類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者血清激活素A、鳶尾素水平與疾病活動度、骨密度和骨骼肌質(zhì)量的相關(guān)性研究

汪珊，姚壽林，阮圣霆，查旭雯，夏光云

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis，RA)是一種臨床常見的系統(tǒng)性、慢性、炎性、侵蝕性關(guān)節(jié)炎，以滑膜炎、血管翳形成、關(guān)節(jié)軟骨和骨破壞為主要病理表現(xiàn)，最終可導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形和功能喪失[1]。流行病學(xué)調(diào)查顯示，全球RA發(fā)病率0.5%～1.0%，我國為0.42%[2-3]。RA在破壞骨和關(guān)節(jié)同時可導(dǎo)致骨量丟失和骨密度降低，患者長期活動受限可引起骨骼肌質(zhì)量減少和功能減退，增加跌倒、骨折和失能風(fēng)險[4-5]。激活素A(activin A)是肝細(xì)胞分泌的轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor，TGF-β)超家族成員，參與炎性反應(yīng)和免疫反應(yīng)[6]?，F(xiàn)有研究顯示,激活素A可通過p38β絲裂原活化蛋白激酶(p38β mitogen activated protein kinase，p38βMAPK)信號通路誘導(dǎo)肌肉分解代謝，導(dǎo)致肌原纖維蛋白損失和肌管萎縮[7]。鳶尾素由骨骼肌分泌，可促進(jìn)白色脂肪轉(zhuǎn)化，增加能量消耗[8]，其水平受運(yùn)動能力和活動水平影響較大，可反映骨骼肌活動狀態(tài)。研究顯示，鳶尾素與絕經(jīng)后女性骨密度減少和骨代謝異常、相對骨骼肌指數(shù)有關(guān)[9-10]。激活素A、鳶尾素在RA的報道十分少見，二者是否與RA患者疾病活動度、骨質(zhì)疏松及骨骼肌質(zhì)量減少有關(guān)尚不清楚，鑒于此，本研究檢測RA患者血清激活素A、鳶尾素水平，探討其相關(guān)性，旨在為RA臨床診治、病情評估提供參考，報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年3月—2021年1月安徽醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院風(fēng)濕免疫科收治RA患者90例(RA組)，均符合“2018年中國類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎診療指南”[11]中的診斷標(biāo)準(zhǔn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)強(qiáng)直性脊柱炎、骨關(guān)節(jié)炎、痛風(fēng)、銀屑病患者；(2)惡性腫瘤患者。其中男20例，女70例，年齡23～83(46.35±10.26)歲；RA病程5～17(10.65±3.81)年；根據(jù)28個關(guān)節(jié)疾病活動度(DAS28)評分[11]分為低度亞組(評分2.6～3.2分)31例，中度亞組(評分3.3～5.1分)37例，高度亞組(評分>5.1分)22例。另選擇同期于醫(yī)院門診健康體檢者90例為健康對照組，均排除自身免疫性疾病、肌少癥、骨質(zhì)疏松等疾病，其中女65例，男25例，年齡26～81(45.89±10.42)歲。2組受試者性別、年齡比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。本研究獲得安徽醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(SZ20180115)，所有受試者及家屬均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 觀測指標(biāo)與方法

1.2.1 血清激活素A、鳶尾素水平檢測：采集2組受試者清晨肘靜脈血3 ml，注入促凝試管待血液凝固取上層液，離心取血清-70℃保存，48 h內(nèi)完成檢測。應(yīng)用瑞士Hamilton FAME全自動酶聯(lián)免疫分析儀檢測血清激活素A、鳶尾素水平，試劑盒購自美國R&D公司。

1.2.2 BMD、ASM、RASM、握力、步速檢測：采用美國MG A 型雙能X線骨密度儀測定髖關(guān)節(jié)、大轉(zhuǎn)子、股骨頸、胸腰椎的骨密度(BMD)值和四肢骨骼肌質(zhì)量(appendicular skeletal muscle mass，ASM)，計算相對骨骼肌指數(shù)(relative appendicular skeletal muscle index，RASM)=ASM/身高(m)2，取3次測量的平均值。等速肌力測試儀測量雙手握力最大值，取3次測量平均值。6 m步行法測量步速，記錄最快的一次步速。

2 結(jié) 果

2.1 2組血清激活素A、鳶尾素水平比較 RA組血清激活素A水平為(13.72±4.32)ng/ml，高于健康對照組的(8.27±2.24)ng/ml(t=10.625，P<0.01)；血清鳶尾素水平為(198.25±24.03)μg/L，低于健康對照組的(253.62±42.19)μg/L(t=10.819，P<0.01)。血清激活素A水平比較，高度亞組>中度亞組>低度亞組；血清鳶尾素水平比較，高度亞組<中度亞組<低度亞組(P均<0.01)，見表1。

