膝骨關(guān)節(jié)炎患者血清IL-2、IL-6與血管內(nèi)皮生長因子的相關(guān)性

林軍，鄭秋堅，臧學慧，賈丙申

1.南方醫(yī)科大學附屬南海醫(yī)院關(guān)節(jié)科，廣東 佛山 528200；2.廣東省人民醫(yī)院關(guān)節(jié)科，廣東 廣州 510000；3.海南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院關(guān)節(jié)創(chuàng)傷外科，海南 海口 570102

骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)是中老年患者常見的關(guān)節(jié)疾病，是一種慢性無菌性炎癥疾病，累及關(guān)節(jié)囊、滑膜、韌帶、骨質(zhì)等，可同時侵犯全身多個關(guān)節(jié)，常常導致關(guān)節(jié)嚴重疼痛及功能障礙，全身以膝關(guān)節(jié)發(fā)病率最高，2010年全球有膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者2.5億，約占總?cè)丝诘?.6%，65 歲以上的人群中發(fā)病率高達60%[1]，目前我國膝骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病率約為18%。OA發(fā)病的分子機制目前尚不明確，其中由多種信號通路、細胞參與，其發(fā)生機制還有待進一步更深入研究。本研究旨在探討膝骨關(guān)節(jié)炎患者血清白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-6 (IL-6)與血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的相關(guān)性，現(xiàn)將結(jié)果報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015 年1 月至2017 年1月南方醫(yī)科大學附屬南海醫(yī)院關(guān)節(jié)外科收治的36例膝骨關(guān)節(jié)炎患者(觀察組)。納入標準：(1)年齡 40～75 歲；(2)按美國風濕病學會診斷標準診斷為膝OA；(3)能隨訪超過3 個月；(4)完成規(guī)定療程的膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)透明質(zhì)酸注射；(5)排除繼發(fā)性膝OA。36 例患者中男性17例，女性19 例；年齡42～68 歲，平均(55.7±6.8)歲；根據(jù)Kellgren-Lawrence (K-L)分級標準：Ⅱ級 13 例，Ⅲ級14 例，Ⅳ級9 例。另選擇同期在我院進行體檢的健康者36 例作為對照組，其中男性16 例，女性20 例；年齡41～67 歲，平均(56.2±7.3)歲。兩組受試者的性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準，所有患者均簽署知情同意書。

1.2 觀察指標與檢測方法 接受檢查者均在晨起空腹狀態(tài)下完成抽血約5 mL，血液樣本放置時間在30 min 左右，然后對樣本進行離心15 min，轉(zhuǎn)速控制為1 500 r/min，最后對獲得的血清通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢驗兩組受試者血清IL-2、IL-6和VEGF水平并分析血清IL-2、IL-6 與VEGF的相關(guān)性。檢測過程中酶聯(lián)免疫法所用試劑盒均來自上海恒遠生物科技有限公司，操作過程中嚴格遵守試劑盒操作說明。

1.3 統(tǒng)計學方法 應(yīng)用SPSS23.0 統(tǒng)計軟件-包進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析。計量資料以均數(shù)±標準差()表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用獨立樣本t 檢驗，采用Spearson 檢驗進行相關(guān)分析，以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者的血清 IL-2、IL-6、VEGF 水平比較 觀察組患者的血清IL-2、IL-6、VEGF表達水平明顯高于對照組，差異均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表1。

表1 兩組受試者的血清IL-2、IL-6、VEGF水平比較()

表1 兩組受試者的血清IL-2、IL-6、VEGF水平比較()

組別 例數(shù)IL-2(μg/L)IL-6(ng/L)VEGF(ng/L)觀察組對照組t值P值36 36 3.47±0.85 0.96±0.56 1.425＜0.05 223.78±26.54 117.02±14.37 0.895＜0.05 225.16±30.96 136.71±20.18 0.683＜0.05

2.2 觀察組不同分級患者的IL-2、IL-6和VEGF水平比較 觀察組中Ⅲ級及Ⅳ級患者的血清IL-2、IL-6 和VEGF 水平明顯高于Ⅱ級，Ⅳ級患者的血清IL-2、IL-6和VEGF水平明顯高于Ⅲ級，差異均具有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 觀察組不同分級患者的IL-2、IL-6和VEGF水平比較()

表2 觀察組不同分級患者的IL-2、IL-6和VEGF水平比較()

注：與Ⅱ級比較，aP＜0.05；與Ⅲ級比較，bP＜0.05。

級別VEGF(ng/L)例數(shù)IL-2(μg/L)IL-6(ng/L)Ⅱ級Ⅲ級Ⅳ級F值P值145.26±26.08 215.47±28.92a 324.36±33.24ab 45.53 0.001 13 14 9 1.16±0.58 3.89±0.94a 5.64±1.06ab 6.51 0.013 128.24±18.96 218.26±28.54a 315.47±34.27ab 31.56 0.002

2.3 觀察組患者血清IL-2、IL-6 與VEGF 的相關(guān)性 Sperman 相關(guān)性分析結(jié)果顯示，膝骨關(guān)節(jié)炎患者血清 IL-2 、IL-6 與 VEGF 均呈顯著正相關(guān)(r=0.386、0.369，P＜0.05)。

