合并代謝綜合征的膝骨關節炎患者臨床特點分析

廖秋菊，黃旭，魏廉，趙義，李小霞

（首都醫科大學宣武醫院 風濕免疫科，北京 100053）

膝骨關節炎（knee osteoarthritis, KOA）是常見的中老年人慢性關節病之一，對中老年人的健康危害大，影響日常活動和生活質量，給家庭及社會帶來沉重的負擔[1]。KOA具體發病機制至今仍無定論，近年來研究發現，體內代謝的變化在KOA發病中起著重要作用[2]。代謝綜合征（metabolic syndrome, MS）是一組以中心性肥胖、血脂異常、高血糖及高血壓為主要表現的臨床綜合征[3]。MS與KOA有共同的危險因素（年齡、肥胖等），且MS患者體內具有與KOA高度相似的細胞因子環境，因此MS與KOA關系密切[4]。臨床常見KOA合并MS患者，了解該類患者臨床特點有助于臨床醫生制定更好的治療策略。但是既往文獻僅僅從實驗室指標或影像學方面簡單的分析KOA合并MS患者特點，而缺乏對該類患者的綜合評估，無法全面了解病情。本文通過對KOA患者合并MS的危險因素、臨床特點、關節功能以及影像學等多方面進行分析，全面了解該類患者的臨床特征，旨在為KOA的防治提供新思路。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2015年1月—2017年9月首都醫科大學宣武醫院風濕科KOA患者390例。其中，男性49例，女性341例；年齡（61±11）歲。入選對象均為第1次診斷KOA患者。將入選患者分為KOA合并代謝綜合征組（合并MS組）和非合并代謝綜合征組（非MS組）。排除標準：①近1個月內有感染、發熱、創傷、燒傷及手術史；②明確致病因素的繼發性KOA（如類風濕關節炎、神經病性關節炎、關節手術后、血友病性關節病等）；③存在心、肝、腎功能不全及嚴重肺部疾病、嚴重血液系統疾病；④嚴重精神病；⑤惡性腫瘤患者，臟器移植。本研究通過醫院倫理委員會批準，患者均簽署知情同意書。

1.2 方法

記錄患者一般資料（包括性別、年齡、吸煙史、飲酒史、病程、病史、病情及服用藥物情況等。對患者進行相關量表評估[包括膝關節疼痛（VAS）評分、膝關節功能（WOMAC）評分]。空腹過夜12 h后測量身高、體重、腰圍、收縮壓及舒張壓，計算體重指數（BMI）：體重（kg）/身高（m2）。對患者進行膝關節壓痛體格檢查。取靜脈血5 ml，檢測空腹血糖（GLU）、膽固醇（TG）、三酰甘油（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、尿酸（UA）、紅細胞沉降率（ESR）及C反應蛋白（CRP）等指標，行雙膝關節X射線檢查。

1.3 診斷標準

1.3.1 KOA診斷標準 采用美國風濕病協會1995年制定的標準[5]。

1.3.2 MS診斷標準 參照2009年國際協作組織的最新標準[6]。具備下列5項中任何3項，①中心性肥胖：腰圍男性≥85 cm，女性≥80 cm；②TG水平升高：≥1.7 mmol/L或正在進行針對性治療者；③HDL-C減低：男性＜1.0 mmol/L，女性＜1.3 mmol/L，或正在進行針對性治療者；④高血壓：收縮壓（SBP）≥130 mmHg或舒張壓（DBP）≥85 mmHg或已經診斷高血壓并接受治療者；⑤GLU升高：≥5.6 mmol/L或已經診斷為2型糖尿病者。

1.3.3 X射線KOA分級 采用Kellgren-Lawtence（K-L）分級法[7]。

1.3.4 疼痛評分 采用膝關節VAS評分[8]。

1.3.5 膝關節功能評分 采用膝關節WOMAC評分[9]。

1.3.6 膝關節壓痛評分[8]①0=無壓痛；②1=輕度壓痛，以關節邊緣或觸及韌帶時重壓，患者有壓痛，被動活動不受限；③2=重度壓痛，重壓患者有壓痛，且皺眉表示不適，被動活動輕度受限；④3=重度壓痛，重壓患者有壓痛，且退縮逃脫，被動活動嚴重受限。

1.4 統計學方法

數據分析采用SPSS 17.0統計軟件，計量資料以均數±標準差（±s）表示，比較用t檢驗，計數資料以率（%）表示，比較用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較

兩組發病年齡、吸煙史及飲酒史比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。兩組性別、BMI、腰圍、DBP、SBP及合并疾病比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；合并MS組BMI、腰圍、DBP及SBP均較非MS組高，合并MS組并發高血壓、糖尿病、冠狀動脈粥樣硬化性心臟病（冠心病）及腦血管病均高于非MS組。見表1。

