FGF18與骨性關(guān)節(jié)炎患者血清炎癥細(xì)胞因子、脂肪細(xì)胞因子及骨關(guān)節(jié)嚴(yán)重程度的相關(guān)性

胡彥彬 王振東 趙強(qiáng) 湯瑋 潘偉 李雷

骨性關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis，OA）又被稱為增生性骨關(guān)節(jié)炎或退行性關(guān)節(jié)病，患者的主要病理表現(xiàn)為新骨的形成及軟骨退行性病變，進(jìn)而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨變性、破壞，引發(fā)關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、骨質(zhì)增生和關(guān)節(jié)積液等癥。OA 嚴(yán)重的甚至可導(dǎo)致殘疾等嚴(yán)重不良事件，被認(rèn)為是導(dǎo)致人群傷殘的重要原因之一，嚴(yán)重威脅了患者的生活質(zhì)量[1]。細(xì)胞因子學(xué)說認(rèn)為炎性細(xì)胞因子在骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[2]。并有研究證實(shí)[3]，肥胖、高血壓、血脂異常等代謝紊亂是骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素。通過炎癥細(xì)胞因子和脂肪細(xì)胞因子檢測(cè)可了解OA患者疾病進(jìn)展情況。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子-18（fibroblast growth factor-18，F(xiàn)GF18）為FGF家族中具有代表性的因子，在軟骨形成、骨骼發(fā)育及關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中具有重要作用[4]。目前，對(duì)于FGF18 在OA 中檢測(cè)及與OA 骨關(guān)節(jié)嚴(yán)重程度的關(guān)系研究較少，本研究對(duì)FGF18與骨性關(guān)節(jié)炎患者血清炎癥細(xì)胞因子、脂肪細(xì)胞因子及骨關(guān)節(jié)嚴(yán)重程度的相關(guān)性進(jìn)行了探究，以指導(dǎo)OA患者的病情評(píng)估及治療，具體如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2018年6月至2019年6月本院收治的120例OA患者，根據(jù)Kellgren-Lawrence（K-L）分級(jí)至少2級(jí)，并分為KL2 組（n=53）、KL3組（n=39）、KL4組（n=28）。其中，KL2級(jí)男31例，女22例，年齡39～80歲，平均年齡（58.8±4.2）歲，病程6個(gè)月～9年，平均（2.5±0.6）年；KL3級(jí)男23例，女16例，年齡41～79歲，平均年齡（59.4±4.1）歲，病程3個(gè)月～10年，平均（2.5±0.7）年；KL4級(jí)男16例，女12例，年齡42～76歲，平均年齡（58.1±4.5）歲，病程6個(gè)月～10年，平均（2.7±0.7）年。另選取同期于我院體檢的健康志愿者30例作為對(duì)照組，其中男18例，女12例，年齡45～82歲，平均（59.7±4.6）歲。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合OA 的相關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)[5]；②對(duì)病變關(guān)節(jié)行X 光線檢查并依據(jù)Kellgren-Lawrence（K-L）分級(jí)為2～4級(jí)；③均對(duì)本研究?jī)?nèi)容知情同意并簽署知情同意書；④依從性好，能夠配合完成此研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并感染、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、創(chuàng)傷及骨腫瘤等骨關(guān)節(jié)疾病者；②肝腎等臟器存在器質(zhì)性病變者；③存在骨關(guān)節(jié)手術(shù)史者；④近期有糖皮質(zhì)激素等藥物治療者。排除關(guān)節(jié)外傷史、合并急慢性疾病者。4組研究對(duì)象在性別、年齡上比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05），具有可比性。本研究獲得院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 Kellgren-Lawrence（K-L）分級(jí)方法[6]

所有研究對(duì)象均行X射線檢查并行K-L分級(jí)。K-L分級(jí)0～4級(jí)，分級(jí)越高，病變?cè)絿?yán)重。

1.2.2 血清因子檢測(cè)

