創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中的VIP、SOD、NO、CXCL12水平變化及其意義

王道煌 陳鵬 顏約軍 鄭衍

創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎由創(chuàng)傷引起，臨床表現(xiàn)主要為關(guān)節(jié)地疼痛與運(yùn)動的功能障礙，病理變化主要為繼發(fā)性地關(guān)節(jié)軟骨增生與硬化及關(guān)節(jié)軟骨地退化與變性，任何年齡階段均可發(fā)?。?］。相關(guān)文獻(xiàn)［2?3］提示骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病過程中炎性因子具有重要的參與作用，因而關(guān)節(jié)液中炎性細(xì)胞因子表達(dá)及其對創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎發(fā)生、發(fā)展進(jìn)程均具有研究價(jià)值。血管活性腸肽（vasoactive intestinal peptide，VIP）主要存在于軟骨及骨等各種組織，研究［4］提示VIP 具有改善大鼠關(guān)節(jié)炎癥、抑制軟骨和骨破壞的作用。趨化因子12（chemokine?12，CXCL12）在炎癥時(shí)存在異常表達(dá)并可能參與了骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生、發(fā)展過程［5］。本研究深入探討了創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中VIP、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、一氧化氮（nitric oxide，NO）、CXCL12 水平變化及其意義，現(xiàn)匯報(bào)如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取屯昌縣人民醫(yī)院骨科2018年3月至2020年12月診治的120 例創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎患者（病例組）、60 例因外傷需要實(shí)施膝關(guān)節(jié)韌帶手術(shù)的患者作為對照組。病例組，男65 例、女55 例，年齡27～75 歲，平均（53.20±15.00）歲，其中左膝60 例、右膝60 例，據(jù)X 線檢查結(jié)果進(jìn)行K?L 分級：1 級33 例、2 級41 例、3 級35 例、4 級11 例。對照組，男35 例、女25 例，年齡23～72 歲，平均（52.00±13.70）歲，其中左膝33 例、右膝27 例。兩組患者年齡、性別、患側(cè)分布比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P>0.05）。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎患者診斷標(biāo)準(zhǔn)參考《骨關(guān)節(jié)炎診治指南》（2014 版）、美國風(fēng)濕病協(xié)會制定的標(biāo)準(zhǔn)［6］；②患者年齡范圍19～75 歲；③具有患側(cè)膝關(guān)節(jié)外傷病史；④對照組患者均為受傷后2 周以內(nèi)的患者，需要實(shí)施韌帶修復(fù)手術(shù)，無膝關(guān)節(jié)損傷；⑤均在本院接受關(guān)節(jié)鏡下膝關(guān)節(jié)清理手術(shù)；⑥所有患者及家屬均知情同意；⑦本研究符合相關(guān)醫(yī)學(xué)倫理規(guī)定。排除標(biāo)準(zhǔn)：①骨腫瘤疾病、骨結(jié)核；②合并心肝腎疾病；③伴有精神及認(rèn)知功能障礙；④伴有病毒感染、全身感染性疾病；⑤伴有其他系統(tǒng)的重大疾病。

1.2 指標(biāo)檢測方法

患者平臥位屈膝90℃，穿刺點(diǎn)取內(nèi)、外側(cè)膝眼，消毒鋪巾，7 號穿刺針抽取1 mL 關(guān)節(jié)液；酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）檢測關(guān)節(jié)液VIP、CXCL12 水平；硝酸還原酶法檢測NO 水平；化學(xué)比色法檢測SOD 水平。

1.3 膝關(guān)節(jié)功能評價(jià)

對比兩組患者治療前、治療后1 個(gè)月的美國西部Ontario 和Mcmaster 大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)評分（Osteoarthritis Index scores of Ontario and Mcmas?ter Universities in the western United States，WOMAC）［7］的變化，該量表主要包括疼痛、僵硬、關(guān)節(jié)功能三項(xiàng)內(nèi)容，共計(jì)24 個(gè)項(xiàng)目，總分越高表示患者的病情越嚴(yán)重。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

統(tǒng)計(jì)軟件采用SPSS 16.0 版本。計(jì)量資料采用（±s）表示，兩組間比較采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料用n（%）表示，用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson 線性相關(guān)分析法；以P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組關(guān)節(jié)液中的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較

病例組的關(guān)節(jié)液中VIP、NO、CXCL12 高于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），病例組的關(guān)節(jié)液中SOD 低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表1。

表1 兩組關(guān)節(jié)液中的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較（±s）Table 1 Comparison of laboratory parameters in synovial fluid between 2 groups（±s）

表1 兩組關(guān)節(jié)液中的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較（±s）Table 1 Comparison of laboratory parameters in synovial fluid between 2 groups（±s）

組別病例組對照組t 值P 值n 120 60 VIP（pg/mL）390.51±120.62 277.62±83.02 6.516 0.000 SOD（mIU/L）122.01±28.43 173.81±31.02-11.186 0.000 NO（μmol/L）16.41±4.18 5.20±1.76 19.888 0.000 CXCL12（ng/mL）7.30±2.11 3.81±0.77 12.392 0.000

2.2 不同K?L 分級的病例組患者關(guān)節(jié)液中的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較

K?L 低分級（1 級～2 級）患者的關(guān)節(jié)液中VIP、NO、CXCL12 低于K?L 高分級（3 級～4 級）患者（P<0.05），K?L 低分級（1 級～2 級）患者關(guān)節(jié)液中SOD高于K?L 高分級（3 級～4 級），差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

表2 不同K?L 分級的病例組患者關(guān)節(jié)液中的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較（±s）Table 2 Comparison of laboratory indexes in synovial fluid of patients with different K?L grades（±s）

