膝骨關(guān)節(jié)炎與外周血IL-4、IL-6、IL-17A的相關(guān)性分析

曾惠瓊　黃新民　伍少霞　熊力群　盧小平　葉志中

【摘 要】目的：比較膝骨關(guān)節(jié)炎患者及健康人群外周血中白細(xì)胞介素（IL）-4、IL-6、IL-17A的含量，研究IL-4、IL-6、IL-17A與膝骨關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度的關(guān)系，探討膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制。方法：選取膝骨關(guān)節(jié)炎患者67例為膝骨關(guān)節(jié)炎組，再選取同期體檢的健康志愿者58例為健康對照組。檢測2組外周血中IL-4、IL-6、IL-17A的水平，使用Lequesne指數(shù)評估骨關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度。結(jié)果：膝骨關(guān)節(jié)炎組外周血中IL-6、IL-17A含量較健康對照組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），IL-4水平與健康對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）;膝骨關(guān)節(jié)炎組外周血中IL-6、IL-17A的水平與膝骨關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)（r = 0.734，P < 0.01;r = 0.463，P < 0.05）。結(jié)論：膝骨關(guān)節(jié)炎患者外周血中IL-6、IL-17A的表達(dá)明顯升高，并且與病變嚴(yán)重程度呈正相關(guān)，IL-6、IL-17A可能參與了膝骨關(guān)節(jié)炎的病理過程，阻斷IL-6、IL-17A信號通路，有望減輕及改善患者膝關(guān)節(jié)的破壞。

【關(guān)鍵詞】 骨關(guān)節(jié)炎，膝;白細(xì)胞介素-4;白細(xì)胞介素-6;白細(xì)胞介素-17A;相關(guān)性

【ABSTRACT】Objective：To compare the levels of IL-4，IL-6 and IL-17A in peripheral blood of patients with knee osteoarthritis and healthy people，to study the relationship between the levels of IL-4，IL-6 and IL-17A and the severity of knee osteoarthritis，and to explore the pathogenesis of knee osteoarthritis.Methods：Sixty-seven patients with knee osteoarthritis were selected as the knee osteoarthritis group，and 58 healthy volunteers were selected as the healthy control group.The levels of IL-4，IL-6 and IL-17A in peripheral blood of the two groups were detected，and the severity of osteoarthritis was assessed by Lequesne index.Results：The levels of IL-6 and IL-17A in the peripheral blood of the knee osteoarthritis group were higher than those of the healthy control group，with a statistical significance（P < 0.05）.There was no significant difference in the levels of IL-4 between the knee osteoarthritis group and the healthy control group（P > 0.05）.The levels of IL-6 and IL-17A in peripheral blood of the knee osteoarthritis group were positively correlated with the severity of knee osteoarthritis（r = 0.734，P < 0.01;r = 0.463，P < 0.05）.Conclusion：The expression of IL-6 and IL-17A in the peripheral blood of patients with knee osteoarthritis is significantly increased and positively correlated with the severity of the disease.IL-6 and IL-17A may be involved in the pathological process of knee osteoarthritis.Blocking IL-6 and IL-17A signaling pathways is expected to reduce and improve the damage of knee joint.

【Keywords】 osteoarthritis，knee;IL-4;IL-6;IL-17A;correlation

骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）是一種退行性病變[1-3]，嚴(yán)重時會引起關(guān)節(jié)畸形、活動受限，最終部分患者需要行關(guān)節(jié)置換手術(shù)。本病主要病理改變?yōu)檐浌菗p傷、關(guān)節(jié)間隙變窄、骨贅生成等[4]。OA可分為原發(fā)性及繼發(fā)性，以膝骨關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）最常見，但是引發(fā)退行性變的使動因素及發(fā)病機(jī)制尚屬未知。目前臨床上缺乏有效的治療措施[5]，對發(fā)病機(jī)制的研究有望為疾病防治提供重要線索。