表1 不同疾病活動度RA患者血清激活素A、鳶尾素水平比較

2.2 2組骨密度、骨骼肌質(zhì)量、RASM、握力、步速比較 RA組患者髖關(guān)節(jié)、大轉(zhuǎn)子、股骨頸、胸腰椎骨密度, 四肢骨肌肉含量、RASM，握力及步速均低于健康對照組(P<0.05)，見表2。

表2 RA組和健康對照組骨密度、四肢骨肌肉含量、RASM、握力、步速比較

2.3 血清激活素A、鳶尾素與檢測指標(biāo)的相關(guān)性 RA患者血清激活素A水平與DAS28評分呈高度正相關(guān)(P<0.01)，與髖關(guān)節(jié)骨密度、大轉(zhuǎn)子骨密度、RASM、握力呈高度負(fù)相關(guān)(P<0.01)；鳶尾素水平與DAS28評分呈高度負(fù)相關(guān)(P<0.01)，與髖關(guān)節(jié)骨密度、大轉(zhuǎn)子骨密度、RASM、握力呈高度正相關(guān)(P<0.01)，二者與其他指標(biāo)之間呈弱相關(guān)(P<0.05)，無密切相關(guān)性，見表3。

表3 血清激活素A、鳶尾素與DAS28評分、骨密度和骨骼肌質(zhì)量、RASM、握力、步速相關(guān)分析

2.4 血清激活素A、鳶尾素水平預(yù)測RA患者活動度風(fēng)險的價值 血清激活素A、鳶尾素預(yù)測RA患者活動度下降風(fēng)險的曲線下面積(AUC)為0.749、0.698，二者聯(lián)合預(yù)測RA患者活動度下降風(fēng)險的AUC為0.920，高于單獨(dú)指標(biāo)(Z=5.375、5.710，P=0.000、0.000)，見表4、圖1。

圖1 血清激活素A、鳶尾素水平預(yù)測RA患者活動度風(fēng)險的ROC曲線

表4 血清激活素A、鳶尾素水平預(yù)測RA患者活動度下降風(fēng)險的價值

3 討 論

本研究發(fā)現(xiàn)，RA患者髖關(guān)節(jié)、大轉(zhuǎn)子、股骨頸、胸腰椎的骨密度及四肢骨肌肉含量、RASM、握力、步速均低于正常人群，說明RA患者存在骨質(zhì)疏松和骨骼肌質(zhì)量減少。由于關(guān)節(jié)僵硬疼痛及關(guān)節(jié)外組織損傷導(dǎo)致RA患者活動減少，加之骨骼肌對胰島素敏感性降低，對葡萄糖攝取利用減少，骨骼肌蛋白合成減少，肌量丟失明顯[12]。骨質(zhì)疏松是RA常見合并癥，占RA患者的30%左右，骨量丟失和骨骼肌質(zhì)量減少可協(xié)同作用加速骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生，嚴(yán)重影響患者生存質(zhì)量，增加致殘和致死風(fēng)險[4，13]。因此，分析與RA患者骨密度和骨骼肌質(zhì)量相關(guān)標(biāo)志物有助于幫助臨床識別RA并發(fā)癥，更好地指導(dǎo)臨床治療。