2.2 兩組膝關節癥狀、功能比較

兩組膝關節VAS評分、WOMAC評分及K-L分級比較，差異有統計學意義（P＜0.05）。合并MS組膝關節VAS評分較非MS組高，說明合并MS組膝關節疼痛程度較大；合并MS組關節WOMAC評分高于非MS組；合并MS組膝關節K-L分級評分高于非MS組。兩組膝關節壓痛比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。見表2。

表1 兩組一般資料比較

2.3 兩組各實驗室指標比較

兩組GLU、TG、TCH、LDL-C及ESR，差異有統計學意義（P＜0.05）；合并MS組GLU、TG、TCH、LDL-C及ESR均較非MS組升高。兩組UA、HLD-C及CRP比較，差異無統計學意義。見表3。

表2 兩組膝關節癥狀、功能比較 （±s）

表2 兩組膝關節癥狀、功能比較 （±s）

組別 n 膝關節VAS評分WOMAC評分膝關節壓痛 K-L分級合并MS組 151 3.7±1.4 115±9.4 1.0±0.4 3.0±0.2非 MS 組 239 2.9±1.7 92±6.7 1.0±0.3 2.0±0.3 t值 5.443 28.168 0.562 26.183 P值 0.000 0.000 0.530 0.000

表3 兩組各實驗室指標比較 （±s）

表3 兩組各實驗室指標比較 （±s）

CRP/（mg/L）合并 MS 151 6.9±3.4 319±10.1 3.1±0.7 5.1±0.2 1.5±0.5 3.1±0.7 39±6.1 18±5.1非 MS 組 239 5.8±2.7 318±1.5 2.8±0.6 5.0±0.6 1.7±0.6 2.9±0.4 28±4.7 17±6.7 t值 3.538 1.505 4.505 1.978 -1.743 3.587 20.021 1.569 P值 0.000 0.660 0.000 0.023 0.950 0.002 0.000 0.058組別 n GLU/（mmol/L）UA/（μmol/L）TG/（mmol/L）TCH/（mmol/L）HDL-C/（mmol/L）LDL-C/（mmol/L）ESR/（mm/h）

3 討論

KOA主要特征為膝關節軟骨組織的退變、破壞及各種骨質增生改變[10]，是導致關疼痛和活動能力喪失的主要原因，嚴重影響患者生活質量并帶來巨大的社會和經濟負擔[1]。KOA病因復雜，目前認為與遺傳、年齡、外傷、體重及性別等因素有關。既往認為，KOA主要與關節的機械性損傷有關，而現在的研究大多認同炎癥是KOA病理過程的一部分，全身代謝性異常對KOA發病和進展的影響被大家所認識[4，11]。KOA與代謝綜合征密切相關，代謝因素在KOA的病理過程中發揮著重要作用。

流行病學研究表明，KOA與MS的發病具有相關性。ENGSTROM等[12]通過為期12年的隨訪隊列研究發現，KOA患者同時罹患MS風險增加。GANDHI等[13]發現，OA患者中患MS的可能具有種族差異性，其中以亞洲人更容易同時罹患MS。筆者研究發現，KOA合并MS患者的患病率為38.7%，且女性多于男性，性別比有差異，與文獻報道相符。本研究發現，合并MS的KOA患者BMI、腰圍、收縮壓、舒張壓、TC、空腹GLU、TC及LDL-C均較非MS組升高，提示KOA合并MS患者的代謝紊亂程度更重；提示筆者對于KOA患者不僅僅要關節本身的病變，更應關注患者全身代謝方面，以便全面了解病情。DAS等[14]研究認為，吸煙是MS的危險因素，吸煙增加MS的患病率。本研究發現，KOA合并MS組中吸煙患者的比例低于非MS組，比較無差異。FELSON等[15]的回顧性研究發現，吸煙可能對OA有矛盾的影響：一方面通過尼古丁敏感乙酰膽堿受體介導的效應可能有助于預防疾病；另一方面，神經細胞上類似的受體在興奮時也會誘發肌肉骨骼疼痛。吸煙究竟對KOA造成什么樣的影響，目前仍在爭論中，期待進一步的研究結果。既往研究表明，高血壓、糖尿病及脂代謝異常患者所存在的全身代謝異常均與KOA的發病和進展密切相關，其相對應的代謝異常各有特點[16-17]。與合并單個代謝異常因素相比，同時合并2種或多種代謝異常，KOA的患病風險將更高，這些代謝異常對KOA的影響具有累積作用[18]。本研究顯示，KOA合并MS組患者合并高血壓、冠心病、糖尿病及腦血管病的人數高于非MS組，與上述文獻報道相符。

