膝骨關(guān)節(jié)炎中醫(yī)證型、K-L分級與IL-1β、IL-6、TNF-α、VAS評分的相關(guān)性*

劉鑫，譚旭儀，鄺高艷，盧敏

1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，湖南 長沙 410007； 2.湖南省中醫(yī)藥研究院，湖南 長沙 410006

膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis，KOA)系關(guān)節(jié)退行性疾病，是臨床上的常見病、多發(fā)病之一，其臨床癥狀主要表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、活動受限、行走能力下降，有時可出現(xiàn)關(guān)節(jié)響聲，嚴重時關(guān)節(jié)畸形。近年來，本病發(fā)病率呈逐年上升趨勢[1-2]。有關(guān)KOA的具體發(fā)病機制仍未闡明，其中醫(yī)病機研究方面也尚缺乏規(guī)范、統(tǒng)一的辨證分型名稱，給臨床帶來不小的困惑[3-6]。

研究發(fā)現(xiàn)，KOA患者膝關(guān)節(jié)液中細胞因子，如白細胞介素(interleukin，IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等存在異常表達，可誘導(dǎo)軟骨細胞凋亡，與本病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。然而，在KOA發(fā)病過程中，關(guān)節(jié)液 IL-1β、IL-6、TNF-α水平的變化趨勢如何，與膝關(guān)節(jié)X線分級、中醫(yī)證候又有何種聯(lián)系？本研究擬通過前瞻性納入KOA患者，參照膝關(guān)節(jié)Kellgren-Lawrence的X線分級(K-L分級)標準進行診斷，檢測關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平，評價膝關(guān)節(jié)視覺模擬量表(visual analogue scale，VAS)評分，并采用WF文峰-Ⅲ中醫(yī)輔助診療軟件進行中醫(yī)證型診斷，分析其與以上指標的相關(guān)性，為KOA的中醫(yī)辨證分型提供客觀依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 診斷標準參照2007年由中華醫(yī)學(xué)會骨科學(xué)會組織制定的《骨關(guān)節(jié)炎診治指南》[7]。①近1個月內(nèi)反復(fù)膝關(guān)節(jié)疼痛；②X線片(站立或負重位)示關(guān)節(jié)間隙變窄、軟骨下骨硬化和(或)囊性變、關(guān)節(jié)緣骨贅形成；③關(guān)節(jié)液(至少兩次)清亮、黏稠，白細胞計數(shù)(white blood cell，WBC)<2 000 mL-1；④中老年患者(≥40歲)；⑤晨僵≤30 min；⑥活動時有骨摩擦音(感)。綜合臨床、實驗室及X線檢查，符合①②或①③⑤⑥或①④⑤⑥，即可診斷為KOA。

1.2 病例納入標準①病例符合上述西醫(yī)疾病診斷標準，參照膝關(guān)節(jié)K-L分級診斷為Ⅰ級—Ⅳ級[8]；②性別、年齡不限，未合并嚴重的心腦血管疾??；③患者對本項研究知情同意，具有較好的依從性，簽署知情同意書。

1.3 病例排除標準(自擬)①合并類風濕膝關(guān)節(jié)炎、痛風性關(guān)節(jié)炎、創(chuàng)傷性滑膜炎，或合并色素沉著絨毛結(jié)節(jié)性滑膜炎、滑膜結(jié)核、滑膜軟骨瘤、膝關(guān)節(jié)有創(chuàng)傷史患者；②納入前3個月接受藥物口服、關(guān)節(jié)注射等有關(guān)治療方法，影響證素采集；③哺乳、妊娠或準備妊娠的婦女。

1.4 一般資料納入2018年7月至2020年1月在湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院及湖南省中醫(yī)藥研究院就診的KOA患者326例，均符合病例納入標準。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，各 K-L 分級在性別分布方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；各K-L分級在年齡、病程方面比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，提示K-L分級越高，患者的年齡越大，病程越長，見表1。本研究通過湖南省中醫(yī)藥研究院附屬醫(yī)院倫理委員會倫理審查(倫理批號：20180702)。

