老年女性骨關節炎患者血清及關節液中亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子含量變化及其抗感染效應

陳巧玉 周 鑫 扶世杰

(西南醫科大學，四川 瀘州 646000)

老年女性骨關節炎患者血清及關節液中亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子含量變化及其抗感染效應

陳巧玉 周 鑫 扶世杰

(西南醫科大學，四川 瀘州 646000)

目的 分析亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子在老年女性骨關節炎(OA)患者血清及關節液中的含量變化及其抗感染效應。方法 老年女性OA患者96例，均屬首診膝關節炎。取患者血清、關節內腔液做亞硫酸鹽和雌二醇及炎癥因子〔白細胞介素(IL)-1、6、8〕等指標變化，并依據年齡階段差異細化研究。結果 當OA患者處于急性期階段，血清(關節滑液)內亞硫酸鹽、IL-1、IL-6、IL-8指標顯著高于恢復期(P<0.05)；在不同年齡階段的OA患者血清(關節滑液)內所含IL-1、IL-6、IL-8等指標均無明顯差異(P>0.05)；60～65歲雌二醇含量最高，71～78歲最低，各組差異明顯(P<0.05)；隨患者年齡的增長，其膝關節滑液內所含亞硫酸鹽水平明顯增多(P<0.05)；OA患者血清雌二醇含量與膝關節腔內滑液亞硫酸鹽含量具有明顯相關性(R2=-0.992，P=0.015 4)。結論 亞硫酸鹽、雌二醇、炎性因子均可對OA病變產生巨大的病理影響，多項指標可形成連鎖生物效應，雌二醇可促成OA抗損效應，而亞硫酸鹽可抑制炎性因子表達，利用生物活性分子效應形成局部炎性病理改變作用。

骨關節炎；亞硫酸鹽；雌二醇；炎癥因子

現代生物效應學說研究表示，在骨關節炎(OA)病變進展期，機體細胞因子中炎性物質表達呈異常現象，尤其白細胞介素(IL)-1、腫瘤壞死因子(TNF)-α等指標最為明顯〔1，2〕；而通過動物實驗發現在OA病變過程亞硫酸鹽也有著積極參與，這一物質可促進粒細胞生物因子活性釋放，增強炎性病變反應高表達〔3〕。研究報道，在OA病變期，雌二醇可發生異常改變，該激素不僅僅具備性功能、生殖發育等作用，同時可促進人體代謝，而骨骼代謝也由此形成間接性影響〔4〕。本文分析不同年齡階段患者血清、關節內腔液所含亞硫酸鹽、雌二醇、IL-1、IL-6、IL-8等指標在OA病變中的發展情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2014年2月至2016年2月老年女性OA患者96例，年齡60～78歲，平均(68.14±5.04)歲；年齡階段分組：60～65歲31例，66～70歲36例，71～78歲29例；均在入院后經X線檢查符合老年膝關節OA診斷標準〔5〕；依據國際膝關節KL分級標準：重度49例，中度47例；病程8個月～19年，平均(8.76±1.28)年。均需通過關節腔內減壓處理，并行關節滑液抽取，并注射應用福瑞達(山東)醫藥集團生產的2 ml玻璃酸鈉注射液，1次/w，連續5 w。根據患者恢復狀態分別在急性期(膝關節炎減壓操作前)與恢復期(玻璃酸鈉用藥5 w以上)進行對照研究；另抽取本院同時收治未發OA老年女性患者40例作為對照組，年齡60～77歲，平均(69.12±4.76)歲。納入標準：符合膝關節炎診斷標準，雙側膝關節病變；患病時間≥6個月；患者及家屬知情同意。排除標準：伴有心、肝、腎功能疾病者；伴有嚴重消化系統病變或貧血嚴重影響OA治療者；合并感染性類風濕等因素誘發關節炎者；在研究前期采取鎮痛用藥或皮質類固醇用藥影響檢查數據者。