所有研究對(duì)象均入院后抽取5 mL 空腹靜脈血，3 500 r/min 離心10 min 收集血清，-80℃保存待測(cè)。采用酶聯(lián)免疫吸附法（Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）測(cè)定FGF18及炎癥細(xì)胞因子[腫瘤壞死因子-α（Tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細(xì)胞介素-1β（Interleukin-1β，IL-1β）、IL-6、IL-17、IL-23]、脂肪細(xì)胞因子[瘦素（Leptin，LP）、脂聯(lián)素（Adiponectin，APN）、內(nèi)脂素（visfatin）]水平，F(xiàn)GF18及炎癥細(xì)胞因子試劑盒購自南京建成生物醫(yī)學(xué)工程公司，脂肪細(xì)胞因子試劑盒購自深圳晶美生物工程有限公司。檢測(cè)方法依照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料以%表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料以（）表示，兩兩比較采用LSD-t 檢驗(yàn)，多組間比較采用單因素方差分析；Spearman 相關(guān)性分析各指標(biāo)的相關(guān)性。P＜0.05 為差異具有統(tǒng)計(jì)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組患者臨床一般資料比較

對(duì)照組健康志愿者、KL2 組、KL3組及KL4組OA患者性別、年齡比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；K-L分級(jí)各組OA患者病程比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。見表1。

表1 各組患者臨床一般資料比較（±s）Table1 Comparison of general clinical data of patients in each group（±s）

表1 各組患者臨床一般資料比較（±s）Table1 Comparison of general clinical data of patients in each group（±s）

項(xiàng)目性別（男/女）年齡（歲）病程（年）對(duì)照組（n=30）18/12 59.7±4.6-KL2 組（n=53）31/22 58.8±4.2 2.5±0.6 KL3組（n=39）23/16 59.4±4.1 2.5±0.7 KL4組（n=28）16/12 58.1±4.5 2.7±0.7 F值0.051 1.225 1.469 P值0.997 0.224 0.146

2.2 各組FGF18、炎癥細(xì)胞因子及脂肪細(xì)胞因子水平比較

KL2 組、KL3組及KL4組間FGF18、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17、IL-23、Leptin、visfatin及APN 水平比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），OA患者K-L分級(jí)各組FGF18、APN 水平均顯著低于對(duì)照組，TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17、IL-23、Leptin、visfatin 水平顯著高于對(duì)照組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 各組FGF18、炎癥細(xì)胞因子及脂肪細(xì)胞因子水平比較（±s）Table2 Comparison of levels of FGF18，inflammatory cytokines and adipokines in each group（±s）

表2 各組FGF18、炎癥細(xì)胞因子及脂肪細(xì)胞因子水平比較（±s）Table2 Comparison of levels of FGF18，inflammatory cytokines and adipokines in each group（±s）

注：與對(duì)照組比較，aP＜0.05；與KL2 組比較，bP＜0.05；與KL3組比較，cP＜0.05。

項(xiàng)目FGF18（ng/L）TNF-α（mg/L）IL-1β（ng/L）IL-6（ng/L）IL-17（ng/mL）IL-23（ng/mL）Leptin（μg/L）APN（mg/L）visfatin（μg/L）對(duì)照組（n=30）33.5±4.6 0.3±0.1 22.3±2.5 3.5±1.2 0.6±0.2 5.0±1.8 5.2±1.3 19.7±2.8 6.6±1.8 KL2 組（n=53）27.2±3.7a 0.6±0.2a 36.7±4.4a 13.8±2.0a 1.1±0.3a 16.3±2.2a 9.6±1.9a 14.2±2.4a 11.3±2.0a KL3組（n=39）22.1±3.1ab 0.8±0.2ab 45.8±3.9ab 25.2±3.1ab 1.8±0.4ab 22.5±2.9ab 11.8±2.1ab 10.3±2.5ab 15.5±1.6ab KL4組（n=28）16.7±2.4abc 1.1±0.4abc 55.7±5.4abc 33.3±4.2abc 2.2±0.9abc 29.4±3.6abc 14.6±2.4abc 8.1±1.6abc 18.7±2.5abc F值8.577 10.991 14.006 23.605 11.250 15.386 9.500 10.099 11.378 P值0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

2.3 FGF18與K-L分級(jí)、炎癥細(xì)胞因子及脂肪細(xì)胞因子的相關(guān)性

Spearman 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，F(xiàn)GF18與K-L分級(jí)存在顯著負(fù)相關(guān)性（P＜0.05）。FGF18與TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-17、IL-23、Leptin、visfatin 存在顯著負(fù)相關(guān)性，與APN 存在顯著正相關(guān)性（P＜0.05），見表3。