OA的診斷主要依靠臨床癥狀及X線檢查[6]，本病早期無明顯臨床癥狀，X線檢查只有在關(guān)節(jié)軟骨破壞嚴(yán)重時才能評估[7]。由于早期診斷缺乏特異性手段，亞臨床及臨床前期的診斷已經(jīng)成為近年來的研究熱點(diǎn)，目前主要集中在疾病早期生物標(biāo)志物、細(xì)胞因子等可靠的高敏指標(biāo)上[8]。細(xì)胞因子存在于各類組織和細(xì)胞當(dāng)中，與滑膜功能的改變及關(guān)節(jié)軟骨的破壞有一定的相關(guān)性，與生物指標(biāo)相比，細(xì)胞因子檢測特異性較強(qiáng)，且便捷可靠、性價比高，能夠被臨床所運(yùn)用。本研究旨在測定原發(fā)性KOA患者血清中白細(xì)胞介素（IL）-4、IL-6、

IL-17A水平，并分析其與KOA嚴(yán)重程度的相關(guān)性。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取2016年5月至2018年5月在深圳市福田區(qū)風(fēng)濕病?？漆t(yī)院就診的KOA患者67例為KOA組，再選取同期本院體檢的健康志愿者58例為健康對照組。2組年齡、性別、體質(zhì)量指數(shù)（BMI指數(shù)）等一般資料比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），具有可比性。見表1。本研究通過深圳市福田區(qū)風(fēng)濕病?？漆t(yī)院倫理委員會核查，受試對象均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 按照中華醫(yī)學(xué)會風(fēng)濕病學(xué)分會發(fā)布的《骨關(guān)節(jié)炎診斷及治療指南》診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]。①近1個月內(nèi)反復(fù)膝關(guān)節(jié)疼痛;②活動時有摩擦音;③膝關(guān)節(jié)晨僵 < 30 min;④X線提示非對稱性關(guān)節(jié)間隙變窄，軟骨下骨硬化，囊性變。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) ①繼發(fā)性O(shè)A患者;②合并炎性關(guān)節(jié)病及結(jié)締組織病者，如系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)等;③OA合并其他系統(tǒng)嚴(yán)重疾病者。

2 方 法

2.1 檢測方法 禁食12 h，清晨空腹抽取肘正中靜脈血6 mL，離心機(jī)以3000 r·min-1離心

20 min，吸取上層血清，分裝于Eppendorf管，采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELLSA）測定血清中IL-4、IL-6、IL-17A水平。根據(jù)Lequesne指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)評估KOA患者的嚴(yán)重程度。

2.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以表示，組間比較采用Mann-Whitney秩和檢驗(yàn);兩因素之間相關(guān)性采用非參數(shù)Spearman相關(guān)性分析。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié) 果

3.1 KOA組與健康對照組IL-4、IL6、IL-17A水平比較 KOA組外周血中IL-6、IL-17A水平較健康對照組高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）;IL-4水平與健康對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。見表2。

3.2 炎性因子與Lequesne指數(shù)相關(guān)性分析 KOA組外周血中IL-6、IL-17A水平與Lequesne指數(shù)（8.70±4.10）呈正相關(guān)（r = 0.734，P < 0.01;r = 0.463，P < 0.05）。

4 討 論

近年來，OA體外研究發(fā)現(xiàn)，炎性細(xì)胞因子可能參與調(diào)節(jié)軟骨代謝、軟骨細(xì)胞凋亡。腫瘤壞死因子-α（TNF-α）、IL-1等[10-12]已被證實(shí)是重要的致炎因子，可抑制軟骨膠原蛋白和蛋白多糖的合成。正常軟骨細(xì)胞體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，IL-4通過抑制IL-1誘導(dǎo)軟骨細(xì)胞合成相關(guān)基質(zhì)金屬蛋白酶達(dá)到保護(hù)軟骨作用[13];OA中軟骨細(xì)胞降低對IL-4的易感性可能加速關(guān)節(jié)軟骨退化[14]，IL-4在OA患者關(guān)節(jié)液中水平明顯升高;但本研究表明，KOA組與健康對照組血清IL-4水平比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），提示軟骨細(xì)胞相互產(chǎn)生的應(yīng)力性刺激是引起KOA的重要因素之一。已有研究發(fā)現(xiàn)，IL-4還參與軟骨細(xì)胞應(yīng)力信號轉(zhuǎn)導(dǎo)[15]，通過適當(dāng)?shù)膽?yīng)力性刺激正常的軟骨細(xì)胞，能分泌一定濃度的IL-4，對軟骨組織起保護(hù)作用。