1.2 方法 均在入院急性期與恢復期無菌狀態下進行靜脈血采取與膝關節滑液留存；3 000 r/min離心10 min，取上清液200 μl，放置于-70℃冰凍待檢。亞硫酸鹽檢測：將待檢膝關節滑液樣本或血清100 μl與硼氫化鈉70 μl混合，在常溫狀態進行孵育30 min，添加mBrB 5 μl，再行42℃狀態下進行10 min孵育，加入高氯酸40 μl混合，常溫狀態3 000 r/min離心10 min后取上清液，Tris 液混合10 μl，常溫狀態3 000 r/min離心10 min后取上清液，在4℃狀態下進行避光留存樣本。分別取5 μl樣本進行流動相A(甲醇5∶乙酸0.25∶水94.75，pH值3.4)，流動相B(甲醇)，進行梯度脫洗(5 min 5%,10 min 35%，17 min 45%，22 min 100%，27 min 5%)，流速1.0 ml/min；檢測波長479 nm，激發波長392 nm。分別按照0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、4.0、6.0 μmol/L標準品進行濃度稀釋檢測。雌激素檢測：行電化學發光法檢測血清內所含雌二醇指標情況。炎性因子檢測：采取酶聯免疫吸附(ELISA)法檢測患者血清及膝關節滑液內所含IL-1、IL-6、IL-8炎性標志物。

1.3 統計學方法 采用SPSS19.0統計軟件進行t檢驗。

2 結 果

2.1 兩組雌二醇含量比較 OA患者血清雌二醇含量〔(257.69±84.36)pmol/L〕顯著低于對照組〔(347.28±91.54)pmol/L，t=5.502 8,P=0.000 0〕。

2.2 OA患者急性期與恢復期血清(或膝關節滑液)內亞硫酸鹽和炎癥因子含量變化 當OA患者處于急性期階段，血清、膝關節滑液內亞硫酸鹽、IL-1、IL-6、IL-8水平顯著高于恢復期(P<0.05)，見表1。

2.3 OA患者不同年齡分組血清、膝關節滑液中雌二醇、亞硫酸鹽和炎癥因子含量水平比較 不同年齡組血清、膝關節滑液內IL-1、IL-6、IL-8水平均無明顯差異(P>0.05)；60～65歲血清內雌二醇含量最高，71～78歲最低(P<0.05)。各年齡組血清內亞硫酸鹽水平無明顯差異，而膝關節滑液內隨年齡的增長明顯增多(P<0.05)，見表2。

2.4 OA患者血清雌二醇含量與膝關節腔內滑液亞硫酸鹽含量相關性 雌二醇含量與膝關節腔內滑液亞硫酸鹽含量具有明顯相關性(R2=-0.992，P=0.015 4)。

表1 OA患者急性期與恢復期血清、膝關節滑液內亞硫酸鹽和炎癥因子含量變化分析±s,n=96)

表2 OA患者不同年齡階段血清、膝關節滑液中雌二醇、亞硫酸鹽和炎癥因子含量水平±s)

與60～65歲比較：1)P<0.05；與66～70歲比較：2)P<0.05

3 討 論

OA屬于臨床中較為常見的慢性關節退化性病變癥狀之一，多發生于老年群體，主因機體組織受退行性病變因素造成成骨、破骨細胞病變，進而形成關節軟骨損傷，長期異常變化可致關節外緣形成贅骨病理性轉變，這易導致關節區域受到生物效應及力學效應因素影響，產生持續性疼痛現象〔6，7〕。OA病變因素極為復雜，可受到軟骨骨質因素、細胞增殖因素、外基質降解等形成關節腔內循環失衡，同時大量研究發現，機體肥胖、自身免疫系統缺陷等也可加重患者OA發病風險，不過最為突顯的退行性病變參與過程中炎性機制反應占據重要的組成部分〔8〕。Stannus等〔9〕研究表明在OA病變期細胞因子異常高表達現象較為顯著，尤其是IL-1、TNF-α等因子表達可極大促進炎性因子活化釋放，間接性引起關節軟骨病變性衰退；另外現代生物學技術發展，在OA病理變化機制中證實IL-6、IL-8多種趨化因子均形成連鎖炎性效應，由此推論可將上述炎性因子指標作為抗OA防治的靶點用藥方向〔10〕。如IL-1主要由單核細胞合成，是機體滑膜細胞、巨噬細胞、軟骨細胞及纖維細胞的產物，其主體構造內核物質多為1β，占據IL-1細胞主體成分，通過對成骨細胞和破骨細胞合成因子進行活化來增強關節軟骨細胞增殖效應，再受到巨噬細胞刺激導致細胞外基質增生，對患者后期退行性病變OA發展帶來不小的影響〔11〕。

