創(chuàng)傷性膝骨關(guān)節(jié)炎患者血清IL-6，TNF-α，瘦素水平表達與影像學(xué)K-L分級的相關(guān)性 *

趙 娜，康利寶

(榆林市第二醫(yī)院a.檢驗科；b.輸血科，陜西榆林 719000)

骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)是一種退行性關(guān)節(jié)病，常見于負重關(guān)節(jié)，以關(guān)節(jié)軟骨退化為主要特征[1]。創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)炎(post-traumatic osteoarthritis，PTOA)是繼發(fā)關(guān)節(jié)損傷后的一種并發(fā)癥，約占OA的12%，其中膝關(guān)節(jié)損傷較為常見[2]。近年來，隨著社會的發(fā)展，交通意外、運動損傷不斷增多，關(guān)節(jié)損傷的患者逐漸增多，PTOA的發(fā)病率也呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。目前，PTOA的發(fā)病機制仍不清晰，PTOA的發(fā)生、發(fā)展過程缺乏可預(yù)測性，早期診斷困難，缺乏特異性干預(yù)措施，嚴重影響病人的日常生活。因此，加強對PTOA發(fā)生與發(fā)展的研究將有助于改善PTOA患者的關(guān)節(jié)功能，提高其生活質(zhì)量。

研究顯示，細胞因子級聯(lián)反應(yīng)所致的合成代謝和分解代謝信號失衡以及炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生在OA的發(fā)病中具有關(guān)鍵的作用[3]。已證實OA的影像分級與血清中許多炎癥標志物具有一定的相關(guān)性，如IL-6，TNF-α和瘦素等[4-6]。此外，發(fā)現(xiàn)瘦素水平增高與骨關(guān)節(jié)炎影像學(xué)變化相關(guān)是一個獨立預(yù)測因子。但目前關(guān)于PTOA患者血清中促炎癥因子(IL-6，TNF-α和瘦素)與凱爾格倫-勞倫斯分級(kellgren-lawrence grade，K-L分級)關(guān)系方面的研究較少。本研究旨在探討創(chuàng)傷性膝骨關(guān)節(jié)炎患者血清中促炎癥因子表達情況與K-L分級之間的關(guān)系，希望為早期臨床診斷和治療PTOA提供參考和幫助。

1 材料與方法

1.1 研究對象 收集2013年1月～2017年12月榆林市第二醫(yī)院確診并住院的PTOA患者63例，其中女性38例(60.3%)，男性25例(39.7%)，平均年齡52.30±9.97歲。同期選取榆林市第二醫(yī)院健康體檢中心正常體檢者30例為健康對照組(healthy controls，HC)，其中女性17例(53.3%)，男性13例(46.7%)，平均年齡51.40±10.69歲。PTOA患者納入標準；①所有患者均符合2010年中華風(fēng)濕病學(xué)會制定的骨關(guān)節(jié)炎診斷標準[7]，且通過臨床表現(xiàn)和影像學(xué)檢查可診斷為PTOA。②所有患者至少有一側(cè)膝關(guān)節(jié)(左或右)遭受過膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷。K-L分級對影像學(xué)嚴重程度進行評估，Ⅰ級：關(guān)節(jié)軟骨存在輕微骨贅；Ⅱ級：關(guān)節(jié)軟骨存在明顯的骨贅，關(guān)節(jié)間隙輕度變窄；Ⅲ級：關(guān)節(jié)軟骨關(guān)節(jié)間隙中度變窄，軟骨下骨出現(xiàn)硬化；Ⅳ級：關(guān)節(jié)軟骨關(guān)節(jié)出現(xiàn)大量骨贅，關(guān)節(jié)間隙嚴重變窄，軟骨下骨硬化及畸形明顯。其中Ⅰ級11例，Ⅱ級18例，Ⅲ級19例，Ⅳ級15例。排除標準：非創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、化膿性關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)、糖尿病和膝蓋機械損傷等。兩組研究對象在年齡、性別構(gòu)成比等一般資料方面比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 試劑和儀器 TGL-16M臺式高速冷凍離心機(上海盧湘儀離心機儀器有限公司)；IL-6檢測試劑盒和TNF-α檢測試劑盒、瘦素水平檢測試劑盒(中國武漢優(yōu)爾生生物技術(shù)有限公司)。

1.3 方法 采用無菌采血針抽取受試對象晨起空腹外周血3～5 ml，離心取上清液，-80℃凍存?zhèn)溆?。采用酶?lián)免疫吸附法(ELISA)檢測血清中IL-6，TNF-α和瘦素水平。操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

2 結(jié)果

2.1 PTOA組和健康對照組的人口學(xué)特征 見表1。兩組年齡、性別及BMI比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

表1 PTOA患者及健康對照者的人口學(xué)特征

2.2 PTOA組和健康對照組血清促炎癥因子水平的檢測 見表2。與HC組相比，血清促炎癥因子(IL-6，TNF-α，瘦素)在PTOA組中明顯增高(均P<0.001)。

表2 PTOA組和健康對照組血清促炎癥因子水平比較

2.3 血清促炎癥因子水平與膝關(guān)節(jié)受損程度的關(guān)系 見表3。通過K-L分級對PTOA患者影像學(xué)嚴重程度進行評估，分為4組。結(jié)果顯示4 組間血清促炎癥因子(IL-6，TNF-α，瘦素)水平比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.001)，且血清促炎癥因子(IL-6，TNF-α，瘦素)水平隨著膝關(guān)節(jié)損傷嚴重程度增加而增高(見圖1)。相關(guān)性分析顯示，血清IL-6與TNF-α(r=0.458)、瘦素(r=0.563)呈正相關(guān)，TNF-α與瘦素(r=0.692)呈正相關(guān)(均P<0.001)，見圖2。

