膝關節骨性關節炎患者血清HMGB1、GPI、IL-10水平變化及臨床意義

王健，張峰

膝關節骨性關節炎（OA）是一種以關節軟骨組織破壞和病變關節周圍組織增生為主要特征的退行性疾病，好發于中老年人群，受機體免疫功能、遺傳因素及外界環境等多種因素影響，但確切病因尚未明確[1]。研究發現，炎癥反應在OA 進展中發揮重要作用[2]。高遷移率族蛋白B1（HMGB1）是一種高度保守的核蛋白，可作為炎癥因子參與多種急慢性疾病的發生發展，并可通過自分泌及旁分泌方式促進其他炎性因子的釋放，加重炎癥反應[3]。葡萄糖-6-磷酸異構酶（GPI）由T細胞分泌，主要存在于細胞外液中，尤其是軟骨表面。研究顯示，GPI 可通過激活補體通路而誘發關節炎[4]。白細胞介素-10（IL-10）由免疫抑制細胞Treg 分泌，發揮炎癥抑制效應[5]。本研究旨在探討OA 患者血清HMGB1、GPI、IL-10 水平變化及臨床意義，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入2019 年1―12 月長興縣中醫院收治的300 例OA 患者為觀察組，所有患者均符合OA 臨床診斷標準[6]，排除合并類風濕關節炎、膝關節腫瘤、結核、膝關節外傷史或手術史、嚴重肝腎功能障礙、自身免疫系統疾病及嚴重糖尿病者。其中男122 例，女178 例；年齡44 ～76 歲，平均（60.5±11.4）歲；體質量指數（BMI）（23.93±3.04）kg/m2；Kellgren-Lawrence（KL）分級Ⅱ級89 例，Ⅲ級134例，Ⅳ級77 例。另納入同期體檢健康自愿者195 例為對照組，其中男87 例，女108 例；年齡43 ～75 歲，平均年齡（68.7±10.6）歲；BMI（24.67±3.82）kg/m2。兩組性別、年齡、BMI 等資料差異均無統計學意義（均P＞0.05）。本研究經長興縣中醫院倫理委員會批準。

1.2 方法 觀察組采集晨起空腹外周靜脈血5 ml，對照組留取體檢時的血樣。室溫靜置30 min，3 000r/min 4℃離心15 min，分離血清，于－80℃保存待測，分離血清過程中應避免發生溶血。

采用酶聯免疫吸附法（ELISA）檢測血清HMGB1、GPI、IL-10 水平。人HMGB1 酶聯免疫吸附法試劑盒購自上海江萊生物科技有限公司，人GPI酶聯免疫吸附法試劑盒購自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司，人IL-10 酶聯免疫吸附法試劑盒購自美國R&D 公司。檢測步驟嚴格按照各試劑盒說明書進行操作，首先設置樣本孔、標準孔、空白孔，向樣本孔加入稀釋100 倍的待測樣本，標準孔加入按一定比例稀釋好的標準品，空白孔不加溶液；再向除空白孔外的其余各孔加入HRP 標記的檢測液，附上封板膜，37 ℃溫育60 min，棄去孔內液體，甩干、洗板、再甩干，所有孔均加入預先配好的底物溶液，37℃避光溫育15 min；最后向各孔中加入終止液，使用Synergy 2 型多功能酶標儀（美國BioTek公司）在490 nm波長處測定OD值，根據標準品的濃度及對應的OD值繪制標準曲線，最后根據樣品的OD 值計算出對應的樣品濃度。

1.3 觀察指標 觀察組患者入院時，采用西安大略和麥克馬斯特大學骨關節炎指數（WOMAC）量表[7]評估病情嚴重程度，該量表包括疼痛、僵硬及功能3個方面，每項評分0 ～4 分（0 為無、1 為輕、2 為中、3 為重、4 為嚴重），共22 個項目，滿分88 分，分數越高，表示病情越嚴重。

1.4 統計方法 采用SPSS 20.00 軟件進行數據分析，計量資料以均數±標準差表示，采用t 檢驗或單因素方差分析；計數資料采用2檢驗；各參數間相關性分析采用Pearson 相關分析。P ＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血清HMGB1、GPI、IL-10 水平比較 觀察組血清HMGB1、GPI 水平均高于對照組（均P ＜0.05），血清IL-10水平低于對照組（P＜0.05），見表1。

