早期與晚期膝骨關(guān)節(jié)炎患者髕下脂肪墊脂肪組織相關(guān)炎癥因子水平比較

楊放，陳澤銘，余盛，戎鵬澤，石林，王誠浩，龐清江

膝骨關(guān)節(jié)炎（KOA）是中老年人群常見疾病之一，隨著疾病的進(jìn)展根據(jù)不同的影像學(xué)檢查手段有其相應(yīng)的疾病分期，目前應(yīng)用最多的是K-L 分級[1]。髕下脂肪墊（IFP）是膝關(guān)節(jié)最大的軟組織結(jié)構(gòu)[2]，其從周圍的滑膜獲得豐富的血液供應(yīng)，本身還給予髕腱及髕骨下級血供。本研究擬探討早期與晚期KOA患者IFP脂肪組織相關(guān)炎癥因子水平，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019 年9 月至2020 年3 月中國科學(xué)院大學(xué)寧波華美醫(yī)院收治的KOA 患者60例，其中晚期30例（觀察組），早期30例（對照組）。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）符合美國風(fēng)濕病協(xié)會1995年版KOA診斷標(biāo)準(zhǔn)，晚期患者K-L分級為III～I(xiàn)V 級，半月板MRI stoller 分級III級，需行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（TKA）；早期患者K-L 分級為I～I(xiàn)I 級，半月板MRI stoller 分級處于III 級，需行關(guān)節(jié)鏡下半月板修復(fù)術(shù)。（2）晚期患者TKA 術(shù)中發(fā)現(xiàn)患者半月板損傷嚴(yán)重，膝關(guān)節(jié)骨贅增生、軟骨磨損嚴(yán)重；早期患者關(guān)節(jié)鏡下見半月板損傷嚴(yán)重，膝關(guān)節(jié)軟骨磨損情況較輕。（3）年齡≥50歲。（4）體質(zhì)量指數(shù)（BMI）≤30 kg/m2。（5）患者既往無膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷及膝關(guān)節(jié)手術(shù)史，近6 月內(nèi)無膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射史。（6）患者一般情況可，可耐受TKA手術(shù)或膝關(guān)節(jié)鏡下半月板修補(bǔ)術(shù)，ASA分級I～I(xiàn)I 級。（7）晚期患者初次接受TKA 手術(shù)。（8）能獨立表達(dá)自身意愿并且簽署知情同意書者。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）術(shù)前1 周內(nèi)上呼吸道感染或出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)周圍皮膚或軟組織感染者；（2）晚期患者行TKA翻修或膝關(guān)節(jié)行其他手術(shù)方式者。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批通過，所有患者均簽署書面知情同意書。

1.2 方法 觀察組IFP脂肪組織標(biāo)本采集：行單側(cè)TKA手術(shù)，均采用全身麻醉，患者患肢使用止血帶，均采用膝關(guān)節(jié)前正中切口，逐層分離，術(shù)中見半月板損傷嚴(yán)重，骨贅增生明顯，軟骨磨損嚴(yán)重。取下部分影響手術(shù)暴露視野的IFP脂肪組織及皮下脂肪組織，在無菌的環(huán)境切割后下放至凍存管并置于－80℃冰箱冷凍保存。

對照組IFP 脂肪組織標(biāo)本采集：行膝關(guān)節(jié)鏡下探查及半月板修補(bǔ)術(shù)，均采用全身麻醉，使用止血帶，術(shù)中見半月板損傷嚴(yán)重，軟骨磨損較輕，主刀醫(yī)師用藍(lán)鉗抓下少量遮擋關(guān)節(jié)鏡下手術(shù)視野的IFP脂肪組織及入關(guān)節(jié)鏡時少量阻礙入鏡的皮下脂肪組織，在無菌的環(huán)境切割后下放至凍存管并置于－80℃冰箱冷凍保存。

1.3 檢測方法 采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附測定法（ABC-ELISA 法）檢測兩組IFP 脂肪組織相關(guān)炎癥因子水平，包括白介素-6（IL-6）、白介素-8（IL-8）及腫瘤壞死因子-（TNF-）濃度。

1.4 統(tǒng)計方法 數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析，計量資料采用均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用 檢驗。＜0.05 為有差異統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 基線資料比較 觀察組男14例，女16例；年齡54～66歲，平均（59.2±3.6）歲；BMI 為（26.11±1.07）kg/m2。對照組男17例，女13例；年齡52～65 歲，平均（57.7±4.2）歲；BMI 為（26.42±0.98）kg/m2。兩組性別比、年齡及BMI 差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均＞0.05）。