圖1 不同分級血清中促炎癥因子(IL-6，TNF-α，瘦素)水平

表3 PTOA不同分級血清促炎癥因子水平

圖2 PTOA患者血清促炎癥因子(IL-6，TNF-α，瘦素)水平間的關(guān)系

3 討論

PTOA主要是由創(chuàng)傷引起的以關(guān)節(jié)軟骨的退化變性和繼發(fā)的軟骨增生、骨化為主要病理變化，以關(guān)節(jié)疼痛、活動功能障礙為主要臨床表現(xiàn)的一種疾病，隨著疾病的發(fā)展可致患者殘疾，嚴重影響患者的生活質(zhì)量[8]。目前，對于PTOA的發(fā)生、發(fā)展過程預(yù)測仍然缺乏特異性的手段，早期診斷及病情評估比較困難。PTOA患者的主要治療方式包括早期的保守治療以及晚期的手術(shù)治療(人工關(guān)節(jié)置換手術(shù))[8]。手術(shù)治療為侵入性治療，對患者的傷害較大，治療費用較高，而且容易出現(xiàn)并發(fā)癥。早期PTOA患者關(guān)節(jié)和軟骨出現(xiàn)輕微損傷時，其影像學(xué)表現(xiàn)無明顯改變且沒有典型的臨床癥狀，當出現(xiàn)關(guān)節(jié)狹窄、變形、疼痛以及功能障礙等時，多數(shù)PTOA患者已處于晚期[9-10]。因此，尋找有效地手段對疾病進行早期診斷、病情評估，制定合理的治療方案，更好地管理PTOA患者極為重要。

生物標記物作為一種簡便而快捷的生物指標，不僅可以在分子水平揭示疾病的發(fā)病機制，還可以在一定程度上為臨床醫(yī)生對于疾病的診斷及病情評估提供參考依據(jù)。已報道VCAM-1，EGF，VEGF-A，IL-6，TNF-RI，YKL-40，MMP-1，MMP-3，瘦素、抵抗素、SAA和CRP這十二種促炎因子結(jié)合能較好地反映類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)的臨床癥狀，對RA患者評估有臨床應(yīng)用價值，因此，被用于RA檢測的生物標記物[20，23-24]。TNF-α，IL-6和瘦素是體內(nèi)常見的促炎因子，血清表達水平升高會激發(fā)體內(nèi)自身免疫疾病[21]。研究表明，OA患者中促炎癥因子水平顯著升高，可加速關(guān)節(jié)軟骨的破壞，加重滑膜炎癥，導(dǎo)致OA的惡化[11-13]。眾所周知，IL-6，TNF-α和瘦素是常見的促炎細胞因子。IL-6是由T細胞、B細胞和巨噬細胞分泌的促炎細胞因子，可以刺激滑膜細胞增殖和細胞活化，導(dǎo)致滑膜血管翳形成和基質(zhì)金屬蛋白酶的產(chǎn)生，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨破壞[14-15]。TNF-α由活化的巨噬細胞、單核細胞、成纖維細胞、肥大細胞和NK細胞產(chǎn)生的，參與炎癥反應(yīng)，可以增加軟骨、軟骨下骨的破壞，是軟骨基質(zhì)降解的重要介質(zhì)[16]。瘦素是一種由脂肪細胞分泌的激素，瘦素受體屬于Ⅰ型炎癥因子受體超家族，是細胞炎癥網(wǎng)絡(luò)中的一員。當機體瘦素水平增高后可促進軟骨細胞中的基質(zhì)金屬蛋白酶等的合成，致軟骨損傷，進一步誘發(fā)骨質(zhì)增生，最終導(dǎo)致OA[17-19]。IL-6，TNF-α和瘦素引起OA惡化的機制已被闡明。但有關(guān)血清促炎癥因子水平與PTOA影像學(xué)嚴重程度之間的關(guān)系研究極少。

本研究主要探討PTOA患者血清中促炎癥因子水平表達與影像學(xué)嚴重程度之間的關(guān)系，為早期臨床診斷和病情評估提供一定的參考和幫助。本研究顯示血清促炎癥因子(IL-6，TNF-α，瘦素)水平在PTOA患者中是顯著增高的，且與K-L分級具有相關(guān)性。血清中促炎癥因子水平越高，K-L 分級顯示PTOA患者膝關(guān)節(jié)損傷越嚴重。這說明血清中促炎癥因子水平能反映關(guān)節(jié)損傷病變程度。表明這些促炎癥因子(IL-6，TNF-α，瘦素)可以作為生物標記物來預(yù)測疾病的發(fā)生、發(fā)展。但本次研究的樣本量較少，可能存在一定誤差，因此我們需進一步擴大樣本量來確定促炎癥因子與PTOA患者的關(guān)系。