表1 不同K-L分級患者一般資料比較

1.5 中醫(yī)證候診斷根據(jù)WF文峰-Ⅲ中醫(yī)輔助診療軟件中證素采集內(nèi)容，輸入該診療軟件，可診斷出病位證素、病性證素，進行中醫(yī)證候診斷。同時，命名證型時參考《膝骨關(guān)節(jié)炎中西醫(yī)結(jié)合診療指南》[9]，將證型規(guī)范命名為氣滯血瘀證、寒濕痹阻證、風濕熱痹證、肝腎虧虛證等4個基本證型。若存在兼并證時，則以“基本證型+合并證”進行命名，如在氣滯血瘀基本證型基礎(chǔ)上，合并肝、腎、氣虛、血虛等證素時，則命名為“氣滯血瘀+肝腎虧虛”，在寒濕痹阻證型基礎(chǔ)上合并脾、腎虧虛時，則命名為“寒濕痹阻+脾腎虧虛”，依次類推。

1.6 觀察指標及方法

1.6.1 膝關(guān)節(jié)VAS評分采用VAS評分對患者膝關(guān)節(jié)疼痛進行評估，分值為0～10分，其中0分代表無痛，10分代表疼痛難忍。

1.6.2 關(guān)節(jié)液炎性指標無菌條件下對膝關(guān)節(jié)進行穿刺，抽取膝關(guān)節(jié)液1 mL左右，經(jīng)3 000 r·min-1離心15 min后取上清液，離心半徑12 cm，放置Eppendorf管，采用酶聯(lián)免疫吸附法測定關(guān)節(jié)液中 IL-1β、IL-6、TNF-α水平。

2 結(jié)果

2.1 納入病例的中醫(yī)證候診斷結(jié)果根據(jù)證素診斷結(jié)果，326例KOA患者中醫(yī)證候診斷主要為氣滯血瘀證、寒濕痹阻證、風濕熱痹證、肝腎虧虛證4個基本證型。同時，存在不同兼并證，如肝腎虧虛證中合并較多頻次的氣滯、血瘀、風、寒、濕等證素，風濕熱痹證合并較多頻次的肝、腎、陰虛證素。根據(jù)合并其他證素的名稱、頻次，統(tǒng)計、歸納其他證素組合形式，得出326例KOA患者證素組合形式，提示KOA退行性疾病，其證型以復(fù)合證素構(gòu)成為主，且常合并肝、腎、脾等病位，見表2。

表2 KOA證素組合形式

2.2 不同 K-L分級的中醫(yī)證型分布根據(jù)以上證型組合情況，按照不同K-L分級進行統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)Ⅰ級、Ⅱ級主要為基本證型，如寒濕痹阻證、氣滯血瘀證、風濕熱痹證，Ⅲ級、Ⅳ級主要為復(fù)合證型，如寒濕痹阻+脾腎虧虛證，氣滯血瘀+肝腎虧虛證，氣滯血瘀+肝腎虧虛證以及風濕熱痹+肝腎虧虛證，這與臨床上KOA患者病情發(fā)展進展相符。各K-L分級證型分布經(jīng)χ2檢驗，提示各組證型分布不同(P<0.05)，見表3。

表3 不同KL分級的中醫(yī)證型分布情況 例

2.3 不同K-L分級關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α及VAS評分比較將不同K-L分級患者膝關(guān)節(jié)VAS評分與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平進行對比，發(fā)現(xiàn)不同K-L分級KOA關(guān)節(jié)液 IL-1β、IL-6、TNF-α表達及VAS評分也不相同。其中，以K-L分級Ⅲ級最低，Ⅳ級最高，兩者比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，Ⅰ級、Ⅱ級居中(表4)。同時，將不同K-L分級與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分繪制散點圖，提示無直線相關(guān)趨勢(圖1)。

