膝骨性關節炎患者血清相關標志物水平變化及其臨床意義

余志強，王新華，周勇軍，易　斌

(1.益陽市中心醫院檢驗科，湖南益陽 413000；2中南大學湘雅醫院檢驗科，湖南長沙 410008)

·臨床研究·

膝骨性關節炎患者血清相關標志物水平變化及其臨床意義

余志強1，王新華1，周勇軍1，易斌2△

(1.益陽市中心醫院檢驗科，湖南益陽 413000；2中南大學湘雅醫院檢驗科，湖南長沙 410008)

摘要:目的探討血清白細胞介素-1(IL-1)、白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子(TNF-α)水平在膝骨性關節炎患者中的變化及臨床意義。方法應用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測90例膝骨性關節炎患者血清IL-1、IL-6和TNF-α水平，并以90例健康體檢者作對照。結果膝骨性關節炎患者血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平均高于對照組，且差異具有統計學意義(P<0.05)；隨著病變程度加重，血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平顯著升高(P<0.05)；相關性分析表明，IL-1、IL-6水平與TNF-α水平呈正相關(r=0.671，0.625；P<0.05)，IL-1與IL-6呈正相關(r=0.748，P<0.05)。結論血清IL-1、IL-6和TNF-α水平與膝骨性關節炎的發生發展密切相關，反映了膝骨性關節炎病情輕重及關節損傷程度，對病情和預后判斷有重要價值。

關鍵詞:膝骨性關節炎；白細胞介素-1；白細胞介素-6；腫瘤壞死因子

膝骨性關節炎(KOA)是一種以慢性進行性骨關節退行性變為主要病理特征的一類疾病，關節軟骨退變是KOA病理變化的關鍵，其確切病因及發病機制目前尚不甚清楚。越來越多的研究表明，炎癥在KOA發病機制中可能起重要作用，細胞因子通過影響軟骨基質分解與合成代謝的平衡參與KOA的形成及進展，其中白細胞介素-1(IL-1)及其受體拮抗蛋白(IL-1 Ra)家族成員起著關鍵性作用，有望成為治療的新靶點[1]。白細胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子(TNF-α)是關節炎病理過程中促進軟骨基質降解和關節軟骨破壞的重要炎癥細胞因子，可刺激破骨細胞分化和生長，也可以提高破骨細胞活性，其表達與活性增強和骨性關節炎發病機制存在著密切的關系[2]。本研究同時測定健康人及KOA患者血清中的IL-1、IL-6和TNF-α的水平，探討其與膝骨關節炎的病變嚴重程度的關系，以期闡明其在KOA發生中所起的作用。

1資料與方法

1.1一般資料收集2013年1月至2013年12月本院住院的各期KOA患者90例。其中男35例，女55例，年齡32～76歲，平均(54.9±13.1)歲，臨床診斷標準參照1986年美國風濕病協會所制定標準，排除炎癥、腫瘤、結締組織病、創傷及其他自身免疫性疾病。根據X線片Altman和Ahlback X線片分級法[3]及膝關節鏡診斷分為早、中、晚期三組：其中KOA早期組25例，膝關節X線片分級為1級，男10例，女15例，年齡34～72歲，平均(52.3±14.1)歲，病程為0.5～1年；KOA中期組37例，KOA患者膝關節X線片分級為2～3級，男15例，女22例，年齡36～75歲，平均(53.4±13.6)歲，病程為1～2年；KOA晚期組28例，KOA患者膝關節X線片分級為4級以上，男10例，女18例，年齡36～75歲，平均(62.1±12.8)歲，病程為2年以上。對照組90例，均為本院健康體檢者，無膝痛病史，X線片未見有膝關節病變，其中男40例，女60例；年齡28～76歲，平均(50.7±13.4)歲。在采集患者血清時記錄患者同期的臨床、實驗室資料。

1.2方法所有研究對象均晨起空腹靜脈采血5 mL，3 000 r/min離心15 min，分離血清置-20 ℃保存待測。采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)檢測血清IL-1、IL-6和TNF-α水平，試劑盒由上海森雄科技實業公司和深圳晶美公司提供，嚴格按說明書進行測定。

2結果

2.1KOA組和對照組的血清IL-1、IL-6和TNF-α水平的比較與對照組比較，KOA患者血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平均明顯升高，且差異具有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1　　各組血清IL-1、IL-6和TNF-α水平的比較

*：P<0.05，與對照組比較。

2.2KOA患者不同嚴重程度各組血清IL-1、IL-6和TNF-α水平的比較比較不同嚴重程度的KOA患者血清IL-1、IL-6和TNF-α水平，結果顯示，隨著病情分期越高，血清IL-1、IL-6和TNF-α水平越高，且差異具有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2　　KOA患者不同分期各組血清IL-1、IL-6和TNF-α

