COMP和蛋白聚糖在KOA患者血清中的表達(dá)及相關(guān)因素研究＊

商施錁，周小莉，張 瑩，邵 勤

（1.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科 400016；2.重慶市中醫(yī)院風(fēng)濕病科 400021）

膝骨性關(guān)節(jié)炎（knee－osteoarthritis，KOA）是中老年人的常見病和多發(fā)病，是引起膝關(guān)節(jié)疼痛甚至病殘的常見原因，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量和自理能力［1］。早期KOA缺乏特異性的臨床癥狀和體征，而影像學(xué)改變延后于KOA癥狀出現(xiàn)，故目前骨關(guān)節(jié)炎的早期診斷頗為困難。近年來研究發(fā)現(xiàn)一些特異的、敏感的生物標(biāo)記物如血清中軟骨寡聚基質(zhì)蛋白（cartilage oligomeric matrix protein，COMP）和蛋白聚糖可能成為早期診斷KOA病變的血清學(xué)“金指標(biāo)”［2－3］。本研究擬檢測(cè)KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖水平，分析它們與患者年齡、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）、病程、WOMAC評(píng)分及X線K－L分級(jí)的相關(guān)性，探討COMP和蛋白聚糖在KOA診斷中的臨床意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 100例KOA患者（KOA組）均為重慶市中醫(yī)院2012年4月至2013年12月住院或門診診治患者，其中男36例，女64例，年齡55～75歲，平均（62.07±5.20）歲，病程最短3個(gè)月，最長(zhǎng)12年，平均（3.1±1.5）年。對(duì)照組為該院門診體檢的健康志愿者30例，其中男10例，女20例。所有入選患者及健康志愿者均通過該院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)并簽署知情同意書。兩組性別、年齡、BMI比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）年齡55～75歲；（2）符合2010年中華醫(yī)學(xué)會(huì)風(fēng)濕病學(xué)分會(huì)頒發(fā)的《骨關(guān)節(jié)炎診斷及治療指南》［4］中KOA的分類標(biāo)準(zhǔn)；（3）近4周未使用糖皮質(zhì)激素及近2周內(nèi)未用其他藥物及方法治療者；（4）簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）不符合KOA分類標(biāo)準(zhǔn)者；（2）并發(fā)癥影響到關(guān)節(jié)者，如類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、銀屑病、代謝性骨病、急性創(chuàng)傷等；（3）過敏體質(zhì)及多種藥物過敏者；（4）合并心血管、腦血管、肝、腎、造血系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等嚴(yán)重原發(fā)性疾病及精神病患者。

表1 兩組基線資料比較

1.2 方法

1.2.1 WOMAC評(píng)分 WOMAC評(píng)分［5］記錄治療前后關(guān)節(jié)痛，包括自我評(píng)價(jià)靜息痛、下蹲痛、活動(dòng)痛和被動(dòng)活動(dòng)痛，按10 cm標(biāo)尺積分，無痛為0分，最痛為10分，總指數(shù)積分用24個(gè)組成項(xiàng)目的積分總數(shù)來表示，WOMAC指數(shù)越高表示KOA越嚴(yán)重。根據(jù)總積分，按下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估KOA的輕重程度：＜80分，輕度；80～120分，中度；＞120分，重度。

1.2.2 放射學(xué)指標(biāo)K－L分級(jí)［6］根據(jù)膝關(guān)節(jié)X線片中關(guān)節(jié)間隙、骨贅、骨硬化損害等分為5個(gè)級(jí)別：0級(jí)正常；1級(jí)可出現(xiàn)唇樣骨贅；2級(jí)明顯骨贅，可出現(xiàn)關(guān)節(jié)間隙變窄；3級(jí)中度多發(fā)骨贅，關(guān)節(jié)間隙明顯變窄，有些骨質(zhì)硬化，可有骨質(zhì)磨損；4級(jí)巨大骨贅，關(guān)節(jié)間隙顯著變窄，骨質(zhì)嚴(yán)重硬化，明顯骨質(zhì)磨損。其中，0級(jí)正常，4級(jí)關(guān)節(jié)破壞最嚴(yán)重。

