顳下領(lǐng)關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平變化及其臨床意義的研究

董 洋，陳廣庶，干春鳳，張 壯

（1.首都醫(yī)科大學(xué)大興教學(xué)醫(yī)院口腔科，北京 102600；2.四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院頭頸腫瘤外科，四川 成都 610041）

顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎（TMJOA）是一種發(fā)病率較高的慢性炎癥性和退行性口腔頜面部疾病，臨床表現(xiàn)為劇烈疼痛、咀嚼困難和開口障礙，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1]。TMJOA的典型病理表現(xiàn)為關(guān)節(jié)滑膜炎、軟骨退變和關(guān)節(jié)軟骨破壞[2]。炎性因子在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病中發(fā)揮關(guān)鍵作用，與骨關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度有關(guān)[3]。白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）是顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制中的關(guān)鍵啟動(dòng)子，IL-1β表達(dá)上調(diào)有助于顳下頜滑膜間充質(zhì)干細(xì)胞炎癥反應(yīng)激活[4]。骨橋蛋白（OPN）是炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，OPN過表達(dá)上調(diào)核因子-κB，促使骨關(guān)節(jié)炎和軟骨細(xì)胞增殖[5]。轉(zhuǎn)化生長因子-β1（TGF-β1）信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)是軟骨形成、骨重塑和骨穩(wěn)態(tài)維持的關(guān)鍵，TGF-β1過表達(dá)會(huì)加重關(guān)節(jié)破壞、促進(jìn)骨關(guān)節(jié)炎，與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生進(jìn)展密切相關(guān)[6]。IL-1β、OPN、TGF-β1與TMJOA的關(guān)系尚不清楚。因此，本研究檢測(cè)TMJOA患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平，分析其與患者病情的關(guān)系，旨在為臨床診治提供理論依據(jù)。

1 資料和方法

1.1 臨床資料

本研究已經(jīng)獲得我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號(hào)：S-18021）。選擇2018年2月—2021年1月我院口腔科收治的101例TMJOA患者（TMJOA組）。納入標(biāo)準(zhǔn)：①顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)張口疼痛、開口受限，螺旋CT、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、錐形束CT（cone beam computer tomography,CBCT）檢查提示存在關(guān)節(jié)磨損、髁突增生等TMJOA病變，符合TMJOA的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②初次被診斷為TMJOA；③患者知情同意并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①頜面深部腫瘤、顳下窩腫瘤；②咀嚼肌疼痛、牙痛；③頜面部間隙感染；④肌筋膜紊亂綜合征。所有患者中，男性37例，女性64例，年齡57～73歲，平均年齡（65.12±7.03）歲。選擇同期于我院門診體檢的92例志愿者為對(duì)照組，均排除TMJOA和其它口腔疾病，共納入男性36例，女性56例，年齡52～75歲，平均年齡（65.08±7.11）歲。2組患者年齡和性別比較均衡性良好，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

1.2 實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)

所有受試者于入組當(dāng)日早晨采集靜脈血約3 mL，并將其注入干燥試管，于室溫下靜置30～60 min待血液凝固，取上層液置入Microfuge 16臺(tái)式微量離心機(jī)（貝克曼庫爾特公司，美國）離心（轉(zhuǎn)速：3 000 r/min；半徑：10 cm；時(shí)間：10 min），取上層液采用Multiskan Sky High全波長酶標(biāo)儀（賽默飛公司，美國）運(yùn)用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)檢測(cè)血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平，IL-1β、OPN、TGF-β1試劑盒購自武漢賽培生物公司。

1.3 病情評(píng)估

采用疼痛視覺模擬評(píng)分法（VAS）[8]評(píng)定患者張口時(shí)顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)疼痛程度。自制長10 cm的疼痛直觀模擬標(biāo)尺（一端標(biāo)注為0，表示無痛，另一端標(biāo)注為10，表示劇烈疼痛，中間表示不同程度的疼痛），由患者自評(píng)，測(cè)評(píng)者記錄分值，每位患者測(cè)評(píng)2次，取2次的平均值。根據(jù)VAS評(píng)分將TMJOA組分為輕度疼痛亞組（3分以下，38例）、中度疼痛亞組（4～6分，40例）及重度疼痛亞組（7分及以上，23例）[9]。

