骨關節炎嚴重程度與血清IL-4和sIL-4R水平的相關性研究

陳文革，楊朝暉，劉清高，鄢含坤

骨關節炎嚴重程度與血清IL-4和sIL-4R水平的相關性研究

陳文革，楊朝暉，劉清高，鄢含坤

目的探討骨關節炎嚴重程度與血清白介素4(IL-4)和人可溶性IL-4受體(sIL-4R)的相關性。方法選擇2011年5月－2013年5月收治的50例骨關節炎患者(觀察組)，另選擇同期50例健康體檢者(對照組)，采用ELISA法檢測兩組血清IL-4和sIL-4R水平并進行組間比較。采用K&L評級法和WOMAC骨關節炎指數評價觀察組患者骨關節炎嚴重程度，并分析其與血清IL-4和sIL-4R水平的關系。結果觀察組血清sIL-4R水平(82.12±11.24ng/ml)顯著高于對照組(30.67±5.23ng/ml)，差異有統計學意義(P<0.05)，但兩組血清IL-4水平(分別為14.39±7.14、15.23±6.28ng/L)比較差異無統計學意義(P>0.05)。觀察組患者血清sIL-4R水平與WOMAC指數呈正相關(r=0.313，P<0.05)；隨K&L分級增加，血清sIL-4R水平逐漸遞增，各分級比較差異有統計學意義(P<0.05)。結論血清sIL-4R水平與骨關節炎嚴重程度相關，臨床可以將其作為評估骨關節炎嚴重程度的指標。

骨關節炎；白細胞介素4；受體，白細胞介素4

骨關節炎是一種退行性病變，患者臨床大多表現為關節疼痛和關節腫脹、畸形，以及不同程度的活動受限，嚴重影響日常生活和工作[1]。研究發現，細胞因子可能參與了骨關節炎的發生發展[2]。本研究納入50例骨關節炎患者，探討骨關節炎嚴重程度與血清白介素4(IL-4)和人可溶性IL-4受體(sIL-4R)的相關性，現將結果報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 湖北民族學院附屬民大醫院2011年5月－2013年5月收治的骨關節炎患者50例(觀察組)，男15例，女35例，年齡49.1±2.3(35～81)歲，病程15.2±1.5(1～31)年。所有患者均經臨床診斷確診為骨關節炎。排除心血管疾病，肝腎疾病，腫瘤以及各種內分泌、結締組織疾病患者。另從同期在本院接受體檢的健康者中隨機選擇50例作為對照組。兩組各項臨床資料差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。所有研究對象均了解研究情況，并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 血清IL-4和sIL-4R的檢測 于清晨抽取空腹靜脈血，離心后收集上清，存放備用。采用人IL-4 ELISPOT檢測試劑盒(深圳市炬英生物科技有限公司)，以ELISA法檢測血清IL-4水平。采用sIL-4RELISA試劑盒(上海瓦蘭生物科技有限公司)檢測血清sIL-4R水平。具體操作均按照試劑盒說明書進行。

1.2.2 觀察組骨關節炎程度評估 ①影像學評估。觀察組患者行側臥屈曲30°以及膝關節站立前后位、側位X線檢查，并按照K&L評級法(Kellgren and Lawrence Grading Score)[3]進行骨關節炎嚴重程度分級。由2名資深影像學醫師分別對所有觀察組患者進行分級，每位患者以最終分級結果中最嚴重的一級作為骨關節炎嚴重程度的最終等級，一共分為0～4五個等級。②WOMAC評估。按照WOMAC骨關節炎指數(Western Ontario and MeMaster Universities Osteoarthtitis Index)[4]制定出詳細的骨關節炎嚴重程度評價表，評價表包括3個方面，即關節強直程度、疼痛程度以及關節功能。計算得出最終的加權總分，滿分100分。由2名資深臨床醫師分別對所有觀察組患者進行評分，每位患者以2個得分的平均分值作為最終得分。

1.3 統計學處理 采用SPSS 15.0軟件進行統計分析，計量資料以表示，組間比較采用t檢驗。采用Pearson雙變量相關法分析觀察組WOMAC骨關節炎指數與血清IL4、sIL-4R水平的相關性。采用Kruskal-Wallis秩和檢驗比較對照組及觀察組不同K&L分級患者血清IL-4、sIL-4R水平的差異。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 兩組血清sIL-4R、IL-4水平比較 檢測結果顯示，觀察組血清sIL-4R水平為82.12±11.24ng/ml，顯著高于對照組(30.67±5.23ng/ml)，差異有統計學意義(t=5.71，P<0.05)，但兩組血清IL-4水平(分別為14.39±7.14、15.23±6.28ng/L)差異無統計學意義(t=1.26，P>0.05)。

2.2 觀察組骨關節炎嚴重程度與血清sIL-4R、IL-4水平的關系 兩組血清IL-4濃度在0～1.582pg/ml，差異無統計學意義。觀察組血清sIL-4R水平顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。Pearson相關分析顯示，觀察組患者血清sIL-4R水平與WOMAC指數呈正相關(r=0.313，P<0.05)。根據K&L分級結果，將觀察組患者分為K&L 1～4級組，以對照組為K&L 0級組。統計學分析顯示，隨K&L分級增加，血清sIL-4R水平呈遞增趨勢，組間比較差異有統計學意義(P<0.05，表1)。

表1 不同K&L分級組血清sIL-4R水平比較(±s)Tab. 1 Comparison of serum sIL-4R level in different K&L grading groups (±s)

表1 不同K&L分級組血清sIL-4R水平比較(±s)Tab. 1 Comparison of serum sIL-4R level in different K&L grading groups (±s)

