膝關節骨關節炎患者骨贅中OPN表達及意義

李 季

（山東大學第二醫院，濟南 250033）

骨橋蛋白（OPN）與骨關節炎（OA）的發病與進展有關，且骨贅是OA的特征性表現，所以推測OPN極有可能在OA患者的骨贅中有所表達，但目前尚缺乏相關文獻支持。2013年3月～2014年3月，我們檢測并比較了不同嚴重程度的膝關節OA患者骨贅中的OPN水平，探討OPN與OA患者骨贅形成的關系。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 我院同期收治的50例膝關節OA患者，其中男24例、女26例，年齡20～78歲。確診參考中華醫學會骨科學分會制定的骨關節炎診治指南（2007版）提出的膝關節OA的診斷標準［1］及放射學診斷標準［2］。采用綜合評分法進行嚴重程度分級，輕度8例，中度20例，重度22例;術中取骨贅標本（OA組）。根據K-L分期分為輕度骨贅24例、中重度26例。另取10份正常膝關節軟骨標本（股骨髁關節面）為對照組，病例均來源于本院急診下肢創傷患者（排除膝關節內損傷），其中男6例，女4例，年齡17～60歲，平均42歲。

1.2 OPN表達檢測 將標本置于-20℃深低溫冰箱中冷凍保存，實驗前48 h取出，依次在4℃冰箱與室溫下各解凍24 h后，取股骨內髁邊緣關節軟骨旁骨贅置入4%多聚甲醛、0.l%DEPC-PBS溶液固定，4℃下固定24 h。置于0.3 mol/L EDTA脫鈣約2周，每周更換EDTA液，以大頭針能順利刺入骨組織為脫鈣終點。脫鈣后常規梯度酒精脫水，石蠟包埋，并連續切片備用，切片厚度5 μm。采用免疫組化SP法檢測OPN水平，一抗為OPN兔抗人單克隆抗體，試劑盒為兔SP Kit一抗為兔來源的免疫組化試劑盒（武漢博士德生物有限公司）。所有免疫組化切片均與PBS陰性片對照，鏡下觀察免疫反應產物部位。運用MIAS醫學圖像分析軟件中的平均光密度分析，對OPN免疫組化切片中采集到的圖像隨機選取10個區域測定其光密度值，取均值為OPN相對表達量。

1.3 統計學方法 采用SPSS17.0統計軟件。數據均以±s表示，組間比較采用單樣本t檢驗和LSD-t檢驗。采用Pearson積差相關分析各組OPN平均光密度與綜合評分、K-L分期的相關性。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

觀察組骨贅中 OPN表達量為0.190 4±0.059 19，高于對照組的 0.084 0 ± 0.023 02，P＜0.01。觀察組病情為輕度、中度、重度者骨贅中OPN表達量為 0.135 0 ± 0.025 17、0.173 0 ± 0.031 29、0.226 4 ±0.678 2，多組間兩兩比較，P均 ＜0.05。觀察組骨贅為輕度、中重度者骨贅中OPN表達量分別為0.172 5 ±0.048 1、0.206 8 ±0.063 3，P＜0.05。經Pearson相關性分析，OA組骨贅中OPN表達與K-L分期呈正相關（r=0.403，P＜0.05），與 OA 病情綜合評分呈正相關（r=0.473，P＜0.05）。

3 討論

OA是最常見的關節炎之一，其主要的病理變化有兩個方面:①關節軟骨的損傷;②關節邊緣骨贅形成［1，2］。骨贅是主要發生于關節邊緣的骨和軟骨性新生組織，它們通常與真正的關節軟骨融合為一體，或生長出關節軟骨邊緣，有時可形成一個與關節軟骨相似的軟骨表面，但是它們沒有正常關節軟骨的生物力學特性，且通常發生于關節的非負重區［3］。骨贅的形成通常被作為OA的一個特征性表現［4］。其病理特點為關節軟骨進行性變性，關節軟骨損傷、破壞，繼發骨贅形成、軟骨下骨硬化［5］。

OPN是由激活的巨噬細胞、淋巴細胞等分泌的一種非負電的非膠原性骨基質糖蛋白，廣泛存在于炎癥部位與骨組織的細胞間質中。研究表明，OA發病過程中OPN可通過調節MMP-13、YKL-39等的表達從而破壞軟骨［6，7］。還有研究表明，OPN 在人OA軟骨中表達高于正常軟骨［8］。對OPN基因敲除大鼠的研究表明OPN可通過促進毛細血管生長、誘導軟骨細胞凋亡，造成關節軟骨破壞［8］。研究表明，OPN在OA患者關節滑液中高表達［5］。另有研究表明，OPN在OA患者軟骨下骨硬化區域表達明顯高于正常組［9］。

最近，Ge1se等［11］以成人關節軟骨和胎兒生長骺板軟骨的細胞、基質和膠原的構成特點為標準，通過分析骨贅組織內細胞、基質和膠原構成和基因表達特點，從形態學的角度將骨贅的發生過程分為5個階段，包括0～Ⅳ期。骨膜或滑膜起源的間充質細胞（0期）在某些因素作用下，出現軟骨源性細胞分化（Ⅰ期），并開始產生軟骨基質成分沉積于最初的纖維基質內，纖維和基質成分進一步改變，進而形成了纖維軟骨（Ⅱ期），早期骨贅（Ⅲ期），其最深層細胞出現肥大，血管侵入并產生軟骨內化骨。成熟的骨贅（Ⅳ期）中，細胞外基質與正常關節透明軟骨非常相似，僅在表面有很少量非分化纖維細胞，此時成骨活性降低或停止。但成熟骨贅的軟骨結構與正常透明關節軟骨相比，其細胞結構散亂，沒有明確的硬化帶，無線狀的軟骨下骨板。骨贅發生的機制目前尚不十分清楚。

盡管有學者［14］認為膜內化骨也參與了骨贅的形成，但由于骨贅的上述組織學特征與生長發育中的骨髓和骨折愈合時軟骨內化骨的組織學特征非常相似，因此，目前普遍認為骨贅的形成主要通過軟骨內化骨的模式。以上研究表明，由于軟骨的破壞，肉芽組織覆蓋關節軟骨，出現軟骨樣化生及軟骨內化骨，從而形成骨贅。在骨贅中由表及里存在間充質纖維組織、纖維軟骨組織、透明軟骨組織、肥大軟骨組織及骨組織。本研究結果顯示，OA組骨贅OPN表達高于正常軟骨，且隨著骨贅的增加和病情的進展其表達增高，提示OPN在軟骨破壞形成骨贅的過程中可能起重要作用，為進一步研究OA的發病機理提供了線索。而具體機制有待進一步研究。

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