本研究結果顯示，KOA合并MS組患者的關節疼痛VAS評分、膝關節WOMAC評分均高于非MS組。膝關節WOMAC評分[9]是由BELLAMY及其同事在1988年首先提出專門針對髖關節炎與膝關節炎的評分系統。此評分是根據患者相關癥狀及體征來評估其關節炎的嚴重程度及其治療療效。從內容上看，此評分量表從疼痛、僵硬及關節功能方面來評估膝關節的結構和功能，總共有24個項目，包含整個骨關節炎的基本癥狀和體征。目前此量表對于膝關節的評估具有客觀的可靠性、有效性及敏感性，廣泛應用于KOA患者的評估中。本研究顯示，對膝關節影像學K-L分級評分進行統計比較，發現KOA合并MS組膝關節K-L分級高于非MS組，結合上述膝關節VAS評分及WOMAC評分，說明KOA合并MS組患者膝關節病變更為嚴重。

在KOA的發病機制中，代謝性炎癥及炎癥因子起著重要作用。MS的各個組分均對KOA有著不同程度的影響。中心性肥胖是MS的重要組分。肥胖作為KOA的危險因素之一，與KOA患病率和發病率密切相關。DING等[19]發現BMI、肥胖與膝關節軟骨缺損、軟骨下骨面積大小呈正相關，肥胖與膝OA的患病率呈正相關。肥胖被認為是一種以輕度、慢性炎癥為特點的疾病，其通過激活脂肪組織中的巨噬細胞，釋放了多種細胞因子及趨化因子[20]。該細胞因子和趨化因子多具有促炎及促分解代謝特性，通過多種方式在KOA中發揮重要作用，包括促進炎癥介質如前列腺素E2（prostaglandin E2, PGE2）、一氧化氮（nitric oxide，NO）的生成，增加活性氧（reactive oxygen species, ROS）的產生并誘導氧化損傷，上調軟骨基質退變酶-基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase,MMP），誘導軟骨細胞凋亡，這些改變最終將導致關節滑膜及關節周圍炎癥加重和軟骨損傷破壞，并導致患者癥狀加重[4]。FADHIL等[21]通過研究提示，高血糖與KOA關節病變呈正相關而且具有預測作用。其機制可能是[22]：①高糖環境會抑制膠原合成過程，增加ROS的產生，已證明ROS是介導關節軟骨破壞的主要損傷介質之一；②關節局部血糖濃度的增高可誘導軟骨細胞IL-6、IL-8及MMPs的表達，加速軟骨的退變；③胰島素在軟骨細胞的功能障礙可能減少軟骨細胞外基質的再生，使關節軟骨更易損傷。相關研究發現，高血壓與OA的發生具有相關性，早期OA患者MRI影像學顯示出骨髓缺血性損傷的表現。機制可能是動脈粥樣硬化導致的血流減少，減少軟骨下骨營養與氧的供應，造成軟骨下骨骨髓損傷，影響軟骨下骨與軟骨的生物學交流[23]。脂代謝紊亂同樣與KOA的發生密切相關。調節膽同醇外流相關的基因表達受損可能在OA的病理過程中發揮了重要作用；KOA關節軟骨細胞低密度脂蛋白的含量和凝集素樣氧化低密脂蛋白受體-l的表達均較正常軟骨細胞升高，且與軟骨損傷程度相關[24]。正是KOA和MS患者體內相似的環境，導致葡萄糖、脂肪酸、激素、生長因子、轉錄因子、細胞因子、NO及氧自由基，這些因子不僅參與MS的發展，同時也可參與OA軟骨細胞的損害[25]。KOA的關節病變嚴重程度和MS的各個組分之間存在正相關，這一結論與本研究符合。

本研究還發現，KOA合并MS組ESR水平較非MS升高，而CRP水平無差異。因ESR水平受影響因素較多，故這種增高到底是由MS各組分的代謝性炎癥還是KOA的關節炎嚴重性所導致，還需要進一步探討。血尿酸水平兩組比較無差異，考慮雖然尿酸與MS有密切相關性，但可能與KOA的關系不大。

本研究資料顯示，MS與KOA的發病和進展密切相關。KOA患者代謝性疾病的合并率增高，代謝性因素尤其是其累積加重效應發揮著重要的作用。提示對KOA患者要注意識別有無合并高血壓病、糖尿病、脂代謝紊亂及心腦血管疾病等，在評估中需要綜合考慮，選擇合適的治療方式及藥物積極糾正其代謝紊亂。這也提示臨床醫生對代謝綜合征的治療可能會成為膝骨關節炎治療的重要策略。

綜上所述，合并MS的KOA患者危險因素多、關節病變的嚴重性及血清學代謝指標異常程度均高于未合并MS的患者，臨床上針對MS的防治對于KOA的疾病治療和病情進展可能獲益。