膝關節骨關節炎不同證候間患者的關節液氧自由基特點及其與證候間相關性研究?

李 祥，葉 超，周鑫淼，劉向春，陳 婧，亓 建，唐開強，魏 峰，朱紅霞，王建軍

(北京中醫藥大學東直門醫院，北京 100700)

膝關節骨關節炎(knee osteoarthritis，KOA)是骨關節慢性疾患，其主要病理改變是膝關節軟骨損傷和繼發骨質增生[1]，是發病率最高的骨關節炎疾病之一[2]。有研究指出，我國癥狀性KOA的患病率大致為8.1%，患病人數約為1.1億[3]。隨著目前人口結構老齡化趨勢的逐漸明顯，KOA已逐漸成為廣泛的公共健康問題，對于其預防及治療等諸方面，逐漸成為研究的熱點。

本病屬于中醫學“膝痹”范疇。《素問·長刺節論篇》中有：“病在骨，骨重不可舉，骨髓酸痛，寒氣至，名曰骨痹”的記載。中醫療法以辨證論治為基礎，在治療膝痹疾病上具有自身的優勢和鮮明的治療特色，且方法多樣，簡便驗廉，不良反應少，在廣泛應用過程中取得了較好的療效，得到越來越多的關注[4]。課題組在既往研究中發現，在應用中藥熏蒸治療膝關節鏡術后的腫痛方面有滿意的療效[5]。

膝關節骨關節炎的發病與氧自由基的代謝異常相關性極為密切[6]。當氧自由基代謝異常時，極易引起膝關節軟骨的破壞，加速膝關節的退變[7]。因此，氧自由基代謝異常是引起膝關節骨關節炎不可或缺的原因之一。由于丙二醛(malonic dialodehyde，MDA)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)在膝關節內的濃度可以反映該關節的氧化應激狀態[8]，是反映氧自由基狀態的配對指標。因此，此二者可以在一定程度上反映膝關節骨關節炎的發病過程及嚴重程度。

經前期臨床研究發現，臨床上膝關節骨關節炎患者以痰瘀互結證和肝腎虧虛證多見。由于在疾病診斷明確的基礎上，應用中醫藥療法取得滿意療效的前提是對于證候的準確辨識。因此，對于膝關節骨關節炎疾病狀態下痰瘀互結證和肝腎虧虛證的深入研究是非常必要的。膝骨關節炎不同證候間患者的關節液氧自由基(MDA和SOD濃度)特點及其與證候間的相關性，尚缺乏深入探討，因此我們設計了該課題。

本課題嚴格遵循流行病學橫斷面研究的調查方法，探討膝關節骨關節炎不同證候間患者的關節液MDA和SOD濃度特點，并在此基礎上，進一步研究同一證候下關節液MDA和SOD濃度水平與中醫證候評分(表示中醫證候嚴重程度)之間的關系，借助關節液氧自由基代謝特點，研究膝關節骨關節炎不同證候間患者證候與MDA和SOD濃度指標間的關系和規律，為臨床應用中醫藥療法治療膝關節骨關節炎，以及此病的中醫證候客觀化提供依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2019年5月就診于北京中醫藥大學東直門醫院的住院患者，均符合膝關節骨性關節炎診斷，且符合納入標準。本研究通過了北京中醫藥大學東直門醫院倫理委員會批準(批件號DZMEC-KY-2018-68)，并獲得患者的知情同意。

1.2 診斷標準

1.2.1 西醫診斷標準 根據2018年中華醫學會骨科學分會制定的《骨關節炎診療指南》：①近1個月內反復的膝關節疼痛；②X線片(站立位或負重位)示關節間隙變窄、軟骨下骨硬化和(或)囊性變、關節邊緣骨贅形成；③年齡≥50歲；④晨僵時間≤30 min；⑤活動時有骨摩擦音(感)。滿足診斷標準①+(②③④⑤條中的任意2條即可診斷[9]。

1.2.2 中醫證候辨識標準 本研究所納入的病例均參照《22個專業95個病種中醫診療方案》[10]。(1)肝腎虧虛證。主癥：關節疼痛、腫脹，時輕時重，曲伸不利。次癥：或伴關節彈響，腰膝酸軟，腰腿不利，屈伸運動時疼痛加劇；或伴關節變形，筋肉萎縮，形寒肢冷；或五心煩熱、午后潮熱。舌脈：舌淡或有瘀點、瘀斑，苔白或白膩，脈沉細或沉細澀；(2)痰瘀互結證。主癥：曾有外傷史，或痹痛日久，關節刺痛、掣痛，或疼痛較劇，入夜尤甚，痛有定處。次癥：或伴肢體麻木，不可屈伸，反復發作，骨關節僵硬變形，關節及周圍可見瘀色。舌脈：舌質紫暗或有瘀點、瘀斑，苔白膩或黃膩，脈細澀。