表4 不同K-L分級關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α及VAS評分比較

注：a：K-L分級與IL-1β；b：K-L分級與IL-6；c：K-L分級與TNF-α。d：K-L分級與VAS評分。圖中數(shù)字代表證型：1：K-L分級Ⅰ級；2：K-L分級Ⅱ級；3：K-L分級Ⅲ級；4：K-L分級Ⅳ級圖1 不同K-L分級與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α及VAS評分散點圖

2.4 不同中醫(yī)證型與IL-1β、IL-6、TNF-α及VAS評分比較將各KOA患者膝關(guān)節(jié)VAS評分、關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平，按照表2中證型進行分類統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)不同中醫(yī)證型膝關(guān)節(jié)液 IL-1β、IL-6、TNF-α表達及VAS評分也不相同。在KOA常見的4個基本證素組合中，在風濕熱痹證、氣滯血瘀證關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α表達及VAS評分高于寒濕痹阻證、肝腎虧虛證，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，且以風濕熱痹證水平最高(P<0.05)。在合并證中，以風濕熱痹+肝腎虧虛證表達最高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其次為氣滯血瘀+肝腎虧虛證、寒濕痹阻+氣滯血瘀證，最低為寒濕痹阻+脾腎虧虛證，提示各中醫(yī)證型關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分不同(表5)。同時，將不同中醫(yī)證型與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分繪制散點圖，提示無相關(guān)性(圖2)。

表5 不同中醫(yī)證型與IL-1β、IL-6、TNF-α及VAS評分比較

注：a：證型與IL-1β；b：證型與IL-6；c：證型與TNF-α；d：證型與VAS評分。圖中數(shù)字代表證型：1：氣滯血瘀證；2：氣滯血瘀+肝腎虧虛證；3：寒濕痹阻證；4：寒濕痹阻+脾腎虧虛證；5：寒濕痹阻+氣滯血瘀證；6：風濕熱痹證；7：風濕熱痹+肝腎虧虛證；8：肝腎虧虛證圖2 不同中醫(yī)證型與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α及VAS評分散點圖

2.5 VAS評分與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平相關(guān)性將VAS評分分別與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平繪制散點圖，提示存在直線相關(guān)趨勢(均不服從正態(tài)分布)，采用Spearman進行相關(guān)性分析，VAS評分與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α 的相關(guān)系數(shù)分別為0.830、0.837和0.821(P<0.05)，提示VAS評分與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α 表達呈正向直線相關(guān)(圖3)。

注：a：VAS評分與IL-1β；b：VAS評分與IL-6；c：VAS評分與TNF-α圖3 膝關(guān)節(jié)VAS評分與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α散點圖

3 討論

膝骨關(guān)節(jié)炎的分級評分系統(tǒng)有多種，如根據(jù)X線改變的K-L分級，根據(jù)關(guān)節(jié)鏡下關(guān)節(jié)軟骨損傷的Outbridge分級，根據(jù)軟骨損傷的磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)分級。其中，K-L分級已經(jīng)成為骨關(guān)節(jié)外科醫(yī)生廣為接受的診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的影像學(xué)評價體系，用于評估病情、指導(dǎo)治療[2]。Ⅰ級僅僅提示可疑的關(guān)節(jié)間隙變窄及關(guān)節(jié)邊緣骨贅，而Ⅳ級則出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)大量的骨贅、明顯的關(guān)節(jié)間隙狹窄和嚴重的硬化改變及明確的畸形。

膝關(guān)節(jié)內(nèi)的各種細胞因子之間通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)，維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。IL-1、IL-6、TNF-α都是機體免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)骨代謝的主要蛋白質(zhì)因子，是參與膝KOA發(fā)病進程中的重要介質(zhì)。因慢性勞損、創(chuàng)傷等致病因素，KOA關(guān)節(jié)滑膜、軟骨及其基質(zhì)發(fā)生免疫炎癥反應(yīng)，關(guān)節(jié)腔內(nèi)軟骨、滑膜細胞可分泌大量炎性因子，影響本病的發(fā)展。故檢測關(guān)節(jié)相關(guān)細胞因子可客觀反映關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，評估KOA病情。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，K-L分級越高，患者的年齡越大，病程越長，這與KOA患者病情發(fā)展相符。同時，不同K-L分級關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分也不相同，其中K-L分級Ⅲ級最低，Ⅳ級最高，兩者比較，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，Ⅰ級、Ⅱ級居中。另外，將不同K-L分級與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分繪制散點圖，提示不同K-L分級和關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分無明顯相關(guān)性。