目前多種氣體信號分子觀察中表明，在OA病變期一氧化氮(NO)能夠借助線粒體移位來抑制關節腔內滑膜細胞因子活性。而Mitsuhashi等〔12〕也通過對OA患者對照正常人員關節滑液成分檢測報道，患者滑液內含亞硫酸鹽指標明顯高于正常人，表明在OA生理病變過程亞硫酸鹽也有著不同程度的參與。亞硫酸鹽作為生物體內重要的炎性因子與微生物粒細胞調節炎性反應介質之一，其正常含量相對較低。在SD大鼠高血清亞硫酸鹽模型中進行亞硫酸鹽免疫脂多糖(LPS)用藥來阻斷亞硫酸鹽活性釋放，觀察模型大鼠對病菌特異性表現，結果表明在抑制亞硫酸鹽生存后，大鼠炎性反應加劇，表明在炎性反應過程與亞硫酸鹽存在明顯相關性〔13〕。同時在細胞因子觀察中反向推導得出LPS具有強烈的粒細胞刺激效果，可對機體內亞硫酸鹽的合成形成誘導作用。張新玉〔14〕進行急性期、恢復期OA臨床病例觀察證實，血清內亞硫酸鹽可隨著患者病程進展提升；同時發現亞硫酸鹽在合成過程中可受到炎性因子IL-8與A549細胞活性趨化反應形成連鎖效應。本研究提示當患者炎性因子呈高表達狀態下，可增強合硫氨基酸也發生異常高負荷現象，引起生物代謝調解反應，增強機體內亞硫酸鹽合成效率。

當前醫療領域早已證實在OA的病變過程中女性低水平雌激素將直接造成患者后期病變進展變化加劇；在膝關節炎的發生過程中雌激素的降低可引起炎性因子高表達現象〔15〕；這一現象可能與雌激素自身具備骨細胞促代謝作用相關。當雌激素低下可造成關節軟骨中成骨、破骨細胞控制異常，引起軟骨細胞高表達狀態增生，促進膠原與蛋白多糖相互結合，對肌酸激酶產生連鎖表達異常變化，即雌激素間接性影響軟骨細胞膜介導，引起關節增生〔16〕。Fransen等〔17〕研究表明，OA患者血清雌二醇水平與健康人員差異明顯；與本次研究相符；另外通過研究發現，當膝關節炎患者年齡增長，其自身雌二醇含量也將顯著降低，在相關性分析中也證實血清雌二醇含量與膝關節腔內滑液亞硫酸鹽含量具有明顯相關性；這可能與患者雌激素變化將直接引起OA病理機制效應轉變相關〔18〕。當雌激素的逐步降低導致骨代謝平衡異常變化，產生骨密度、骨質丟失現象，這一變化可對患者后期骨關節構架塑形帶來嚴重影響，增加OA病理性發展；另外雌激素的降低也可引起關節腔內微生物環境變化，加重軟骨細胞退行性病變。

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〔2016-03-21修回〕

(編輯 苑云杰)

扶世杰(1970-)，男，醫學碩士，主任醫師，主要從事中西醫結合防治骨與關節疾病的基礎及臨床研究。

陳巧玉(1979-)，女，碩士，講師，主要從事老年慢性病研究。

R658.3

A

1005-9202(2017)02-0454-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.02.089