采用游標(biāo)卡尺測(cè)量TMJOA患者的非輔助下最大開口度（MMO）。MMO是指最大張口時(shí)上、下中切牙切緣之問的距離，每位患者測(cè)量2次，取2次測(cè)量的平均值[9]。根據(jù)MMO的測(cè)量值將TMJOA組分為≤2 cm亞組（34例）、2.1～3.0 cm亞組（42例）及＞3.0 cm亞組（25例）。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用單因素方差分析和LSD-t檢驗(yàn)或獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例表示，采用χ2檢驗(yàn)。采用Pearson分析法進(jìn)行相關(guān)性分析、受試者工作特征曲線（ROC）進(jìn)行診斷效能分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 TMJOA組和對(duì)照組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平比較

TMJOA組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平均高于對(duì)照組（表1，P＜0.05）。

表1 TMJOA組和對(duì)照組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平差異Table 1 Differences of serum detect of IL-1β,OPN and TGF-β1 between TMJOA group and control group

2.2 不同疼痛程度患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平比較

重度疼痛亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平均高于中度疼痛亞組和輕度疼痛亞組（P＜0.05），中度疼痛亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平高于輕度疼痛亞組（P＜0.05）。詳見表2。

表2 不同疼痛程度患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平差異Table 2 Differences of serum levels of IL-1β,OPN and TGF-β1 in patients with different pain levels

2.3 不同MMO患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平比較

≤2 cm亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平高于2.1～3.0 cm亞組和＞3.0 cm亞組（P＜0.05），2.1～3.0 cm亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平高于＞3.0 cm亞組（P＜0.05）。詳見表3。

表3 不同MMO患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平差異Table 3 Differences of serum levels of IL-1β,OPN and TGF-β1 in patients with different MMO

2.4 IL-1β、OPN、TGF-β與VAS評(píng)分和MMO的相關(guān)性

IL-1β、OPN、TGF-β與VAS評(píng)分呈正相關(guān)（r=0.819、0.783、0.816，P＜0.05），與MMO呈負(fù)相關(guān)（r=-0.767、-0.782、-0.805，P＜0.05）。詳見圖1。

圖1 血清IL-1β、OPN、TGF-β與VAS評(píng)分和MMO相關(guān)性的散點(diǎn)圖Figure 1 Scatter plots of correlation between serum levels of IL-1β,OPN,TGF-βand VAS score and MMO

2.5 IL-1β、OPN、TGF-β1診斷TMJOA的價(jià)值分析

IL-1β、OPN、TGF-β診斷TMJOA的最佳截?cái)嘀禐?4.72 pg/mL、4.84 mg/L、16.73 pg/mL，曲線下面積（AUC）分 別 為0.691（0.614～0.768）、0.740（0.669～0.811）、0.732（0.659～0.806）（P＜0.05），見圖2。

圖2 IL-1β、OPN、TGF-β1診斷TMJOA的ROC曲線Figure 2 ROC curve of IL-1β,OPN and TGF-β1 for TMJOA diagnosis

3 討論

越來越多的證據(jù)表明，炎癥因子在TMJOA的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用。顳下頜關(guān)節(jié)滑膜受損時(shí)會(huì)產(chǎn)生多種炎癥介質(zhì)，炎癥細(xì)胞因子從顳下頜關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌到顳下頜關(guān)節(jié)滑液中，引起關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)[10]，并使滑膜下毛細(xì)血管通透性增加，滑膜液中炎癥細(xì)胞因子進(jìn)入外周血循環(huán)，引起外周循環(huán)血中炎癥細(xì)胞因子水平升高。

IL-1β是一種促炎細(xì)胞因子，可破壞骨代謝穩(wěn)態(tài)，增加軟骨降解和抑制軟骨基質(zhì)合成，促進(jìn)軟骨破壞[11]。研究發(fā)現(xiàn)，顳下頜關(guān)節(jié)炎大鼠[12]、顳下頜關(guān)節(jié)紊亂患者[13]滑膜液中IL-1β水平明顯增高。本研究發(fā)現(xiàn)，TMJOA患者血清中IL-1β水平明顯高于對(duì)照組，且與疼痛程度、開口度均存在密切關(guān)系。Almeida等[14]發(fā)現(xiàn)，IL-1β高表達(dá)在顳下頜關(guān)節(jié)炎癥和顳下頜關(guān)節(jié)間盤降解過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用，相關(guān)機(jī)制為IL-1β通過上調(diào)重要的炎癥因子IL-6的分泌促使TMJOA發(fā)生和進(jìn)展，顳下頜關(guān)節(jié)滑膜間充質(zhì)干細(xì)胞中IL-1β的表達(dá)受長鏈非編碼核糖核酸-AK094629調(diào)控，AK094629通過上調(diào)絲裂原活化蛋白激酶激酶4表達(dá)，促使IL-1β和IL-6[15]。IL-1β還可能通過增強(qiáng)基質(zhì)金屬蛋白酶-13的產(chǎn)生來誘導(dǎo)軟骨基質(zhì)降解，導(dǎo)致顳下頜關(guān)節(jié)髁突軟骨損傷[16]。