表1 兩組血清HMGB1、GPI、IL-10 水平比較

2.2 不同KL 分級患者血清HMGB1、GPI、IL-10 水平和WOMAC 評分比較 本研究根據KL 分級不同進行亞組分析，結果顯示Ⅳ級患者血清HMGB1、GPI水平和WOMAC評分均高于Ⅲ級、Ⅱ級患者（均P＜0.05），血清IL-10 水平低于Ⅲ級、Ⅱ級患者（P＜0.05）。Ⅲ級患者血清HMGB1、GPI 水平和WOMAC評分均高于Ⅱ級患者（均P ＜0.05），血清IL-10 水平低于Ⅱ級患者（P ＜0.05），見表2。

表2 不同KL 分級患者血清HMGB1、GPI、IL-10 水平和WOMAC 評分比較

2.3 血清HMGB1、GPI、IL-10 水平與患者臨床指標的相關性 OA 血清HMGB1、GPI 水平與KL 分級、WOMAC評分均呈正相關（均P＜0.05），血清IL-10水平與KL 分級及WOMAC 評分均呈負相關（均P＜0.05），血清HMGB1、GPI、IL-10 水平與年齡、BMI無明顯相關性（均P ＞0.05），見表3。

表3 血清HMGB1、GPI、IL-10 水平與患者臨床指標的相關性

3 討論

OA發病機制尚未明確，可能涉及應激、創傷、遺傳及免疫等多種因素[8]。隨著我國人口老齡化的不斷加劇，OA 的發病率近年呈明顯上升趨勢[9]。由于OA嚴重影響患者的正常行動，且暫無有效的治療藥物或治療手段能阻滯或逆轉疾病進展，故早期診斷及準確評估患者病情并給予積極有效的治療對于延緩疾病進展意義重大。

炎癥反應在OA 的發生發展中發揮舉足輕重的作用，而促炎因子和抗炎因子間的平衡-紊亂可能扮演重要角色[10]。研究顯示，類風濕關節炎患者血清HMGB1 水平明顯升高，并能促進腫瘤壞死因子、IL-1、IL-6 等促炎因子的釋放[11]。GPI 由T 細胞分泌，是糖酵解途徑的第二酶，可通過激活補體通路而誘發關節炎[12]。外源性IL-10 可抑制骨關節炎患者軟骨細胞凋亡，并促進關節軟骨中蛋白多糖的產生，有助于患者的康復[13]。本研究結果顯示，觀察組患者血清HMGB1、GPI水平均高于對照組，血清IL-10水平低于對照組，這表明血清HMGB1、GPI 水平升高和IL-10 水平降低與OA 的發病有關。本研究進一步分析了不同病情嚴重程度的患者血清HMGB1、GPI、IL-10 水平差異性，結果顯示，KL 分級越高，血清HMGB1、GPI 水平越高，血清IL-10 水平越低，同時WOMAC 評分也隨著KL 分級的升高而升高。劉軒等[14]研究結果顯示OA 患者血清GPI 水平升高。李明超等[15]研究結果顯示OA 患者關節液HMGB1的水平高于對照組，但血清HMGB1 水平與對照組差異無統計學意義，本研究結果與之存在差異，分析原因可能是由于其研究選取因半月板或韌帶損傷的患者為對照組，而本研究選擇了健康者作為對照組，而因半月板或韌帶損傷的患者血清HMGB1 水平高于健康者所致。本研究結果還顯示，OA 患者血清HMGB1、GPI 水平與KL 分級及WOMAC 評分均呈正相關，而血清IL-10 水平與KL 分級及WOMAC評分均呈負相關，這表明血清HMGB1、GPI、IL-10與OA 患者的病情嚴重程度密切相關，檢測三種指標可能有助于OA 患者的病情評估。

綜上所述，血清HMGB1、GPI水平升高和IL-10水平降低與OA 患者病情嚴重程度關系密切，檢測三種指標可能有助于OA 的早期診斷及病情評估。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突