本研究分析結(jié)果表明，血清激活素A與RA疾病活動度有關(guān)，激活素A是一種二聚體糖蛋白，通過Smad3信號通路誘導(dǎo)活性氧產(chǎn)生，促進(jìn)白介素-6釋放，加劇炎性反應(yīng)[14]。激活素A也是激活素Ⅱ型A受體(ActRⅡA)的激動劑，ActRⅡA屬于TGFβ受體家族，可激活Smad2/3信號傳導(dǎo)促進(jìn)肌肉分解代謝，參與各種疾病相關(guān)的肌肉萎縮[15]，激活素A可能通過激活肌細(xì)胞中ActRⅡB參與肌肉萎縮過程。本研究相關(guān)性分析結(jié)果顯示，血清激活素A水平與DAS28評分呈正相關(guān)，與髖關(guān)節(jié)骨密度、股骨頸骨密度、RASM和握力呈負(fù)相關(guān)，提示血清激活素A水平升高與RA患者骨密度下降、骨骼肌質(zhì)量減少和肌力降低有關(guān)，可能參與RA骨質(zhì)疏松和骨骼肌質(zhì)量減少過程。現(xiàn)有研究顯示，激活素A可調(diào)節(jié)肌細(xì)胞增殖，通過激活素A—肌肉生長抑制素—卵泡抑素系統(tǒng)參與原始骨骼肌細(xì)胞分化和增殖過程[16]。腫瘤壞死因子-α、白介素-1β可抑制肌細(xì)胞分化為肌管，這一抗分化作用需激活TGF-β活化激酶(TAK-1)，而激活素A表達(dá)上調(diào)可激活A(yù)ctRⅡ/激活素受體樣激酶/Smad信號通路，誘導(dǎo)p38和核因子-κB表達(dá)進(jìn)而激活TAK-1[17]，因此，激活素A通過調(diào)節(jié)炎性因子參與了骨骼肌分化過程。激活素A參與RA患者骨密度下降的機(jī)制尚不清楚，現(xiàn)有研究顯示，骨密度的降低及微結(jié)構(gòu)的破壞與系統(tǒng)性炎性反應(yīng)有關(guān)[18]，激活素A可能通過誘導(dǎo)炎性反應(yīng)參與骨量流失和骨密度下降過程。

本研究發(fā)現(xiàn)，RA患者同樣存在鳶尾素缺乏，相關(guān)性分析結(jié)果顯示，低水平鳶尾素與RA患者疾病活動度增加、骨密度下降及骨骼肌質(zhì)量減少有關(guān)，提示鳶尾素含量越少，類風(fēng)濕活動性越強(qiáng)，骨量丟失和骨骼肌質(zhì)量下降越嚴(yán)重，鳶尾素可作為RA疾病活動度及并發(fā)骨質(zhì)疏松和骨骼肌減少的評估指標(biāo)。鳶尾素被稱為肌肉因子，由前體跨膜蛋白FNDC5轉(zhuǎn)變而來，主要表達(dá)于骨骼肌及富含肌肉的組織，在運(yùn)動、饑餓、寒冷、高溫等刺激下分泌增加，刺激脂肪組織產(chǎn)熱，促使機(jī)體能量代謝[19-20]。現(xiàn)有研究顯示，鳶尾素缺失與老年肌肉減少癥的發(fā)生及絕經(jīng)后婦女骨密度降低密切相關(guān)[9，21]。分析鳶尾素參與RA患者骨密度下降及骨骼肌質(zhì)量減少的機(jī)制為：鳶尾素水平依賴于過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活因子1α(PGC-1α)，PGC-1α可促使FNDC5表達(dá)并轉(zhuǎn)化為鳶尾素，進(jìn)而促使肌纖維類型轉(zhuǎn)化及骨骼肌肥大。由于RA患者日常活動減少，PGC-1α—FNDC5/鳶尾素軸處于抑制狀態(tài)，鳶尾素生成減少，故而導(dǎo)致骨骼肌萎縮。鳶尾素可上調(diào)核因子E2相關(guān)因子2表達(dá)，抑制NLRP3炎性體，降低炎性反應(yīng)，抑制成骨細(xì)胞凋亡和骨質(zhì)疏松[22]，鳶尾素生成減少可能促使骨吸收減重骨量流失，引起骨密度下降。RA患者骨密度下降可加重骨骼肌質(zhì)量下降和肌力減退，兩者并存形成惡性循環(huán)，加重病情進(jìn)展。

ROC分析血清激活素A、鳶尾素預(yù)測RA患者活動度下降風(fēng)險均具有一定價值，聯(lián)合血清激活素A、鳶尾素后預(yù)測效能明顯提高，提示血清激活素A增高同時鳶尾素降低預(yù)示著更高的RA活動度下降風(fēng)險，可為臨床提供更可靠的信息。

綜上，RA患者血清激活素A水平升高，鳶尾素水平下降，激活素A水平增加、鳶尾素生成減少可能加重RA疾病活動度，導(dǎo)致RA患者骨密度下降和骨骼肌質(zhì)量減少。檢測血清激活素A、鳶尾素水平可為評價RA骨質(zhì)疏松及骨骼肌質(zhì)量減少提供有效信息，為臨床針對性治療提供指導(dǎo)。本研究局限性在于樣本量偏少，可能存在統(tǒng)計學(xué)偏倚，在以后研究中仍需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量加以證實。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻(xiàn)聲明

汪珊：設(shè)計研究方案，實施研究過程，論文撰寫；姚壽林:提出研究思路，課題設(shè)計；阮圣霆：分析試驗數(shù)據(jù)，論文審核；查旭雯：進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析；夏光云：資料搜集整理，論文修改