OPN是一種多功能帶負(fù)電荷的非膠原骨基質(zhì)糖蛋白，其一方面能促使軟骨細(xì)胞增殖，維持正常關(guān)節(jié)軟骨代謝穩(wěn)態(tài)，另一方面能促使炎癥反應(yīng)，促使骨關(guān)節(jié)發(fā)生[17]。OPN在骨關(guān)節(jié)炎中表達(dá)上調(diào)并誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶-13的產(chǎn)生，促進(jìn)軟骨基質(zhì)的主要成分——Ⅱ型膠原蛋白降解，損傷軟骨[18]。本研究發(fā)現(xiàn)OPN水平與患者疼痛程度呈正相關(guān)，與MMO呈負(fù)相關(guān)，提示OPN同樣參與TMJOA發(fā)病過程。El Deeb等[19]指出，OPN在髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎中表達(dá)增加，且與關(guān)節(jié)病變影像分級(jí)有關(guān)。OPN參與顳下頜關(guān)節(jié)炎的機(jī)制尚不清楚，推測(cè)OPN可促使M1巨噬細(xì)胞激活并產(chǎn)生大量促炎介質(zhì)，加劇關(guān)節(jié)炎癥環(huán)境，促使降解酶產(chǎn)生，導(dǎo)致軟骨細(xì)胞降解和凋亡[20]。OPN磷酸化通過促使基質(zhì)金屬蛋白酶-13表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致軟骨組織退變[21]。

TGF-β1是促進(jìn)膠原蛋白積聚和纖維化組織反應(yīng)的調(diào)節(jié)因子，同時(shí)參與炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)[22]。TGF-β1也是關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的合成代謝因子，TGF-β1可刺激軟骨細(xì)胞合成和釋放細(xì)胞外基質(zhì)分子發(fā)揮骨保護(hù)作用，但TGF-β1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)活性增加可能啟動(dòng)和加速關(guān)節(jié)軟骨退化[23]。研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β1基因多態(tài)性可增加個(gè)體骨關(guān)節(jié)炎易感性[24]，基質(zhì)金屬蛋白酶-3/TGF-β1軸調(diào)節(jié)機(jī)械負(fù)荷誘導(dǎo)下軟骨細(xì)胞變性[25]。本研究的結(jié)果表明，TMJOA患者血清TGF-β1水平增高與TMJOA患者疼痛、開口受限亦存在密切關(guān)系。動(dòng)物研究顯示，顳下頜關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)小鼠滑膜關(guān)節(jié)組織[26]、遺傳性顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎小鼠髁突軟骨[27]中TGF-β1表達(dá)升高，抑制TGF-β1信號(hào)通路后，骨關(guān)節(jié)損傷得到明顯抑制[26]。分析TGFβ1參與TMJOA的機(jī)制：機(jī)械應(yīng)激下TGF-β1過表達(dá)，促使軟骨細(xì)胞凋亡和軟骨退化[28]，TGF-β1通過刺激磷酸激活蛋白激酶和p38的磷酸化，抑制miR-92a的表達(dá)，促使叉頭盒蛋白O3表達(dá)，導(dǎo)致軟骨細(xì)胞老化和凋亡[29]，繼而促使TMJOA發(fā)病。

綜上所述，高表達(dá)水平的IL-1β、OPN、TGF-β1與TMJOA發(fā)生及病情的嚴(yán)重程度均有關(guān)，IL-1β、OPN、TGF-β1診斷TMJOA均具有一定價(jià)值，可作為TMJOA病情評(píng)估的潛在指標(biāo)。本研究的局限性在于尚未觀察患者治療后血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平，IL-1β、OPN、TGF-β1與TMJOA療效或預(yù)后的關(guān)系尚待進(jìn)一步的研究證實(shí)。