證候的判定方法：根據上述辨識標準進行中醫證候評分量表的填寫，由兩名醫生共同評估患者癥狀，根據積分法判定中醫證候：證候(分值)=主癥(分值)+次癥(分值)+舌脈(分值)。

1.3 納入標準

符合診斷標準(西醫診斷標準以及中醫證候診斷標準中的肝腎虧虛證和痰瘀互結證)；自愿參加調查、依從性好的患者；若患者長期服用藥物，需停服藥物1周后方可納入觀察；年齡25～80歲；膝關節影像學表現符合放射學標準。

1.4 排除標準

出現影響到關節的并發癥(如急性創傷、代謝性骨病、牛皮癬、梅毒性神經病以及褐黃病等)；合并有影響到關節的疾病(如類風濕關節炎、強直性脊柱炎以及痛風)；晚期畸形、殘廢、喪失勞動能力者及精神病患者；妊娠或哺乳期婦女；納入前1周內用過消炎鎮痛藥或糖皮質激素者；合并心腦血管與肝腎相關、內分泌系統及造血系統等嚴重疾病者。

1.5 研究方法

1.5.1 分組 本研究納入患者共計54例，其中痰瘀互結證23例，肝腎虧虛證31例。男性15例，女性39例，年齡27～77歲，平均年齡(62.54±12.02)歲。

1.5.2 臨床癥狀資料的收集與評定 臨床資料的采集：根據研究方案進行患者臨床信息的收集，遵循中醫四診原則，根據上述中醫證候辨識標準進行證候判斷，本資料由兩名醫生共同收集完成。

1.5.3 標本的采集、保存及檢測 通過關節腔穿刺的方法抽取關節液，取出關節液后參數3000rpm離心10 min，進行關節液分裝后，樣本統一存放于北京中醫藥大學東直門醫院生物樣本庫，置于-80 ℃冰箱保存。

樣本檢測在北京中醫藥大學東直門醫院細胞與生化實驗室進行，其中采用黃嘌呤氧化法測定SOD含量，采用硫代巴比妥法測定MDA含量，MDA和SOD試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.6 統計學方法

采用SPSS17.0統計軟件進行統計分析，若數據呈正態及方差齊采用獨立樣本t檢驗，若數據不滿足正態性及方差齊性采用獨立樣本的非參檢驗，計數資料以出現頻次表示，相關性檢驗采用Spearman’s相關系數檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般資料

本研究納入的膝關節骨關節炎患者共計54例，其中男性15例，女性39例，肝腎虧虛證31例，痰瘀互結證23例，年齡27～77歲，平均年齡(62.54±12.02)歲。將肝腎虧虛證和痰瘀互結證患者的年齡、心率、血壓、身高、BMI、呼吸頻率等指標進行比較，可見2組基線比較差異無統計學意義，具有可比性。

2.2 膝關節骨關節炎肝腎虧虛證和痰瘀互結證患者關節液MDA濃度比較

圖1示，通過對于膝關節骨關節炎2組證型患者關節液MDA濃度進行統計分析，痰瘀互結證患者在關節液MDA濃度(2.10±1.67)高于肝腎虧虛證患者(1.40±1.32)，差異有統計學意義(Z=-3.67，P<0.01)。

注: 與肝腎虧虛證比較：**P<0.01圖1 膝關節骨關節炎不同證候患者關節液MDA濃度比較

2.3 膝關節骨關節炎肝腎虧虛證和痰瘀互結證患者關節液SOD濃度比較

圖2示，通過對于膝關節骨關節炎2組證型患者關節液SOD濃度統計分析，肝腎虧虛證患者在關節液SOD濃度(47.93±14.22)低于痰瘀互結證患者(55.01±12.30)，差異有統計學意義(Z=-2.22，P=0.03)。

