骨性關節炎人群血清基質金屬蛋白酶-13水平臨床觀察

[摘要] 目的 臨床觀察骨性關節炎患者血清基質金屬蛋白酶-13水平，并與正常人對比，探討二者的差異。方法 入選76例骨性關節炎患者及65例正常對照者，采用ELISA法測定入選者血清基質金屬蛋白酶-13水平。結果 骨性關節炎患者血清基質金屬蛋白酶-13水平(2.26±1.59)ng/mL高于對照組(1.33±0.16)ng/mL(P<0.05)。結論 骨性關節炎患者血清基質金屬蛋白酶-13水平明顯增高;基質金屬蛋白酶-13對軟骨可能有降解作用，導致關節軟骨進行性破壞;基質金屬蛋白酶釋放失衡，可能是其引起軟骨分解的主要機制。

[關鍵詞] 骨關節; 炎癥; 血清學; 基質金屬蛋白酶

[中圖分類號] R684.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701(2010)01-113-02

骨性關節炎(osteoarthritis，OA)是一種在關節疾病中最多見、老年人高發的慢性進行性關節疾病，關節軟骨的退行性變為該病的標志性特征。由于該病主要高發于老年人群，隨著社會人口的老齡化趨勢的明顯，患病率呈逐年上升趨勢，在歐美國家每年需手術治療的OA病人達到幾十萬，嚴重影響患者的生活質量[1]。然而OA的病因及發病機制尚不明了，不斷深入OA本質的認識已經成為擺在各國骨科學界面前的重要課題。基質金屬蛋白酶-13(matrix metallo proteinase-13，MMP-13)是一種成纖維細胞型膠原酶，可切割多種膠原及明膠，可使Ⅱ型膠原變性裂解，使關節軟骨進行性破壞，最終導致關節功能性廢用。本文旨在了解OA人群血清MMP-13水平，探討在OA人群中MMP-13的含量變化，間接初步揭示二者之間的關系，為臨床研究OA機制提供一定的血清學資料。

1 對象和方法

1.1 研究對象及分組

入選撫順市中心醫院骨外科2007年7月~ 2008年7月間確診為OA患者76例為OA組，其中男37例，女39例，年齡(59.8±15.2)歲，OA診斷標準:膝關節疼痛1年以上，晨僵，蹲起困難，膝關節腫脹史;膝關節間隙壓痛、彈響及摩擦感;膝關節X線改變，所有患者均行關節鏡檢查及外科手術中所取病理標本，經HE染色病理學確證。同期收集體檢中心經常規體檢無嚴重慢性非傳染性疾病、運動系統疾病的正常入選者血液標本65例為對照組，男33例，女32例，年齡(55.4±11.30)歲。所有入選者均按要求完成治療及血液標本采集，資料完整，可供統計學評估，兩組年齡、性別相比較，無統計學差異(P>0.05)。兩組間基線值一致，具有可比性。

1.2 方法

標本采集及檢測:所有入選者采集肘正中靜脈全血5mL，注入真空分離膠肝素血清管，于2h內4℃環境3000r/min離心20min，分離血清置一次性Eppendorf管，入-70℃冰箱凍存待檢。另取65例血液樣本做對照，采用ELISA法測血清MMP-13濃度，MMP-13檢測試劑盒由上海富眾生物科技發展有限公司試劑部提供，按試劑盒說明書嚴格操作。所有一次性試管均由德國Eppendorf公司提供，加樣槍由日本Nichiry公司提供，酶標儀由上海優浦科學儀器有限公司提供，低溫高速離心機由美國Dupont公司提供。

1.3 統計學處理

統計學資料均由SPSS15.0版本軟件數據包處理，計量資料以均值±標準差(χ±s)表示，組間比較方法采用成組設計t檢驗。

2 結果

OA組與對照組血清MMP-13水平比較如下:OA組血清MMP-13水平[(2.26±1.59)ng/mL]，顯著高于對照組[(1.33±0.16)ng/mL](P<0.05)。

3 討論

MMPs是一類廣泛存在于各結締組織中并在細胞外基質的生理性和病理性降解過程中起重要作用的蛋白酶家族。自1962年首先發現MMP-13迄今已認識到MMPs為一組有20個成員的酶活性依賴Zn2+的蛋白酶系。根據其作用底物的不同，MMPs主要可分為膠原酶(MMP-1、8、13)、基質溶解素(MMP-3、7、10、11)、明膠酶(MMP-2、9)等亞家族。MMP-13是近年來在OA發病機制中研究得較多的幾個指標之一，選擇MMP-13作為OA研究指標的原因是MMP-13屬MMPs中的膠原酶亞家族，可直接降解軟骨基質Ⅱ型膠原，軟骨基質中的膠原以Ⅱ型膠原為主，可占軟骨膠原總量的90%左右，且均為ⅡB型膠原。因此理論上講MMP-13膠原酶的變化最能反映出軟骨基質中Ⅱ型膠原的代謝變化[2]。

本研究顯示OA人群血清MMP-13水平高于正常人群，推測可能是活動期的OA患者關節滑膜細胞處于高分泌MMP-13狀態，MMPs釋放失衡即軟骨細胞外基質降解與合成明顯失衡，從病理角度看OA為軟骨退變。實驗也表明，一些與OA發病相關的炎性因子如IL-1、NO、TNF-α等能使關節軟骨細胞和滑膜細胞高表達MMPs，并增強MMPs的活性，說明OA軟骨局部細胞外基質的降解存在明顯的病理性增強[3]，可能是其引起軟骨分解的主要機制。可見其軟骨細胞直接或間接受到刺激后，通過細胞因子自分泌及其受體表達，激活膠原酶產生，導致膠原破壞，抑制膠原酶和致炎癥細胞因子的轉錄、翻譯，從而導致了骨關節炎進展和緩解交替的過程，MMP-13的酶解活性被抑制，正常情況下，兩者組成相對平衡的系統，可解釋為MMPs與其抑制物組成復合物而失去酶解活性，同時這種結合形式也利于它們從生成部位轉移到遠處。病理條件下則表現為兩者的失衡[4]。本文僅初步觀察了該人群的血清學指標，但MMP-13在OA中的具體機制有待于臨床進一步深入。

[參考文獻]

[1] 于順祿，李德達，李世民，等. 骨性關節炎研究進展[J]. 中國骨傷，2002， 15(10):635.

[2] Catarina PT，Fernandes CM，Zuliani JP，et al. Inflammatory effects of snake venom metalloproteinases[J]. Mem Inst Oswaldo Cruz 2005，100(1):181-184.

[3] Pelletier JP，Lascau-comanV，Jovanovic D，et al. Selective inhibition of inducible nitric oxide synthase in experimental osteoarthritis is associated with reduction in tissue levels of catabolic factors[J]. Rheumatol，1999，26(9):2002-2014.

[4] 姚如愚，張曉. 基質金屬蛋白酶與骨關節炎[J]. 國外醫學內科學分冊，2001，28(4):159-162.

(收稿日期:2009-07-30)