血清COMP、COL10A1、P Ⅱ ANP在骨關(guān)節(jié)炎診斷及病情評(píng)估中的意義

王東旭 閔繼康 李恒

[摘要] 目的 探討血清軟骨寡聚基質(zhì)蛋白（COMP）、X型膠原α1鏈（COL10A1）、ⅡA型前膠原氨基端肽（PⅡ ANP）在骨關(guān)節(jié)炎診斷及病情評(píng)估中的意義。 方法 選取2017年3月～2018年8月期間本院收治的85例膝骨關(guān)節(jié)炎患者為研究對(duì)象，設(shè)為OA組。選取同期健康受試者85例作為對(duì)照組。統(tǒng)計(jì)并比較兩組受試者血清中COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平。比較不同病情分級(jí)、不同VAS評(píng)分的OA組患者血清中COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平。對(duì)血清COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平與Pettersson評(píng)分進(jìn)行直線(xiàn)相關(guān)性分析。 結(jié)果 OA組血清中COMP、COL10A1水平均明顯高于對(duì)照組，PⅡ ANP水平均明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。不同病情分級(jí)、疼痛程度的骨關(guān)節(jié)炎患者血清中的COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平存在明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。病情分級(jí)越高、疼痛越嚴(yán)重，血清中的COMP、COL10A1水平越高，PⅡ ANP水平越低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清COMP、COL10A1水平與Pettersson評(píng)分呈顯著正相關(guān)（P<0.05），血清PⅡ ANP水平與Pettersson評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。 結(jié)論 血清COMP、COL10A1、P Ⅱ ANP可反映骨關(guān)節(jié)炎患者的骨與軟骨損傷情況。

[關(guān)鍵詞] 軟骨寡聚基質(zhì)蛋白;X型膠原α1鏈;ⅡA型前膠原氨基端肽;骨關(guān)節(jié)炎

[中圖分類(lèi)號(hào)] R684.3 ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ? ? ? ?[文章編號(hào)] 1673-9701（2020）12-0018-04

[Abstract] Objective To investigate the significance of serum cartilage oligomeric matrix protein（COMP）， type X collagen α1 chain（COL10A1）， and type ⅡA procollagen amino terminal peptide（PⅡ ANP） in the diagnosis and evaluation of osteoarthritis. Methods A total of 85 patients with knee osteoarthritis who were treated in our hospital from March 2017 to August 2018 were selected as the study subjects and set as the group OA. 85 healthy subjects in the same period were selected as the control group. The serum levels of COMP， COL10A1， and PⅡ ANP were calculated and compared between the two groups of subjects. The serum levels of COMP， COL10A1， and PⅡ ANP in OA patients with different disease grades and different VAS scores were compared. Linear correlation analysis was performed on serum COMP， COL10A1， PⅡ ANP levels and Pettersson score. Results The serum levels of COMP and COL10A1 in the group OA were significantly higher than those in the control group， and the level of PⅡ ANP was significantly lower than that in the control group， and the difference was statistically significant（P<0.05）. There are statistically significant differences in the levels of COMP， COL10A1， and PⅡ ANP in the serum of osteoarthritis patients with different disease grades and pain levels. The higher the disease grade and the more severe the pain， the higher the levels of COMP and COL10A1 in the serum and the lower the level of PⅡ ANP， and the difference was statistically significant（P<0.05）. Correlation analysis showed that serum COMP and COL10A1 levels were significantly positively correlated with Pettersson score（P<0.05）， and serum PⅡ ANP level was significantly negatively correlated with Pettersson score（P<0.05）. Conclusion Serum COMP， COL10A1， and PⅡ ANP can reflect the bone and cartilage damage in patients with osteoarthritis.

[Key words] Cartilage oligomeric matrix protein; Type X collagen α1 chain; Type ⅡA procollagen amino terminal peptide; Osteoarthritis