2.4 膝關節骨性關節炎痰瘀互結證患者中醫證候評分與關節液MDA、SOD濃度的相關性分析

表1、2示，通過膝關節骨性關節炎痰瘀互結證候下，患者中醫證候評分與關節液MDA、SOD濃度進行統計分析發現，膝關節骨性關節炎痰瘀互結證候下，中醫證候評分和關節液MDA濃度呈正相關，差異有統計學意義(P<0.05)；表3圖3示，膝關節骨性關節炎痰瘀互結證候下，中醫證候評分和關節液SOD濃度呈正相關，但未見顯著性(P=0.432)。

圖3 膝關節骨性關節炎痰瘀互結證候評分與關節液MDA濃度的相關性分析

表3 膝關節骨性關節炎痰瘀互結證候評分與關節液MDA、SOD濃度相關性分析

表1 病例的人口學資料△

注: 與肝腎虧虛證比較：*P<0.05圖2 膝關節骨關節炎不同證候患者關節液SOD濃度的比較

表2 膝關節骨關節炎不同證候患者人口學信息比較

2.5 膝關節骨性關節炎肝腎虧虛證患者中醫證候評分與關節液MDA、SOD濃度的相關性分析

表4圖4示，通過膝關節骨性關節炎肝腎虧虛證候下患者中醫證候評分與關節液MDA、SOD濃度進行統計分析發現，膝關節骨性關節炎肝腎虧虛證候下，中醫證候評分和關節液MDA濃度呈正相關，但未見顯著性(P=0.638)；膝關節骨性關節炎肝腎虧虛證候下，中醫證候評分和關節液SOD濃度呈正相關，差異有統計學意義(P<0.05)。

表4 膝關節骨性關節炎肝腎虧虛證候評分與關節液MDA、SOD濃度相關性分析

圖4 膝關節骨性關節炎肝腎虧虛證證候評分與關節液SOD濃度相關性分析

3 討論

膝關節骨關節炎是以關節疼痛和關節軟骨退行性改變為主要問題的慢性無菌性炎癥[11]，影響人們的生活質量[12]，尤其在老年人群中發病率很高，是引起老年人活動障礙的主要因素[13]。膝關節骨關節炎的基本病理特征是關節軟骨退行性改變，出現軟骨細胞肥大增生、骨贅形成，造成關節畸形[14]。

中醫學尚無“膝關節骨性關節炎”病名，根據其臨床表現屬于中醫學“膝痹”范疇[15]，應用中醫藥療法治療膝關節骨性關節炎，緩解其對機體造成的不適有一定的優勢。如應用中藥內服、針灸療法、推拿療法、透藥療法、熏洗療法等療法，在改善患者不適癥狀、提高生活質量方面取得了很好的效果，其療效明顯，優勢突出，具有廣闊的應用前景。應用中醫藥療法治療該病，其證候的準確辨識是取得滿意療效的基礎。“證同則治同，證異則治異”“方隨法出，法隨證立”，是辨證論治的核心。因此，對膝關節骨關節炎進行不同證候特點的深入研究具有重要意義。

在膝關節骨關節炎疾病的發生發展過程中，氧自由基的存在是關節軟骨退變的重要因素之一[16]。氧自由基能夠加速軟骨基質的降解速度，降低軟骨蛋白多糖、基質膠原的合成量[17]，使膝關節軟骨出現損傷性退變。同時，由于氧自由基對軟骨細胞的增殖存在抑制作用，會促使骨性關節炎的病情更為嚴重[18]，MDA和SOD等活性因子在上述過程中起重要作用。由于機體受到氧自由基傷害的程度，可以通過脂質過氧化的產物MDA進行反映。因此，在膝關節骨關節炎患者的關節液中，脂質氧化程度異常[19]，MDA的含量會隨之增高。而SOD的主要作用包括消耗超氧化物自由基，抑制過氧化反應，及時修復受損細胞，拮抗自由基對機體氧化損傷[20]。

證候的出現必然有其特定的物質基礎，在前期臨床觀察發現，膝關節骨關節炎患者中，證候情況以痰瘀互結證和肝腎虧虛證為多。軟骨組織分泌的各種代謝產物在關節液中能夠發揮其特定的生理病理作用。檢測關節液中MDA和SOD含量，可間接判斷軟骨組織的代謝情況[21]。我們從氧自由基特點出發，以這2個證候為切入點，應用關節液中MDA和SOD濃度量化氧化應激程度，研究膝關節骨關節炎的證候特點，并應用中醫證候量表量化證候嚴重程度，在證候程度與氧自由基濃度的相關性方面進行研究。

