早期與晚期膝骨關節炎患者髕下脂肪墊脂肪組織相關炎癥因子水平比較

楊放，陳澤銘，余盛，戎鵬澤，石林，王誠浩，龐清江

膝骨關節炎（KOA）是中老年人群常見疾病之一，隨著疾病的進展根據不同的影像學檢查手段有其相應的疾病分期，目前應用最多的是K-L 分級[1]。髕下脂肪墊（IFP）是膝關節最大的軟組織結構[2]，其從周圍的滑膜獲得豐富的血液供應，本身還給予髕腱及髕骨下級血供。本研究擬探討早期與晚期KOA患者IFP脂肪組織相關炎癥因子水平，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2019 年9 月至2020 年3 月中國科學院大學寧波華美醫院收治的KOA 患者60例，其中晚期30例（觀察組），早期30例（對照組）。納入標準：（1）符合美國風濕病協會1995年版KOA診斷標準，晚期患者K-L分級為III～IV 級，半月板MRI stoller 分級III級，需行全膝關節置換術（TKA）；早期患者K-L 分級為I～II 級，半月板MRI stoller 分級處于III 級，需行關節鏡下半月板修復術。（2）晚期患者TKA 術中發現患者半月板損傷嚴重，膝關節骨贅增生、軟骨磨損嚴重；早期患者關節鏡下見半月板損傷嚴重，膝關節軟骨磨損情況較輕。（3）年齡≥50歲。（4）體質量指數（BMI）≤30 kg/m2。（5）患者既往無膝關節創傷及膝關節手術史，近6 月內無膝關節腔內注射史。（6）患者一般情況可，可耐受TKA手術或膝關節鏡下半月板修補術，ASA分級I～II 級。（7）晚期患者初次接受TKA 手術。（8）能獨立表達自身意愿并且簽署知情同意書者。排除標準：（1）術前1 周內上呼吸道感染或出現膝關節周圍皮膚或軟組織感染者；（2）晚期患者行TKA翻修或膝關節行其他手術方式者。本研究經醫院醫學倫理委員會審批通過，所有患者均簽署書面知情同意書。

1.2 方法 觀察組IFP脂肪組織標本采集：行單側TKA手術，均采用全身麻醉，患者患肢使用止血帶，均采用膝關節前正中切口，逐層分離，術中見半月板損傷嚴重，骨贅增生明顯，軟骨磨損嚴重。取下部分影響手術暴露視野的IFP脂肪組織及皮下脂肪組織，在無菌的環境切割后下放至凍存管并置于－80℃冰箱冷凍保存。

對照組IFP 脂肪組織標本采集：行膝關節鏡下探查及半月板修補術，均采用全身麻醉，使用止血帶，術中見半月板損傷嚴重，軟骨磨損較輕，主刀醫師用藍鉗抓下少量遮擋關節鏡下手術視野的IFP脂肪組織及入關節鏡時少量阻礙入鏡的皮下脂肪組織，在無菌的環境切割后下放至凍存管并置于－80℃冰箱冷凍保存。

1.3 檢測方法 采用雙抗體夾心酶聯免疫吸附測定法（ABC-ELISA 法）檢測兩組IFP 脂肪組織相關炎癥因子水平，包括白介素-6（IL-6）、白介素-8（IL-8）及腫瘤壞死因子-（TNF-）濃度。

1.4 統計方法 數據采用SPSS 19.0 統計軟件進行分析，計量資料采用均數標準差表示，采用 檢驗。＜0.05 為有差異統計學意義。

2 結果

2.1 基線資料比較 觀察組男14例，女16例；年齡54～66歲，平均（59.2±3.6）歲；BMI 為（26.11±1.07）kg/m2。對照組男17例，女13例；年齡52～65 歲，平均（57.7±4.2）歲；BMI 為（26.42±0.98）kg/m2。兩組性別比、年齡及BMI 差異均無統計學意義（均＞0.05）。

2.2 觀察組IFP 脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 觀察組IFP脂肪組織及皮下脂肪組織IL-6、IL-8 及TNF-水平差異均有統計學意義（均＜0.05）。見表1。

表1 觀察組IFP 脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 ×10－8 pg/ml

2.3 對照組IFP脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 對照組IFP脂肪組織及皮下脂肪組織IL-6、IL-8 及TNF-水平差異均有統計學意義（均＜0.05）。見表2。

表2 對照組IFP 脂肪組織及皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 ×10－8 pg/ml

2.4 皮下脂肪組織炎癥因子水平比較兩組皮下脂肪組織IL-6、IL-8 及TNF-水平差異均無統計學意義（均＞0.05）。見表3。

表3 皮下脂肪組織炎癥因子水平比較 ×10－8 pg/ml

2.5 IFP 脂肪組織炎癥因子水平比較觀察組IFP 組織IL-6、IL-8 及TNF-水平均高于對照組（均＜0.05）。見表4。

表4 IFP組織炎癥因子水平比較×10－8pg/ml

3 討論

IFP 本質是脂肪組織，其具有一定的內分泌功能，會分泌一些細胞因子包括一些炎癥因子，加上其結構及位置的特殊性，通過旁分泌或自分泌的炎癥因子會直接作用于膝關節及膝關節滑膜。因此對IFP 內相關炎癥因子變化的分析顯得尤為重要。

IL-6 是一種廣為熟知的促炎細胞因子，在多個疾病發生發展及誘導蛋白質或炎癥的細胞通路中起著關鍵的作用，通過形成IL-6 受體復合物激活其靶基因的轉錄。不少研究表示，血清中較高的IL-6 水平于KOA的發生有關，Livshits 等[3]針對英國女性的研究表示，較高的血清中IL-6 水平將會導致KOA的發生及發展。IL-6 與其他炎癥因子之間往往也存在聯動的效應，炎癥因子之間相互影響。Guerne 等[4]在一項實驗中發現，膝關節中的滑膜細胞會在IL-1的影響下釋放出IL-6，同一組人在另一個實驗中也發現人類的軟骨細胞會在IL-1的影響下釋放出IL-6[5]。IL-6 最終主要是通過對于膝關節軟骨分解代謝上的作用，影響KOA疾病的發生發展。Cawston等[6]發現，IL-6 通過上調多種MMPs 以及炎癥因子的表達，可以加速膝關節炎軟骨的分解代謝。

IL-8 是一種趨化因子，屬于炎癥因子，是CXC趨化因子家族的一員也是炎癥的主要介質之一，可以刺激中性粒細胞以及嗜堿性粒細胞等細胞，也是一種血管生成因子。Borzi 等[7]發現多種趨化因子，包括IL-8 等在KOA 中均存在著過度表達的現象。IL-8 本身也有著誘導細胞增值及分化的作用，Merz 等[8]發現，IL-8 會誘導軟骨細胞肥大分化及細胞鈣化，側面反應了炎癥會刺激軟骨細胞分化。IL-8 除了于其他炎癥因子之間相互影響以外，機械外力作用、炎癥以及應激刺激都會對IL-8的水平帶來影響[9]。

TNF-是炎癥反應中關鍵的炎癥因子，其能激活多種免疫細胞，調節組織代謝及影響其他細胞因子的分泌。TNF-被視作是眾多炎癥因子中對KOA骨質破壞的主要驅動因素。TNF-與其他炎癥因子可以發生協同作用，也會刺激MMPs的表達，最終影響膝關節的軟骨代謝與分解。

本研究結果顯示，晚期KOA的IFP脂肪組織的3 種炎癥因子水平均高于早期患者，且IFP脂肪組織3 種炎癥因子水平均高于其膝關節周圍皮下脂肪組織。