骨關(guān)節(jié)炎病因復(fù)雜，病理變化涉及多種組織結(jié)構(gòu)，包括滑膜、肌肉、肌腱、軟骨、骨膜等[1]。采用某種特殊生物學(xué)標(biāo)志物來(lái)監(jiān)測(cè)骨關(guān)節(jié)炎患者骨與軟骨的合成與退變，是探索骨關(guān)節(jié)炎早期診斷方法的主要途徑。通常情況下，臨床通過(guò)某些炎癥因子（如C反應(yīng)蛋白）等來(lái)監(jiān)測(cè)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生與發(fā)展，但單純依靠炎癥指標(biāo)不能準(zhǔn)確地反映出關(guān)節(jié)軟骨的破壞程度。有部分骨關(guān)節(jié)炎患者血清中炎性標(biāo)志物水平較低，但組織學(xué)方面骨與軟骨的破壞卻較為嚴(yán)重[2]。軟骨寡聚基質(zhì)蛋白（COMP）為軟骨基質(zhì)成分中的非蛋白聚糖成分[3]，X型膠原α1鏈（COL10A1）為軟骨基質(zhì)成分中的膠原蛋白成分[4]，ⅡA型前膠原氨基端肽（PⅡ ANP）是軟骨基質(zhì)成分中ⅡA型膠原蛋白合成過(guò)程中的特異性標(biāo)志物[5]。本研究分析血清COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平在骨關(guān)節(jié)炎診斷及病情評(píng)估中的意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年3月～2018年8月期間本院收治的85例膝骨關(guān)節(jié)炎患者為研究對(duì)象，設(shè)為OA組。其中男40例，女45例;年齡18～84歲，平均（56.8±15.8）歲。診斷標(biāo)準(zhǔn)：均符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)風(fēng)濕病學(xué)會(huì)制定的骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)[6]。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有其他類(lèi)型關(guān)節(jié)病變的患者;感染患者;腫瘤患者;嚴(yán)重肝腎疾病;嚴(yán)重心血管疾病;既往膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重創(chuàng)傷者。采用傾向性評(píng)分匹配的方法，對(duì)受試者的性別和年齡進(jìn)行匹配，選取同期健康受試者85例作為對(duì)照組，男40例，女45例;年齡20～80歲，平均（55.8±14.5）歲。兩組性別、年齡無(wú)顯著差異（P>0.05）。本研究入組患者均自愿簽署知情同意書(shū)，且本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)同意。

1.2 方法

1.2.1 影像學(xué)檢查 ?對(duì)OA組患者進(jìn)行X線(xiàn)檢查，根據(jù)Kellgren法[7]將骨關(guān)節(jié)炎按照病情分為0～4級(jí)，級(jí)別越高表明關(guān)節(jié)間隙越狹窄，關(guān)節(jié)畸形越明顯。0級(jí)為正常;1級(jí)為關(guān)節(jié)間隙可疑變窄，可能唇狀增生;2級(jí)為有明顯的骨贅，軟骨下骨板粗糙、密度不均或軟骨唇樣突起，關(guān)節(jié)間隙可疑變窄;3級(jí)為中等量骨贅，關(guān)節(jié)間隙變窄較明顯，有硬化性改變，骨關(guān)節(jié)面下囊腫呈圓形或卵圓形;4級(jí)為大量骨贅，關(guān)節(jié)間隙明顯變窄，嚴(yán)重硬化性病變及明顯畸形，并且出現(xiàn)關(guān)節(jié)半脫位及關(guān)節(jié)游離體。采用Pettersson法[8]對(duì)關(guān)節(jié)間隙的狹窄程度進(jìn)行評(píng)價(jià)，該評(píng)分方法對(duì)關(guān)節(jié)病變的8個(gè)征象作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，每個(gè)征象賦分1～2分，滿(mǎn)分16分，分?jǐn)?shù)越高表明關(guān)節(jié)間隙狹窄程度越嚴(yán)重。

1.2.2 VAS評(píng)分 ?采用視覺(jué)模擬評(píng)分（visual analogue scale，VAS）方法對(duì)OA組患者的疼痛程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。由主治醫(yī)師對(duì)受試者的疼痛進(jìn)行評(píng)分，繪制10 cm橫線(xiàn)，對(duì)應(yīng)0～10分，0分為無(wú)痛，10分為劇痛。1～3分為輕微疼痛;4～5分為輕度疼痛;6～7分為中度疼痛;8～10分為重度疼痛。

1.2.3 血清生物學(xué)標(biāo)志物水平檢測(cè) ?受試者均于清晨空腹采集靜脈血10 mL，ELISA法檢測(cè)血清中COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平。

1.3 觀察指標(biāo)

統(tǒng)計(jì)并比較兩組受試者血清中COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平。比較不同病情分級(jí)、不同VAS評(píng)分的OA組患者血清中COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平。對(duì)血清COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平與Pettersson評(píng)分進(jìn)行直線(xiàn)相關(guān)性分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 22.0 軟件分析，正態(tài)計(jì)量資料用（x±s）表示，兩樣本均數(shù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，多個(gè)樣本均數(shù)間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用 LSD法。計(jì)數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。兩變量的相關(guān)分析用Pearson直線(xiàn)相關(guān)分析法，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組血清生物學(xué)標(biāo)志物含量比較

統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，OA組血清中COMP、COL10A1水平均明顯高于對(duì)照組，PⅡ ANP水平均明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 不同病情分級(jí)的OA患者血清生物學(xué)標(biāo)志物含量比較

單因素方差分析結(jié)果顯示，不同病情分級(jí)的OA患者血清中的COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平存在明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。病情分級(jí)越高，血清中的COMP、COL10A1水平越高，PⅡ ANP水平越低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表2。

2.3 不同VAS評(píng)分的OA患者血清生物學(xué)標(biāo)志物含量比較

單因素方差分析結(jié)果顯示，不同VAS評(píng)分的OA患者血清中的COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平存在明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。VAS評(píng)分越高，血清中的COMP、COL10A1水平越高，PⅡ ANP水平越低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見(jiàn)表3。