IL-6是炎癥反應(yīng)過程中重要的細(xì)胞因子，KOA中的軟骨基質(zhì)降解與滑膜的破壞均與IL-6含量關(guān)系密切。研究表明，IL-6單獨(dú)并不誘導(dǎo)破骨細(xì)胞形成，但當(dāng)其與可溶性IL-6受體（sIL-6R）共同作用時可激發(fā)鼠破骨細(xì)胞的形成[16]。有研究發(fā)現(xiàn)，KOA早期患者關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞IL-6 mRNA呈高表達(dá)，血清及關(guān)節(jié)液中IL-6水平顯著升高，但是否與OA病情程度呈正相關(guān)尚無定論[17]。本研究結(jié)果顯示，與健康對照組比較，KOA患者血清中IL-6水平顯著升高，同時患者血清中IL-6水平與Lequesne指數(shù)呈正相關(guān)。因此，推測KOA患者關(guān)節(jié)受損程度與血清中IL-6水平呈正相關(guān)，IL-6可作為臨床早期診斷及評估疾病活動的指標(biāo)。

IL-17是由記憶性CD4+T細(xì)胞分泌的一類前炎性細(xì)胞因子，其家族成員（IL-17A-F）通過結(jié)合各自的受體（IL-17Ra-E）誘導(dǎo)其他炎癥因子（如IL-1β、TNF-α、IL-6）的釋放，破壞骨形成及骨破壞之間的平衡，軟骨破壞加劇。陳亮等[18]研究發(fā)現(xiàn)，IL-17Ra特異性的DNA適配子RA10-6在體外能阻斷IL-17與IL-17Ra特異性結(jié)合，并呈劑量依賴性地抑制小鼠滑膜組織IL-6的表達(dá)，減輕滑膜炎癥，因此IL-17在調(diào)節(jié)免疫、炎癥應(yīng)答和自身免疫性疾病等方面發(fā)揮作用[19]。已有研究發(fā)現(xiàn)，IL-17A在OA發(fā)病中起著重要作用，膝關(guān)節(jié)內(nèi)注射低劑量的IL-17可誘導(dǎo)出典型的KOA模型[20-21]。另外，IL-17A在OA疼痛誘導(dǎo)中起著重要的作用[22]。有研究顯示，血漿與關(guān)節(jié)液中的IL-17水平與關(guān)節(jié)疼痛呈正相關(guān)[23]，疼痛刺激使關(guān)節(jié)滑膜釋放出更多的IL-17，從而形成惡性循環(huán)[24]。本研究發(fā)現(xiàn)，OA患者外周血清中IL-17A水平與Lequesne指數(shù)呈正相關(guān)，隨著OA病變程度的加重，關(guān)節(jié)液中IL-17A的表達(dá)亦相應(yīng)增高，與上述結(jié)論相吻合。IL-17A水平可作為判斷KOA病情及疼痛程度的客觀指標(biāo)。

本研究結(jié)果顯示，原發(fā)性KOA患者血清IL-6、IL-17A表達(dá)水平明顯高于健康對照組，且與KOA的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)性，這提示IL-6、IL-17A

有可能作為KOA嚴(yán)重程度及疾病進(jìn)展的臨床參考指標(biāo)之一。由于本研究納入患者樣本量較小，有待進(jìn)一步多個研究中心及更大樣本結(jié)果驗(yàn)證。

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收稿日期：2019-03-11;修回日期：2019-04-19