本研究納入的膝關節骨關節炎痰瘀互結證和肝腎虧虛證人群，在證候間的年齡、收縮壓、舒張壓、心率、呼吸等條目比較差異無統計學意義，保證了本課題研究資料的同質性及結果的可靠性。

從膝關節骨關節炎不同證候患者關節液MDA濃度的比較中我們發現，痰瘀互結證患者高于肝腎虧虛證患者，差異有統計學意義。在體內過多的氧自由基作用下，抑制蛋白多糖的合成，同時使膝關節軟骨II型膠原出現氧化損傷，使得膠原纖維出現損傷，MDA濃度可以體現氧自由基對于膝關節的損傷程度。當自由基作用于軟骨細胞時，通過細胞膜脂質過氧化作用，出現MDA濃度增多的情況[22]。上述結果說明，在膝關節骨關節軟骨傷害程度看，膝關節骨關節炎痰瘀互結證患者重于肝腎虧虛證患者。《靈樞·本臟》云：“經脈者，所以行血氣而營陰陽，濡筋骨，利關節者也”，闡明了氣血經脈通暢是關節功能正常的基礎。《醫林改錯·痹證有瘀血說》有言：“痹證有瘀血。”痰瘀是病理產物，有形實邪，痹阻脈絡，血脈瘀滯，釀生痰濁，痰瘀互結。因此在2個證候間MDA指標的比較上，痰瘀互結證患者關節液MDA指標較肝腎虧虛證患者升高，是“邪氣盛則實”的具體體現。

SOD是保護性指標，可以反映人體對于氧自由基的清除能力，與MDA常作為配對指標，檢測氧自由基水平的正常與否。膝關節骨關節炎患者關節液SOD濃度中，肝腎虧虛證患者低于痰瘀互結證患者，說明對于在關節的保護程度上，膝關節骨關節炎肝腎虧虛證低于痰瘀互結證患者。從八綱辨證角度來看，肝腎虧虛證屬于虛證范疇，筋骨失養隨著年齡增長，肝腎等內臟功能衰退，肝主筋藏血、腎主骨生髓，精氣血日漸虧虛，骨髓失其充養，筋骨漸弱。該證候主要的臨床表現為關節酸沉、隱隱作痛、四肢乏力等。《張氏醫通·膝痛》中有“膝痛無有不因肝腎虛者”的記載。《證治準繩·腰痛》亦云：“有風，有寒……腎虛其本也”。《素問·痿論篇》指出：“腎者水臟也，今水不勝火，則骨枯而髓虛，故足不任身，發為骨痿。”筋骨不榮，失榮而痛，多因肝腎精血虛衰無以主骨養筋，筋骨失養不榮則痛，是“精氣奪則虛”的具體體現。

對于證候的研究，在疾病狀態下證候特點研究的基礎上，進一步通過中醫證候積分量表進行患者證候嚴重的量化，將MDA與SOD濃度與證候嚴重程度進行相關性研究。

痰和瘀既是病理產物，又可作為致病因素作用于機體，其證候程度越重，痰和瘀對于患者膝關節的傷害就越重。隨著膝關節骨關節炎痰瘀互結證證候程度的增加，其關節液MDA濃度也逐漸增加。膝關節骨關節肝腎虧虛證患者關節液SOD濃度與證候程度呈正相關，隨著肝腎虧虛證證候程度的增加，關節液SOD濃度也出現增加，SOD通過清除軟骨損傷的氧自由基，進而緩解軟骨進一步損傷[23]。隨著肝腎虧虛證證候嚴重程度的增加，應激性刺激SOD保護作用增加，從微觀角度就出現了痰瘀互結證及肝腎虧虛證的中醫證候積分，與各自的MDA濃度水平及SOD濃度水平出現相關性。上述變化特點與中醫病因病機分析相一致，從另一個角度佐證了證候具有的物質基礎，豐富了中醫辨證的內涵。

4 展望

對于膝關節骨關節炎痰瘀互結證及肝腎虧虛證患者MDA濃度和SOD濃度的特點及其與證候間的相關性，我們認為還需做以下幾方面的工作：考慮到病程及兼夾疾病的影響，應進一步細化分析；在符合膝關節骨關節炎的疾病診斷前提下，應進一步細化證候主癥和次癥評分與MDA濃度和SOD濃度的關系；考慮到存在相兼疾病和相兼證候時的影響。