3 討論

OA 患者的主要癥狀為關(guān)節(jié)疼痛及僵硬，嚴重者會造成關(guān)節(jié)活動受限甚至殘疾。大量中老年人因重度OA 而喪失了工作能力，部分甚至失去了生活自理能力，增加了個人及家庭的經(jīng)濟負擔和心理壓力。OA常見的發(fā)病原因有先天性發(fā)育畸形、遺傳因素、嚴重外傷后導致的繼發(fā)性O(shè)A等。研究表明BMI超高者、長期從事重體力勞動者、關(guān)節(jié)長期反復承受過大壓力者更容易發(fā)生OA[4]。OA是一種慢性并不斷進展的退行性疾病，OA發(fā)生時可同時涉及關(guān)節(jié)囊、滑膜、半月板、十字韌帶、軟骨、軟骨下骨等關(guān)節(jié)內(nèi)所有組織結(jié)構(gòu)[5]。滑膜組織在OA 發(fā)生和發(fā)展的病理過程中起著重要作用，尤其當滑膜發(fā)生炎癥及增生時對OA的影響發(fā)揮著更為顯著的作用[6-7]。

VEGF 具有促進血管內(nèi)皮細胞生長的作用，對血管再生作用的特異性很高，目前VEGF 被認為是促進體內(nèi)血管生長作用最強烈的因子，其表達水平與新生血管生成之間有著密切關(guān)系，在膝關(guān)節(jié)軟骨細胞、成骨細胞、滑膜組織的成纖維細胞內(nèi)呈現(xiàn)出高水平表達。目前已發(fā)現(xiàn)VEGF對滑膜炎的發(fā)展變化有著重要地調(diào)節(jié)作用[8-9]，尤其在OA進展期，在滑膜組織內(nèi)發(fā)現(xiàn)有較強活性的VEGF存在而且表達水平高于OA的非進展期。因為VEGF 具有促進血管再生的作用，所以在血管功能的調(diào)節(jié)方面有著重要作用。VEGF 對OA發(fā)展的影響作用主要表現(xiàn)為促進滑膜組織內(nèi)血管再生、增加血管通透性、增強炎癥介質(zhì)的作用效果。另外，VEGF 通過對成骨細胞和破骨細胞分化和增殖的調(diào)節(jié)作用，進一步促進關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨的破壞[10]，從而加劇了OA 病理過程進一步發(fā)展。BRAHN 等[11]研究對正常大鼠和OA大鼠關(guān)節(jié)滑膜組織中VEGF的表達水平進行了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)OA 大鼠滑膜組織中VEGF 表達水平顯著高于正常大鼠，該結(jié)果與本研究結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn)VEGF可隨著OA病理過程的加重相應(yīng)增高。綜上所述，VEGF在OA的病理進程中，通過對滑膜組織、關(guān)節(jié)軟骨、軟骨下骨的作用調(diào)節(jié)，從而加劇了OA的病理進展，但是具體的作用機制有待進一步研究。

VEGF與酪氨酸激酶結(jié)構(gòu)域的兩種受體相結(jié)合為VEGF-R1和VEGF-R2。VEGF-R1通過參與巨噬細胞的炎癥反應(yīng)過程，對IL-6的分泌以及吞噬功能產(chǎn)生一定影響[12-13]。在炎癥模型實驗中，VEGF-R抑制劑能夠抑制急性炎癥反應(yīng)的強度，因此VEGF-R 抑制劑可抑制VEGF 的促血管生成和促炎活性作用[14]。血清IL-2、IL-6 具有生物功能較多的特點，在機體的多種免疫細胞分泌和誘導過程中發(fā)揮著重要作用，參與免疫細胞的分化和增生，可導致體內(nèi)慢性炎癥的長期存在。在OA 病理過程中，IL-2、IL-6 通過血管炎性組織和滑膜組織進入到全身血液循環(huán)，當血液中IL-2、IL-6水平達到一定程度時，通過參加機體免疫反應(yīng)，對機體內(nèi)的骨骼肌、脂肪組織、血管內(nèi)皮、肝臟組織等產(chǎn)生作用，導致動脈硬化等一系列代謝功能異常變化。

本研究結(jié)果顯示Kellgren-Lawrence(K-L)分級越高，VEGF 的表達水平也逐漸上升，OA 患者血清中IL-2、IL-6水平顯著高于正常健康組，可見隨著OA病理過程的逐漸進展，血清中IL-2、IL-6 水平也會相應(yīng)升高，說明IL-2、IL-6 水平可間接地反映OA病情的嚴重程度。本研究發(fā)現(xiàn)，血清IL-2 、IL-6 與VEGF 的表達呈顯著正相關(guān)，這表明炎性因子IL-2、IL-6 水平與膝骨關(guān)節(jié)炎的VEGF水平可能存在一定的關(guān)聯(lián)。

總之，血清炎性因子波動變化與膝骨關(guān)節(jié)炎病情進展之間可能存在一定的關(guān)聯(lián)，而且該過程與VEGF水平呈一定的相關(guān)性，進而影響新生血管的形成。