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        中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎血清Dickkopf-1表達(dá)及相關(guān)性分析

        2015-07-31 22:49:55崔銀風(fēng)張莉蕓張改連許珂馬丹郭東強(qiáng)閆俊榮
        當(dāng)代醫(yī)學(xué) 2015年5期
        關(guān)鍵詞:骶髂關(guān)節(jié)炎脊柱

        崔銀風(fēng) 張莉蕓 張改連 許珂 馬丹 郭東強(qiáng) 閆俊榮

        中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎血清Dickkopf-1表達(dá)及相關(guān)性分析

        崔銀風(fēng) 張莉蕓 張改連 許珂 馬丹 郭東強(qiáng) 閆俊榮

        目的 通過檢測中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎(ax-SpA)患者血清Dickkopf-1(DKK-1)水平,并進(jìn)行相關(guān)性分析。方法 (1)采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測71例初次就診ax-SpA患者[其中51例強(qiáng)直性脊柱炎(AS)和20例非放射中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎(nr-axSpA)]、疾病對照組34例(其中14例類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、10例骨關(guān)節(jié)炎和10例痛風(fēng)患者)和15例健康人,分別檢測血清DKK-1水平;(2)根據(jù)HLA-B27表達(dá)情況,將ax-SpA患者分為陽性組(48例)和陰性組(23例);按照修訂紐約放射學(xué)骶髂關(guān)節(jié)炎分級標(biāo)準(zhǔn),AS患者分為Ⅱ級(16例)、Ⅲ級(12例)和Ⅳ級(23例),比較不同分組血清DKK-1的表達(dá)差異;(3)分析血清DKK-1水平與ax-SpA患者臨床指標(biāo)、炎性指標(biāo)及影像學(xué)評分的相關(guān)性。結(jié)果 (1)AS患者血清DKK-1水平[(2133.9±432.9)ng/L]高于疾病對照組(RA、OA和Gout患者)和健康人[(1718.7±260.4)ng/L],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。而低于nr-axSpA患者[(2303.9±289.4)ng/ L],差異無統(tǒng)計學(xué)意義。(2)ax-SpA患者HLA-B27陽性血清DKK-1水平[(2150.47±440.9)ng/L]低于HLA-B27陰性患者[(2418.8±319.5)ng/L],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。AS患者放射學(xué)骶髂關(guān)節(jié)炎Ⅳ級血清DKK-1水平[(1878.91±285)ng/L]低于Ⅱ級[(2248.18±365.53)ng/L],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),而Ⅲ級血清DKK-1水平分別與Ⅱ級[(2248.18±365.53)ng/L]、Ⅳ級[(1878.91±285)ng/L]比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。(3)血清DKK-1水平與

        ax-SpA患者病程(r=-0.424,P=0.0001)、BASMI(r=-0.264,P=-0.026)和AS患者mSASSS評分(r=-0.581,P=0.023)呈負(fù)相關(guān),而與ax-SpA患者臨床指標(biāo)、炎性指標(biāo)及SPARCC評分無相關(guān)性。結(jié)論 血清DKK-1水平隨著漸進(jìn)骨化程度的加重呈下降趨勢,可能是AS發(fā)生關(guān)節(jié)強(qiáng)直和骨贅形成的一個重要因素;血清DKK-1水平可以作為評價AS骨化程度的潛在生物學(xué)標(biāo)志物之一。

        強(qiáng)直性脊柱炎;中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎;Dickkopf-1;骶髂關(guān)節(jié)X線;骶髂關(guān)節(jié)磁共振成像