1.2.3 COMP和蛋白聚糖檢測(cè) 所有入選患者及健康志愿者在清晨空腹靜息狀態(tài)下采集靜脈血液標(biāo)本5mL。所有標(biāo)本在1h內(nèi)離心后取上清液－80℃冰箱保存，統(tǒng)一檢測(cè)。采用ELISA方法，檢測(cè)試劑采用美國(guó)R＆D公司人COMP和蛋白聚糖試劑盒，所有操作參照試劑使用說明書，BIO－TEK公司ELx800酶標(biāo)儀檢測(cè)標(biāo)本的指標(biāo)濃度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品濃度與相對(duì)應(yīng)光密度（OD值）確定的標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以±s表示，成組設(shè)計(jì)的多樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析，組內(nèi)兩兩比較采用SNK－t檢驗(yàn)，相關(guān)性研究采用直線回歸分析，以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COMP和蛋白聚糖比較 KOA組患者血清中COMP和蛋白聚糖較對(duì)照組明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組血清中COMP和蛋白聚糖比較（±s，μg/mL）

表2 兩組血清中COMP和蛋白聚糖比較（±s，μg/mL）

a：P＜0.05，與健康對(duì)照組比較。

組別 n COMP 30 4.22±0.65 3.65±0.45 KOA組 100 6.92±0.54a 6.02±0.68蛋白聚糖對(duì)照組a

2.2 不同X線 K－L分級(jí) KOA患者 WOMAC評(píng)分、血清COMP和蛋白聚糖比較 隨著X線分級(jí)增加，WOMAC評(píng)分、血清COMP和蛋白聚糖水平逐漸升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。但是，在重度（3、4級(jí)）X線改變患者中，WOMAC評(píng)分、血清COMP和蛋白聚糖升高不明顯，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見表3。

表3 不同X線K－L分級(jí)KOA患者血清COMP和蛋白聚糖比較（±s）

表3 不同X線K－L分級(jí)KOA患者血清COMP和蛋白聚糖比較（±s）

a：P＜0.05，b：P＜0.01，與0級(jí)比較；c：P＜0.05，d：P＜0.01，與1級(jí)比較。

X線分級(jí) n WOMAC評(píng)分（分）COMP（μg/mL）蛋白聚糖（μg/mL）0級(jí)9 70.77±8.05 6.27±0.50 5.15±0.83 1級(jí) 21 76.14±8.50a 6.57±0.47 5.63±0.49a 2級(jí) 32 81.96±5.00bc 7.11±0.46bd 6.19±0.56bc 3級(jí) 28 83.03±7.09bd 7.15±0.51bd 6.23±0.57bd 4級(jí) 10 84.10±7.97bd 7.07±0.63bc 6.35±0.40bd

2.3 COMP和蛋白聚糖與患者有關(guān)因素相關(guān)性分析 KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖水平與患者年齡、BMI、WOMAC評(píng)分、K－L分級(jí)呈正相關(guān)（P＜0.05），但均與患者病程無直線相關(guān)性（P＞0.05），見表4。

表4 COMP和蛋白聚糖與患者有關(guān)因素的相關(guān)性

3 討 論

KOA作為臨床上常見的、多發(fā)的關(guān)節(jié)退行性疾病，傳統(tǒng)上多采用X線片來診斷，但敏感度較差，當(dāng)患者關(guān)節(jié)出現(xiàn)X線改變時(shí)，關(guān)節(jié)的正常功能已經(jīng)發(fā)生嚴(yán)重的、不可逆的影響［7］。核磁共振掃描在三維成像、軟組織顯影等方面具有優(yōu)勢(shì)，但是費(fèi)用昂貴，早期病變也很難發(fā)現(xiàn)［8］。而對(duì)KOA病情進(jìn)展評(píng)估，傳統(tǒng)的方法是通過測(cè)定炎癥因子如C反應(yīng)蛋白、紅細(xì)胞沉降率來監(jiān)測(cè)疾病活動(dòng)度，但這些炎癥因子卻不能反映出關(guān)節(jié)軟骨的破壞程度［9］。因此，能否發(fā)現(xiàn)有效的、廉價(jià)的檢測(cè)手段來診斷早期KOA和監(jiān)測(cè)病變的進(jìn)展是目前急需解決的課題之一。