2.4 血清COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平與Pettersson評(píng)分的相關(guān)性分析

相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清COMP、COL10A1水平與Pettersson評(píng)分呈顯著正相關(guān)（P<0.05），血清PⅡ ANP水平與Pettersson評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。見(jiàn)表4。

3 討論

軟骨細(xì)胞與周?chē)|(zhì)間的相互作用決定了軟骨的功能與結(jié)構(gòu)是否正常，軟骨細(xì)胞可以通過(guò)調(diào)節(jié)基質(zhì)的產(chǎn)生和降解來(lái)維持關(guān)節(jié)軟骨周?chē)|(zhì)的穩(wěn)定性。穩(wěn)定的基質(zhì)成分有助于軟骨正常結(jié)構(gòu)的維持以及功能的優(yōu)化，同時(shí)基質(zhì)對(duì)軟骨細(xì)胞還具有保護(hù)作用，從而影響了關(guān)節(jié)的功能?？梢?jiàn)，骨關(guān)節(jié)炎病理?xiàng)l件下發(fā)生的關(guān)節(jié)損傷可涉及到軟骨等組織基質(zhì)成分，損傷的過(guò)程也涉及到基質(zhì)成分的合成和分解。

COMP為軟骨基質(zhì)成分中的非蛋白聚糖成分，是近年來(lái)研究較多的一種軟骨標(biāo)記物，但具體生物學(xué)功能尚未完全清楚。在臨床和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)中被證實(shí)，在骨關(guān)節(jié)炎的臨床病例和動(dòng)物模型中，COMP的水平升高與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)[9-12]。COL10A1為軟骨基質(zhì)成分中的膠原蛋白成分。但也有研究認(rèn)為，COMP雖然可作為骨關(guān)節(jié)炎早期異常指標(biāo)，但由于各個(gè)關(guān)節(jié)的軟骨損傷均可導(dǎo)致血清COMP水平增加，因此血清COMP異常只能表明軟骨受累，不能反映軟骨損傷的程度[13-15]。因此本研究中將PⅡ ANP、COL10A1兩個(gè)指標(biāo)共同納入研究。Ⅱ型膠原是軟骨基質(zhì)的主要成分，在軟骨代謝過(guò)程中，Ⅱ型膠原與軟骨的合成與分解密切相關(guān)，PⅡ ANP是軟骨基質(zhì)成分中ⅡA型膠原蛋白合成過(guò)程中的特異性標(biāo)志物[16-17]。本研究發(fā)現(xiàn)，骨關(guān)節(jié)炎患者血清中COMP、COL10A1水平明顯高于對(duì)照組，PⅡ ANP水平均明顯低于對(duì)照組，證實(shí)了骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生時(shí)的骨與軟骨損傷過(guò)程，在骨與軟骨的損傷過(guò)程中，軟骨基質(zhì)成分中的COMP、COL10A1大量釋放入血，因此血清中的COMP、COL10A1呈高水平狀態(tài)。而由于軟骨損傷的發(fā)生，導(dǎo)致膠原蛋白的合成水平降低，因此血清中PⅡ ANP水平明顯低于正常人群，或者是由于骨關(guān)節(jié)炎晚期軟骨磨損丟失，導(dǎo)致軟細(xì)胞和基質(zhì)減少所致[18-20]。

為了進(jìn)一步分析骨關(guān)節(jié)炎病情嚴(yán)重程度與生物學(xué)標(biāo)志物之間的關(guān)系，本研究分別比較了不同病情分級(jí)、不同疼痛情況下的骨關(guān)節(jié)炎患者血清中的COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平，統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，伴隨病情分級(jí)的增加和疼痛程度的增加，血清中的COMP、COL10A1呈逐步升高狀態(tài)，而PⅡ ANP水平呈逐步降低狀態(tài)。相關(guān)性分析結(jié)果也顯示，血清COMP、COL10A1水平與Pettersson評(píng)分呈顯著正相關(guān)，血清PⅡ ANP水平與Pettersson評(píng)分呈顯著負(fù)相關(guān)。以上均說(shuō)明，血清COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平可反映骨關(guān)節(jié)炎患者的骨與軟骨損傷情況。

綜上所述，COMP、COL10A1、PⅡ ANP均為軟骨基質(zhì)成分中具有代表性的成分，在軟骨代謝過(guò)程中均發(fā)揮重要作用。通過(guò)檢測(cè)骨關(guān)節(jié)炎患者血清中的COMP、COL10A1、PⅡ ANP水平，可以反映骨關(guān)節(jié)炎患者的骨與軟骨損傷情況。但要將其作為診斷指標(biāo)應(yīng)用于臨床骨關(guān)節(jié)炎的診斷還需要進(jìn)行相關(guān)的診斷效能檢驗(yàn)，這也是我們未來(lái)研究的方向。

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（收稿日期：2019-12-02）