中度殘疾，嚴(yán)重影響日?；顒?dòng)及工作。因此，為攻克OA的發(fā)病原因，諸多探索時(shí)至今日從未停歇，在目前多認(rèn)為因多種因素的綜合影響所致，如關(guān)節(jié)過負(fù)荷運(yùn)動(dòng)、關(guān)節(jié)外傷、居住環(huán)境、生活習(xí)慣不當(dāng)?shù)?，引起氧化?yīng)激反應(yīng)、炎癥，從而損傷關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)和軟骨下骨，以及隨年齡增長關(guān)節(jié)退行性變等，最終導(dǎo)致OA。

1.甘肅省肅南縣骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病現(xiàn)患情況

在甘肅省河西學(xué)院青年教師基金項(xiàng)目相關(guān)課題調(diào)查中我們隨機(jī)抽取肅南縣四個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)中六個(gè)村，發(fā)放調(diào)查問卷，結(jié)合骨科主治醫(yī)師體格檢查及放射科檢查，發(fā)現(xiàn)其中40～50歲居民患病率17.1%，51～60歲居民患病率51.5%，61～70歲居民患病率65.23%。甘肅省肅南縣為高寒半干旱氣候，年平均氣溫3.6℃，其冬春季較寒冷且長，而夏秋季節(jié)則涼而短暫；轄區(qū)內(nèi)居住有15個(gè)少數(shù)民族，祖先基本為游牧民族，占總?cè)丝谝话胍陨?，該地區(qū)海拔平均為3200米，屬高海拔區(qū)域，居民都從事傳統(tǒng)畜牧業(yè)放牧生產(chǎn)，高原牧區(qū)骨關(guān)節(jié)發(fā)病率較農(nóng)業(yè)區(qū)高[1]，因此考慮其骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病多與生產(chǎn)方式、居住環(huán)境及條件、生活方式等有關(guān)。

2.從氧化應(yīng)激角度分析肅南縣骨性關(guān)節(jié)炎

生命體在受到體內(nèi)或體外環(huán)境過度刺激下，機(jī)體為保護(hù)自身細(xì)胞和組織產(chǎn)生大量的活性氧自由基和活性氮自由基，適度的產(chǎn)生為生理反應(yīng)，而產(chǎn)生過度則會引起機(jī)體病理反應(yīng)。如莊超[2]在實(shí)驗(yàn)研究中證實(shí)在軟骨細(xì)胞的調(diào)亡過程中，氧化應(yīng)激反應(yīng)貫穿始終。

2.1 高原、高負(fù)荷勞作與轉(zhuǎn)錄因子Nrf2

關(guān)節(jié)軟骨在長期經(jīng)受高負(fù)荷勞作時(shí)發(fā)生應(yīng)力磨損和創(chuàng)傷，且機(jī)械磨損被認(rèn)為是最關(guān)鍵的發(fā)病誘因，常榮[3]等研究認(rèn)為，在高原地區(qū)從事重體力勞動(dòng)后，氧化應(yīng)激反應(yīng)的標(biāo)志物較平原地區(qū)勞動(dòng)者明顯升高，相同負(fù)荷的運(yùn)動(dòng)，在隨著海拔的增加會降低人體的抗氧化能力，甘肅省肅南縣地處高原地區(qū)，且世代以放牧為主要產(chǎn)業(yè)，活動(dòng)量大，其關(guān)節(jié)磨損程度較平原地區(qū)明顯增加[1]，而在關(guān)節(jié)軟骨的氧化應(yīng)激反應(yīng)中，有研究認(rèn)為血紅素氧化酶起到了一定的作用。因核因子E2相關(guān)因子2（NF-E2-relatedfactor2,Nrf2）是血紅素氧化酶的調(diào)節(jié)因子，研究報(bào)道大鼠在敲除了Nrf2后發(fā)生嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎病變[4]，另有研究報(bào)道[5]在建立創(chuàng)傷骨關(guān)節(jié)炎模型的大鼠，血紅素氧化酶的表達(dá)降低對控制骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生效果明顯,因此，在高原地區(qū)、高負(fù)荷勞作狀態(tài)下對骨性關(guān)節(jié)炎的形成有明顯的催化作用。