表2 不同K?L 分級的病例組患者關(guān)節(jié)液中的實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)比較（±s）Table 2 Comparison of laboratory indexes in synovial fluid of patients with different K?L grades（±s）

K?L 分級1 級～2 級3 級～4 級t 值P 值n 74 46 VIP（pg/mL）342.81±113.82 467.23±106.41 5.969 0.000 SOD（mIU/L）131.72±27.21 106.43±26.52 5.003 0.000 NO（μmol/L）12.01±4.11 23.49±3.90 15.167 0.000 CXCL12（ng/mL）5.64±1.88 9.97±2.06 11.823 0.000

2.3 病例組患者治療前后膝關(guān)節(jié)功能評價(jià)

治療后，創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中的疼痛、僵硬、關(guān)節(jié)功能、WOMAC 評分均較治療前顯著的降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表3。

表3 病例組患者治療前后膝關(guān)節(jié)功能評價(jià)（±s，分）Table 3 evaluation of knee joint function in case group before and after treatment（±s，points）

表3 病例組患者治療前后膝關(guān)節(jié)功能評價(jià)（±s，分）Table 3 evaluation of knee joint function in case group before and after treatment（±s，points）

時(shí)間治療前治療后t 值P 值n 120 120疼痛14.84±5.11 4.20±0.88 22.478 0.000僵硬3.67±1.20 0.89±0.41 24.015 0.000關(guān)節(jié)功能42.85±10.57 11.72±2.94 31.082 0.000總分61.36±15.29 16.81±4.22 30.767 0.000

2.4 病例組患者治療前膝關(guān)節(jié)功能評分與關(guān)節(jié)液中VIP、NO、CXCL12、SOD 的相關(guān)性

經(jīng)線性相關(guān)分析，創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液VIP（r=0.574）、NO（r=0.339）、CXCL12（r=0.620）與WOMAC 評分呈顯著正相關(guān)性（P<0.05）；SOD（r=-0.481）與WOMAC 評分呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系（P<0.05）。

3 討論

近年來由于人們運(yùn)動方式及生活水平的提高，意外損傷及運(yùn)動損傷的機(jī)會逐漸升高，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率也呈明顯上升趨勢［8］。但截至目前，關(guān)于創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制仍存在爭議，臨床醫(yī)師對創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎病變進(jìn)展缺乏準(zhǔn)確的預(yù)測性，臨床早期診斷較難并缺乏特異性的有效干預(yù)措施。

本研究結(jié)果顯示病例組的關(guān)節(jié)液中VIP、NO、CXCL12 高于對照組，病例組的關(guān)節(jié)液中SOD 低于對照組。上述結(jié)果說明創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎患者中存在VIP、NO、CXCL12 及SOD 的異常表達(dá)。NO、SOD等活性自由基具有調(diào)控氨基酸、膠原蛋白脂鏈的一級結(jié)構(gòu)的作用，使軟骨組織出現(xiàn)炎癥變性，進(jìn)而損傷關(guān)節(jié)軟骨［13］。可能是由于關(guān)節(jié)軟骨基質(zhì)的降解過程具有多種炎性細(xì)胞因子參與，關(guān)節(jié)組織的代謝產(chǎn)物與關(guān)節(jié)滑液的組分具有一致性，進(jìn)而加重關(guān)節(jié)軟骨的破壞［9?12］。因而，關(guān)節(jié)液中生物標(biāo)記物的檢測可能成為創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)特異性診斷的方法，探尋可靠、有價(jià)值的生物標(biāo)記物可能成為一種早于影像學(xué)監(jiān)測創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎進(jìn)展的重要方法。

不同K?L 分級患者關(guān)節(jié)液指標(biāo)比較發(fā)現(xiàn)K?L分級（1 級～2 級）患者的關(guān)節(jié)液中VIP、NO、CXCL12 低于（3 級～4 級）患者，K?L 分級（1 級～2級）患者關(guān)節(jié)液中SOD 高于（3 級～4 級）。上述結(jié)果說明更高分級的創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)液中VIP、NO、CXCL12 較低，但自由基SOD 活性更高，提示存在較高炎癥反應(yīng)應(yīng)激狀態(tài)［13］。CXCL12 激活相關(guān)活化蛋白激酶通路誘導(dǎo)環(huán)氧合酶?2 、軟骨細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白酶?13 等因子的表達(dá)，誘發(fā)關(guān)節(jié)炎生物學(xué)改變［14］。VIP 可以抑制基質(zhì)金屬蛋白酶的表達(dá)，以及抑制趨化因子介導(dǎo)的白細(xì)胞遷移和抑制炎癥細(xì)胞的增殖［15］，進(jìn)而保護(hù)關(guān)節(jié)組織，因而更高K?L 分級的關(guān)節(jié)炎患者VIP 水平較低。在關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)的刺激下NO 與超氧自由基反應(yīng)生成亞硝酸根離子，進(jìn)而加劇嚴(yán)重炎癥反應(yīng)，增強(qiáng)相關(guān)炎癥遞質(zhì)對關(guān)節(jié)軟骨的降解，加重病情［16］。

相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液VIP、NO、CXCL12 與WOMAC 評分呈顯著正相關(guān)性；SOD 與WOMAC 評分呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。該結(jié)果說明創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎與VIP、SOD、NO、CXCL12水平與患者膝關(guān)節(jié)功能、膝關(guān)節(jié)病變程度有關(guān)，臨床可通過評估上述因子水平對疾病進(jìn)展及治療效果。此外，該結(jié)果也說明VIP、NO、CXCL12 可作為創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的保護(hù)性因素，局部注射上述因子可能有助于緩解創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展。

綜上所述，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中的VIP、SOD、NO、CXCL12 水平與患者膝關(guān)節(jié)功能、膝關(guān)節(jié)病變程度有關(guān)。