*：P<0.05，與KOA早期比較；▲：P<0.05，與KOA中期比較。

2.3KOA患者血清IL-1、IL-6和TNF-α水平相關性分析相關性分析結果表明，IL-1、IL-6水平與血清TNF-α水平呈顯著正相關(r=0.671，0.625；P<0.05)，IL-1與IL-6呈顯著正相關(r=0.748，P<0.01)。

3討論

目前已經認識到KOA的發生、發展與許多細胞因子密切相關，它們與脂源性炎癥介質(如前列腺素、白三烯類化合物等)協同作用，共同加強軟骨細胞的分解代謝，引起軟骨細胞釋放的蛋白聚糖酶和基質金屬蛋白酶(MMPs)等水解酶增加，從而導致軟骨組織損傷。因此，細胞因子水平測定有助于判斷KOA軟骨病變的程度、預后和療效，可能成為KOA早期診斷的有效輔助方法。但各種因子產生的量、激活的時間、受體的數量及各細胞因子之間的相互作用都有待于進一步研究[4]。本研究旨在探討IL-1、IL-6和TNF-α等細胞因子在KOA患者的變化，以研究其在KOA發病機制中的作用，并為其治療提供科學理論依據。

本研究結果表明，KOA患者血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平均高于對照組(P<0.05)；隨著病變程度加重，血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平顯著增加，差異具有統計學意義(P<0.05)，提示IL-1、IL-6和TNF-α可能參與KOA的炎癥過程，可能與KOA疾病嚴重程度有關，是反映病變程度的指標，為通過檢測血清中IL-1、IL-6和TNF-α水平來輔助診斷KOA提供了一定的依據。武永利等[5]研究結果顯示，KOA患者血清IL-1和IL-6的水平明顯高于健康對照組，可以推測KOA患者的病情程度，說明IL-1和IL-6在KOA發病機制中起著一定作用。這與本研究結果一致。

IL-1被認為是導致軟骨功能衰退最具影響力的細胞因子之一，對模型兔KOA的研究發現IL-1在關節腔內保持高水平，說明IL-1是骨關節炎中起主要調控作用的炎性介質，對KOA的發生具有促動作用，同時對骨性關節炎引起的繼發病理過程也有一定的影響[6]。在體外研究證實動物關節腔內注射重組的IL-1可以成功地誘發KOA，再現IL-1對關節軟骨的破壞作用，直接證明了IL-1在KOA致病機理中的重要作用[7]。由于IL-1在KOA致病機理中的重要作用，科學研究中可通過研制藥物抑制IL-1的炎性反應，減輕滑膜炎癥，以緩解KOA的潛能，會是未來研究治療KOA有效藥物的一個方向。IL-6具有廣泛的生物學活性，可刺激軟骨和滑膜細胞產生前列腺素和膠原酶，導致關節軟骨進行性破壞，是介導軟骨破壞的重要因子。有研究表明IL-6主要通過兩方面作用于KOA患者，一方面可促進淋巴細胞分泌免疫球蛋白，加重滑膜與關節的炎癥，另一方面還可協同IL-1抑制軟骨細胞合成蛋白聚糖，導致軟骨基質缺失[8]。TNF-α 能促進KOA和正常關節軟骨合成MMPS、前列腺素E2、NO，從而抑制膠原和蛋白多糖的合成，并促進其降解，最終抑制軟骨細胞的生成，加速軟骨細胞凋亡，破壞節軟骨，從而在骨性關節炎的發生過程中對關節軟骨起著重要的破壞作用[9]。相關性分析結果表明：IL-1、IL-6水平與TNF-α水平呈正相關(r=0.675，0.642；P<0.05)，IL-1與IL-6呈正相關(r=0.712，P<0.05)。TNF-α能誘導IL-1和IL-6等細胞因子的產生，能夠加重IL-1和IL-6對關節軟骨的破壞，TNF-α既協同IL-1的作用，又激活IL-6基因，誘導IL-6的生成，三者有著協同作用，能介導對關節組織的破壞，在KOA的發生發展中有可能起著決定性作用[10]。

綜上所述，KOA的炎性反應是一個極為復雜的過程，IL-1、IL-6和TNF-α參與了KOA的發病過程，并且與病情嚴重程度密切相關。

參考文獻

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DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2016.10.052

文獻標識碼：A

文章編號：1673-4130(2016)10-1417-03

(收稿日期：2016-01-07)