2.2 低氧、高寒氣候與一氧化氮

肅南縣屬于高寒半干旱氣候，年平均氣溫3.6℃，居住人群常年處于低溫環(huán)境中。榮杰生等[6]調(diào)查研究認(rèn)為，高寒地區(qū)的常住居民具有較高的膝骨性關(guān)節(jié)炎患病率；馬東華[7]在其研究中也報(bào)道了寒冷對骨性關(guān)節(jié)炎癥狀加重有明顯的影響。為什么寒冷會加重骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病，屈婷婷[8]在研究中認(rèn)為寒冷可以增加機(jī)體抗氧化應(yīng)激能力，在抗氧化應(yīng)激力提高的同時(shí)，就會產(chǎn)生大量的超氧化物及活性氧，并能引起雌激素受體增加，使游離雌激素明顯減少。而國外有研究認(rèn)為[9]低水平雌激素會增加一氧化氮和活性氧的產(chǎn)生,從而增加了骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病的易感性。

KaranA[10]等發(fā)現(xiàn)NO的含量在早期OA患者關(guān)節(jié)液中有顯著增加，考慮NO在軟骨破壞的過程中承擔(dān)了一個(gè)不可或缺的角色。王傳家等[11]也認(rèn)為，NO與軟骨細(xì)胞凋亡成正比例增長，NO濃度過高可以加速軟骨細(xì)胞凋亡；為延緩破壞的軟骨進(jìn)展到OA，需平衡氧化還原系統(tǒng)，減少NO過量釋放，因在動(dòng)物模型體內(nèi)過高濃度的NO，可加重關(guān)節(jié)軟骨的破壞。雷光濤[12]研究認(rèn)為大鼠暴露在寒冷環(huán)境中之后發(fā)現(xiàn)，NADPH氧化酶活化，SOD活性降低，而SOD在生理狀態(tài)可通過清楚新陳代謝中產(chǎn)生的高于生物體需要的超氧陰離子自由基，從而延緩衰老，但其生物活性降低，抗衰老功能減退，則關(guān)節(jié)容易發(fā)生退行性病變。

2.3 飲食習(xí)慣

肅南地區(qū)常住居民多為牧民，為御寒且增加身體抗凍能力其飲食習(xí)慣多以牛羊肉為主食，飲用奶茶、酥油茶，脂含量高而缺少維生素，而維生素E與維生素C均是來自于蔬菜的天然抗氧化劑，可減輕機(jī)體氧化應(yīng)激反用。

3.結(jié)語

如上所述，甘肅省肅南縣居民所居住地具有地勢高，氣候寒冷，氧分壓低于平原地區(qū)，且多以放牧業(yè)為主，因天氣及生活方式緣故喜食牛羊肉，這些因素均可增加體內(nèi)活性氧大量產(chǎn)生，降低抗氧化物活性，氧化應(yīng)激反應(yīng)過度，氧化和抗氧化失去平衡，進(jìn)一步引起細(xì)胞死亡和組織損傷，最終導(dǎo)致機(jī)體組織退行性變和衰老[13,14]從而誘發(fā)并加速了骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。但人體是一個(gè)復(fù)雜的有機(jī)體，尤其強(qiáng)調(diào)其各個(gè)組織、器官、甚至細(xì)胞共同作用的整體性，這就增加了發(fā)病機(jī)理的不確定性及不穩(wěn)定性，對骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)理探討并無明確定論，因此從各地區(qū)著手對骨性關(guān)節(jié)炎的流行病學(xué)調(diào)查研究分析其發(fā)病機(jī)理將會對以后臨床治療提更合理依據(jù)。