(1)P<0.05 compared with control group (grade 0); (2)P<0.05 compared with grade 1; (3)P<0.05 compared with grade 2; (4)P<0.05 compared with grade 3

K&L grade 0 (n=50) 1 (n=19) 2 (n=13) 3 (n=10) 4 (n=8) Age (year) 49.62±8.34 51.41±7.47 52.61±9.05 57.21±11.01 65.81±6.32 sIL-4R level (pg/ml) 22.58±0.48 30.52±5.71(1) 40.55±18.4(1)(2) 42.63±15.41(1)(2)(3) 51.42±2.65(1)(2)(3)(4)Item

3 討 論

骨關節炎是一種對人體危害較大的疾病，患者大多表現出不同程度的關節疼痛。臨床上對受累關節進行檢查可發現關節腫脹和壓痛，嚴重者甚至會出現肌肉萎縮和關節畸形等[5]。對于骨關節炎的發病機制，目前尚無明確結論，大多認為與遺傳因素以及機體衰老等原因存在一定關系，其中應力因素在骨關節炎的病理改變中發揮著較為重要的作用[6]。研究發現，異常的應力作用于正常軟骨組織，或正常的應力作用于異常軟骨組織，均有可能導致骨關節炎出現不同程度的病理變化[7]。近年來，越來越多的學者開始關注細胞因子在骨關節炎發生發展中的作用。研究發現，細胞因子可能參與了骨關節炎的發病過程，并對人體軟骨代謝以及軟骨細胞凋亡等產生較大影響[8]。IL-4可抑制IL-1誘導軟骨細胞合成基質金屬蛋白酶，從而發揮保護軟骨的作用，還可參與到軟骨細胞應力信號的傳導過程中，成為軟骨細胞應力傳導途徑中十分重要的信號因子，并調節軟骨細胞的功能和結構。IL-4還可以識別軟骨細胞膜上的一種重要的溶解型受體，即sIL-4R，后者在濃度較高的情況下可導致IL-4效應下降[9]。

本研究選擇50例骨關節炎患者和50例健康者，檢測兩組血清IL-4和sIL-4R水平并進行比較，同時分析骨關節炎患者骨關節炎嚴重程度與血清IL-4和sIL-4R水平的關系。結果顯示，觀察組血清sIL-4R水平顯著高于對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。IL-4受體以細胞膜結合型受體和溶解型受體(sIL-4R)兩種形式存在，sIL-4R由膜結合型受體裂解或經基因重組而成。高濃度sIL-4R可使IL-4效應降低，但本研究結果顯示兩組血清IL-4水平無明顯差異(P>0.05)，表明骨關節炎患者軟骨細胞在應力作用下IL-4合成未明顯增加。相關分析顯示，觀察組患者血清sIL-4R水平與WOMAC指數呈正相關(r=0.313，P<0.05)。不同K&L分級組血清sIL-4R水平呈遞增趨勢，組間比較差異有統計學意義(P<0.05)。該結果提示骨關節炎嚴重程度與血清sIL-4R水平相關，臨床可以將血清sIL-4R水平作為評估骨關節炎嚴重程度的指標。但需要注意的是，本研究最終結果僅提示血清sIL-4R水平與骨關節炎嚴重程度具有相關性，且樣本量偏小，因此，對于人血清sIL-4R是否可以作為臨床診斷骨關節炎的特異標記物，仍需擴大樣本數后進一步深入研究[10]。

綜上所述，本研究結果表明，骨關節炎患者血清sIL-4R水平明顯升高，而IL-4水平無明顯變化；血清sIL-4R水平與骨關節炎嚴重程度相關，臨床可將其作為評估骨關節炎嚴重程度的指標之一。

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Correlation between the severity of osteoarthritis and the serum levels of IL-4 and sIL-4R

CHEN Wen-ge, YANG Zhao-hui, LIU Qing-gao, YAN Han-kun
Department of Orthopedics, Minda Hospital, Hubei Institute for Nationalities, Enshi, Hubei 445000, China

ObjectiveTo explore the correlation between the severity of osteoarthritis and the serum levels of interleukin-4 (IL-4) and soluble IL-4 receptor (sIL-4R).MethodsFifty patients with osteoarthritis hospitalized from May 2011 to May 2013 were selected as study group, and 50 healthy individuals during the corresponding period were selected as control group. The serum levels of IL-4 and sIL-4R were determined by EILISA and compared between the two groups. The severity of osteoarthritis of patients in the study group was assessed by Kellgren and Lawrence (K&L) grading system and Western Ontario and McMaster Universities Osteoarthritis Index (WOMAC). The relationship between both K&L grade and WOMAC scores and the serum levels of IL-4 and sIL-4R was analyzed.ResultsThe serum level of sIL-4R in the study group (82.12±11.24ng/ml) was significantly higher than that in control group (30.67±5.23ng/ml,P<0.05), but the levels of IL-4 in two groups were similar (14.39±7.14 and 15.23±6.28ng/L,P>0.05). The serum level of sIL-4R in the study group was positively correlated with the WOMAC scores (r=0.313,P<0.05). The sIL-4R levels were increased gradually along with the increase in K&L grade, and the difference between different grades was significant (P<0.05). Conclusion The serum level of sIL-4R is correlated with the severity of osteoarthritis, and may be used as an evaluation indicator of severity of osteoarthritis.

osteoarthritis; interleukin-4; receptors, interleukin-4

R684.3

A

0577-7402(2015)01-0063-03

10.11855/j.issn.0577-7402.2015.01.14

2014-09-20；

2014-11-29)

(責任編輯：胡全兵)

陳文革，副主任醫師。主要從事骨關節疾病的臨床研究

445000 湖北恩施 湖北民族學院附屬民大醫院骨科(陳文革、楊朝暉、劉清高、鄢含坤)