3 討論

研究指出[7]，單核細(xì)胞及炎癥介質(zhì)參與了OA的病理進(jìn)展。TNF-α 為淋巴細(xì)胞分泌的炎癥前體細(xì)胞因子，能夠促進(jìn)損傷部位白細(xì)胞聚集和釋放炎性介質(zhì)，在炎癥、感染及免疫應(yīng)答體系中起到重要作用。IL-1β 為就是細(xì)胞產(chǎn)生的具有廣泛生物學(xué)效應(yīng)的炎癥因子，研究認(rèn)為IL-1β 為OA 發(fā)病的重要因素[8]。IL-6 為T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生的急性反應(yīng)蛋白，其參與了誘導(dǎo)炎癥反應(yīng)發(fā)生、調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)分化及免疫功能等多種生理病理進(jìn)程。研究指出，IL-6 可在IL-23及TGF-β 的作用下誘導(dǎo)Th17細(xì)胞產(chǎn)生IL-17，從而影響OA 疾病的發(fā)展[9]。本研究中，OA患者隨著K-L分級(jí)增加，炎癥細(xì)胞因子水平隨之升高。提示，炎癥細(xì)胞因子水平升高伴隨著OA 疾病的進(jìn)展的整個(gè)過程，促進(jìn)了疾病的加重。

表3 FGF18與K-L分級(jí)、炎癥細(xì)胞因子及脂肪細(xì)胞因子的相關(guān)性Table3 Correlation between FGF18 and K-L classification，inflammatory cytokines and adipokines

脂肪細(xì)胞因子為脂肪細(xì)胞產(chǎn)生及分泌的一種特殊蛋白質(zhì)，對(duì)于調(diào)控炎癥和免疫應(yīng)答、調(diào)節(jié)器官功能等具有重要作用。Leptin 在脂肪代謝中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，除了脂代謝之外其還參與了感染、炎性反應(yīng)及免疫反應(yīng)等病理生理過程。研究指出[10]，Leptin 可以誘導(dǎo)MMPs及炎癥介質(zhì)的高表達(dá)參與OA患者軟骨降解及反應(yīng)過程。APN 被認(rèn)為與肥胖、糖尿病、胰島素抵抗相關(guān)，研究指出其可能參與了OA 的發(fā)病過程，APN 作為前炎性因子在后期軟骨基質(zhì)降解中發(fā)揮重要作用[11]。但也有研究顯示，APN 可減輕誘導(dǎo)性關(guān)節(jié)炎模型局部炎癥反應(yīng)和軟骨破壞，發(fā)揮抗炎作用[12]。Visfatin是關(guān)節(jié)炎發(fā)展中的促炎因子，促進(jìn)了細(xì)胞外基質(zhì)的破壞和降解。本研究中結(jié)果提示，Leptin、visfatin 升高促進(jìn)了OA 的進(jìn)展，而隨著OA 進(jìn)展，APN 水平逐漸降低，這可能與其APN 的抑制炎癥發(fā)展有關(guān)。

本研究結(jié)果提示FGF18與OA患者疾病嚴(yán)重程度存在顯著關(guān)系。一些研究顯示，F(xiàn)GF18 能夠促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖和基質(zhì)產(chǎn)生[13-15]。FGF18 可增強(qiáng)機(jī)體胰島素敏感性、減少胰島素抵抗，促進(jìn)血脂、血糖代謝。OA 的發(fā)病過程伴隨著軟骨細(xì)胞凋亡、軟骨ECM 合成、降解失衡等改變[16]，這與炎癥細(xì)胞因子及脂肪因子的作用有關(guān)。FGF18 可以對(duì)于骨和軟骨的發(fā)育起到正向調(diào)節(jié)作用，這可能與其對(duì)炎癥細(xì)胞因子和脂肪細(xì)胞因子的抑制作用有關(guān)。因此，F(xiàn)GF18 對(duì)于抑制OA 疾病進(jìn)展，促進(jìn)病情轉(zhuǎn)歸具有重要價(jià)值。綜上所述，隨著OA患者骨關(guān)節(jié)疾病嚴(yán)重程度增加，F(xiàn)GF18 水平隨之降低，這與OA患者血清炎癥細(xì)胞因子和脂肪細(xì)胞因子異常表達(dá)有關(guān)，檢測(cè)相關(guān)指標(biāo)對(duì)于OA患者病情評(píng)估及治療具有重要意義。