進一步分析發(fā)現(xiàn)，KOA不同中醫(yī)證型膝關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分不相同。在KOA常見的4個基本證素組合中，風濕熱痹證、氣滯血瘀證關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分高于寒濕痹阻證、肝腎虧虛證，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，且以風濕熱痹證表達水平最高(P<0.05)。在合并證中，以風濕熱痹+肝腎虧虛證表達最高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，其次為氣滯血瘀+肝腎虧虛證、寒濕痹阻+氣滯血瘀證，最低為合并寒濕痹阻+肝腎虧虛證。以上說明不同中醫(yī)證型的膝關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨、滑膜組織免疫炎癥反應(yīng)狀態(tài)不同，即相比于寒濕痹阻和肝腎虧虛證，風濕熱痹證處于一個高度激活的狀態(tài)，這與其他研究報道相符[10-11]。另外，將關(guān)節(jié)VAS評分分別與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平繪制散點圖，提示存在直線相關(guān)趨勢，分析得出VAS評分與關(guān)節(jié)液 IL-1β、IL-6、TNF-α的相關(guān)系數(shù)分別為0.830、0.837和0.821(P<0.05)，提示VAS評分與關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平呈正向直線相關(guān)。

因此，筆者推測，膝骨關(guān)節(jié)炎K-L分級有助于評價病情，但僅強調(diào)X射線觀察到的結(jié)構(gòu)變化，如關(guān)節(jié)間隙、骨贅增生等。但是，K-L分級并不能反映臨床癥狀的輕重緩急，如文獻報道KOA患者X射線觀察到的結(jié)構(gòu)變化與疼痛的強度之間沒有明確的關(guān)系[12-13]，且膝關(guān)節(jié)放射學(xué)進展可能與關(guān)節(jié)痛的變化不一致[14-15]。故本研究結(jié)果提示，不同 K-L 分級和關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分無明顯相關(guān)性。

然而，中醫(yī)證型診斷是基于患者全身病情進行的，綜合反映臨床癥狀的緩急程度。VAS疼痛評分則直觀反映了患者膝關(guān)節(jié)局部疼痛程度。在《膝骨關(guān)節(jié)炎中醫(yī)診療專家共識(2015年版)》中，根據(jù)KOA的發(fā)病情況分為發(fā)作期和緩解期[16]。結(jié)合KOA各中醫(yī)證型臨床特點、疼痛程度，筆者認為風濕熱痹證、氣滯血瘀證屬于發(fā)作期，寒濕痹阻證、肝腎虧虛證則屬于緩解期。VAS疼痛評分也能反映病情的發(fā)作情況，急性期疼痛評分較高，緩解期疼痛評分較低。因處于不同臨床分期的膝關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨、滑膜組織免疫炎癥反應(yīng)狀態(tài)不同，故屬于發(fā)作期的風濕熱痹證、氣滯血瘀證，相比屬于緩解期的寒濕痹阻證和肝腎虧虛證，其關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨、滑膜組織免疫炎癥反應(yīng)處于一個高度激活的狀態(tài)。KOA經(jīng)治療后，病情緩解的同時，關(guān)節(jié)液相關(guān)炎癥指標也得到明顯改善[17-18]。

本研究發(fā)現(xiàn)，不同中醫(yī)證型、不同K-L分級的關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平及VAS評分均不相同，但無明顯相關(guān)性。關(guān)節(jié)液IL-1β、IL-6、TNF-α水平與膝關(guān)節(jié)VAS評分呈正向直線相關(guān)。因此，基于本研究結(jié)果，可進一步充實KOA的病機研究，為KOA的臨床選方用藥、預(yù)后康復(fù)等方面提供理論依據(jù)。