近年來，反應(yīng)關(guān)節(jié)組織早期破壞的軟骨降解大分子物質(zhì)及它們的片段受到廣泛關(guān)注，如基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）、COMP及蛋白聚糖等，他們表達(dá)上調(diào)與重新分布是KOA病程中關(guān)節(jié)軟骨退行性變?cè)缙陔A段的特征性改變［2－3，10］。目前認(rèn)為KOA發(fā)生主要是細(xì)胞外基質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡破壞所致，即降解超過合成，而軟骨細(xì)胞外基質(zhì)主要成分是膠原和蛋白聚糖。COMP主要由軟骨細(xì)胞和滑膜細(xì)胞分泌，參與調(diào)節(jié)纖維結(jié)構(gòu)和維持膠原蛋白網(wǎng)的完整性；蛋白聚糖是一種復(fù)雜的蛋白多糖大分子，具有抵抗壓力和分散負(fù)荷的能力。在KOA病變過程中，軟骨合成代償性增加或退變軟骨降解增加均可以導(dǎo)致COMP和蛋白聚糖表達(dá)增加和重新分布［11－12］。本研究發(fā)現(xiàn)，KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖明顯高于對(duì)照組。

血清中COMP和蛋白聚糖水平受運(yùn)動(dòng)、藥物、創(chuàng)傷、年齡、BMI等因素影響［13］。本研究對(duì)象均在靜息狀態(tài)下采集標(biāo)本，避免了運(yùn)動(dòng)干擾。納入病例近4周未使用糖皮質(zhì)激素及近2周內(nèi)未用其他藥物及方法治療，并排除創(chuàng)傷病史，避免藥物、創(chuàng)傷等對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。本研究結(jié)果顯示，KOA患者血清中蛋白聚糖和COMP升高水平與年齡、BMI成正相關(guān)，這與近年來多數(shù)研究發(fā)現(xiàn)年齡和肥胖是KOA患病的重要影響因素一致［14－15］。

本研究納入KOA患者COMP和蛋白聚糖升高水平與臨床WOMAC評(píng)分呈直線相關(guān)性，隨著X線K－L分級(jí)增加，血清COMP和蛋白聚糖水平逐漸升高。但是，在重度（3級(jí)、4級(jí)）X線改變患者，血清COMP和蛋白聚糖逐漸升高程度不明顯，這與既往文獻(xiàn)報(bào)道不一致［15－16］?？赡芘c在KOA早中期，軟骨細(xì)胞合成代償性增加及軟骨降解、破壞逐漸增多，導(dǎo)致COMP和蛋白聚糖表達(dá)增加和重新分布；而在晚期，軟骨細(xì)胞失代償，病變以骨贅增生及軟骨下骨骨質(zhì)破壞為主，骨血清COMP和蛋白聚糖逐漸升高程度反而下降，這提示動(dòng)態(tài)觀察COMP和蛋白聚糖能夠作為KOA病情評(píng)估及病情進(jìn)展的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

總之，KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖水平明顯高于健康對(duì)照者，證實(shí)軟骨損傷的存在，它們升高的水平受年齡、BMI、臨床WOMAC評(píng)分、關(guān)節(jié)影像學(xué)改變影響，因此可作診斷早期KOA重要的輔助指標(biāo)，并用于KOA病情評(píng)估及病情進(jìn)展的預(yù)測(cè)。

本研究不足之處在于納入的樣本量及臨床資料有限，缺少長(zhǎng)期隨訪研究，而人體代謝存在動(dòng)態(tài)變化，相關(guān)因素如年齡、WOMAC評(píng)分、K－L分級(jí)變化相對(duì)穩(wěn)定。因此，大樣本量的前瞻性隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)，多次動(dòng)態(tài)測(cè)量COMP和蛋白聚糖水平，減少誤差及偏倚的影響是今后進(jìn)一步研究的方向。

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