2.2 觀察組IFP 脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 觀察組IFP脂肪組織及皮下脂肪組織IL-6、IL-8 及TNF-水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均＜0.05）。見表1。

表1 觀察組IFP 脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 ×10－8 pg/ml

2.3 對照組IFP脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 對照組IFP脂肪組織及皮下脂肪組織IL-6、IL-8 及TNF-水平差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均＜0.05）。見表2。

表2 對照組IFP 脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 ×10－8 pg/ml

2.4 皮下脂肪組織炎癥因子水平比較兩組皮下脂肪組織IL-6、IL-8 及TNF-水平差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均＞0.05）。見表3。

表3 皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 ×10－8 pg/ml

2.5 IFP 脂肪組織炎癥因子水平比較觀察組IFP 組織IL-6、IL-8 及TNF-水平均高于對照組（均＜0.05）。見表4。

表4 IFP組織炎癥因子水平比較×10－8pg/ml

3 討論

IFP 本質(zhì)是脂肪組織，其具有一定的內(nèi)分泌功能，會分泌一些細(xì)胞因子包括一些炎癥因子，加上其結(jié)構(gòu)及位置的特殊性，通過旁分泌或自分泌的炎癥因子會直接作用于膝關(guān)節(jié)及膝關(guān)節(jié)滑膜。因此對IFP 內(nèi)相關(guān)炎癥因子變化的分析顯得尤為重要。

IL-6 是一種廣為熟知的促炎細(xì)胞因子，在多個疾病發(fā)生發(fā)展及誘導(dǎo)蛋白質(zhì)或炎癥的細(xì)胞通路中起著關(guān)鍵的作用，通過形成IL-6 受體復(fù)合物激活其靶基因的轉(zhuǎn)錄。不少研究表示，血清中較高的IL-6 水平于KOA的發(fā)生有關(guān)，Livshits 等[3]針對英國女性的研究表示，較高的血清中IL-6 水平將會導(dǎo)致KOA的發(fā)生及發(fā)展。IL-6 與其他炎癥因子之間往往也存在聯(lián)動的效應(yīng)，炎癥因子之間相互影響。Guerne 等[4]在一項實驗中發(fā)現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)中的滑膜細(xì)胞會在IL-1的影響下釋放出IL-6，同一組人在另一個實驗中也發(fā)現(xiàn)人類的軟骨細(xì)胞會在IL-1的影響下釋放出IL-6[5]。IL-6 最終主要是通過對于膝關(guān)節(jié)軟骨分解代謝上的作用，影響KOA疾病的發(fā)生發(fā)展。Cawston等[6]發(fā)現(xiàn)，IL-6 通過上調(diào)多種MMPs 以及炎癥因子的表達(dá)，可以加速膝關(guān)節(jié)炎軟骨的分解代謝。

IL-8 是一種趨化因子，屬于炎癥因子，是CXC趨化因子家族的一員也是炎癥的主要介質(zhì)之一，可以刺激中性粒細(xì)胞以及嗜堿性粒細(xì)胞等細(xì)胞，也是一種血管生成因子。Borzi 等[7]發(fā)現(xiàn)多種趨化因子，包括IL-8 等在KOA 中均存在著過度表達(dá)的現(xiàn)象。IL-8 本身也有著誘導(dǎo)細(xì)胞增值及分化的作用，Merz 等[8]發(fā)現(xiàn)，IL-8 會誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞肥大分化及細(xì)胞鈣化，側(cè)面反應(yīng)了炎癥會刺激軟骨細(xì)胞分化。IL-8 除了于其他炎癥因子之間相互影響以外，機(jī)械外力作用、炎癥以及應(yīng)激刺激都會對IL-8的水平帶來影響[9]。

TNF-是炎癥反應(yīng)中關(guān)鍵的炎癥因子，其能激活多種免疫細(xì)胞，調(diào)節(jié)組織代謝及影響其他細(xì)胞因子的分泌。TNF-被視作是眾多炎癥因子中對KOA骨質(zhì)破壞的主要驅(qū)動因素。TNF-與其他炎癥因子可以發(fā)生協(xié)同作用，也會刺激MMPs的表達(dá)，最終影響膝關(guān)節(jié)的軟骨代謝與分解。

本研究結(jié)果顯示，晚期KOA的IFP脂肪組織的3 種炎癥因子水平均高于早期患者，且IFP脂肪組織3 種炎癥因子水平均高于其膝關(guān)節(jié)周圍皮下脂肪組織。