        中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎(axial spondyloarthropathy,ax-SpA)累及骶髂關(guān)節(jié)和脊柱為主,包括強(qiáng)直性脊柱炎(ankylosing spondylitis,AS)和非放射中軸型脊柱關(guān)節(jié)?。╪on-radiogrphic axial spondyloarthropathy,nr-axSpA)。AS是一種慢性炎性風(fēng)濕性疾病,疾病進(jìn)展情況個體差異很大所以尋找預(yù)測疾病進(jìn)展的生物標(biāo)志物非常必要。其中12% nr-axSpA患者在2年內(nèi)進(jìn)展為AS[1],有學(xué)者認(rèn)為AS和nr-axSpA是一種疾病(ax-SpA)的兩個階段[2],但一些數(shù)據(jù)顯示一部分比例的中軸型SpA患者可能永遠(yuǎn)不會出現(xiàn)X線骶髂關(guān)節(jié)炎。有的AS患者在發(fā)病短期內(nèi)就會出現(xiàn)關(guān)節(jié)融合和脊柱強(qiáng)直,而有些患者長期患病卻未出現(xiàn)骨化現(xiàn)象。漸進(jìn)性骨化必然導(dǎo)致AS患者致畸致殘,不僅造成勞動力的喪失,而且嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。目前AS骨化機(jī)制尚未明確,初始階段顯示為骨吸收,成骨的晚期階段則主要由Wnt信號通路轉(zhuǎn)導(dǎo)調(diào)控并介導(dǎo)新骨形成。DKK-1是Wnt信號通路的抑制因子。已有實驗動物研究表明,封閉DKK-1發(fā)生骶髂關(guān)節(jié)強(qiáng)直的現(xiàn)象[3]。DKK-1也參與以骨形成為原型的疾病即AS骨重塑的發(fā)病過程中。目前DKK-1與ax-SpA的相關(guān)研究較少,為了幫助臨床判斷病情進(jìn)展提供依據(jù),我們設(shè)立了此項研究。本研究探討血清DKK-1在ax-SpA患者的表達(dá)以及相關(guān)性分析。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 本研究收集2013年5月~2014年1月就診于山西醫(yī)學(xué)科學(xué)院山西大醫(yī)院風(fēng)濕免疫科門診及住院的51例AS患者和20例nr-axSpA患者臨床、實驗室及影像學(xué)資料(包括1個月之內(nèi)的骶髂關(guān)節(jié)X線和MRI)。由專業(yè)放射科及磁共振成像醫(yī)師閱片,其中20例AS患者脊柱X線片顯示骨贅形成,行修改Stoke強(qiáng)直性脊柱炎脊柱評分(mSASSS評分)[4]和

        42例ax-SpA患者M(jìn)RI示骶髂關(guān)節(jié)面骨髓水腫,采用加拿大脊柱關(guān)節(jié)病研究協(xié)會評分(SPARCC評分)[5],并記錄評分情況。AS診斷符合修訂紐約標(biāo)準(zhǔn)并有放射學(xué)骶髂關(guān)節(jié)炎(至少雙側(cè)Ⅱ級或單側(cè)Ⅲ級)和nr-axSpA診斷符合ax-SpA的分類標(biāo)準(zhǔn)但無X線骶髂關(guān)節(jié)炎。納入疾病對照組(14例類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、10例骨關(guān)節(jié)炎和10例痛風(fēng))和健康對照(15例),均在性別、年齡方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義。51例AS患者和20例nr-axSpA患者,男性所占比例分別為78.4%(40例)和45%(9例),平均年齡分別為(35.68±13.62)歲和(30.85±11.22)歲,平均病程分別為(8.78±7.25)年和(4.49±3.01)年,HLA-B27陽性所占比例分別為74.5%(38例)和50%(10例)。

        1.2 研究方法

        1.2.1 標(biāo)本采集 收集所有患者和健康者外周靜脈血均為清晨空腹抽取,在4℃下處理血液標(biāo)本,2h內(nèi)盡快分離血清。3000轉(zhuǎn)離心10min,將血清分裝并長期儲存在-80℃冰箱保存,備用。

        1.2.2 實驗方法 使用ELISA法檢測所有研究對象血清DKK-1水平,DKK-1試劑盒購自上海源葉生物公司,實驗步驟根據(jù)說明書進(jìn)行。

        1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS21.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。正態(tài)計量資料采用“±s”表示。結(jié)果滿足正態(tài)分布和方差齊性檢驗,計量資料的比較采用獨立樣本t檢驗分析,多組比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD法,計量資料之間相關(guān)分析采用Pearson相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

        2 結(jié)果

        2.1 ax-SpA患者與不同關(guān)節(jié)炎疾病和健康者血清DKK-1表達(dá)差異 本研究AS組血清DKK-1水平高于RA組、OA組、Gout組和NC組,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),而低于nr-axSpA組,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表1。

        2.2 ax-SpA患者HLA-B27表達(dá)與血清DKK-1水平差異 48例HLA-B27陽性ax-SpA患者和23例HLA-B27陰性患者,HLA-B27陽性患者血清DKK-1水平低于HLA-B27陰性患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。

        表1 中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎患者與疾病對照組和健康對照組血清±s)

        表1 中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎患者與疾病對照組和健康對照組血清±s)

        注:與nr-axSpA組比較F=7.146,aP=0.101;與RA組比較F=11.76,aP=0.007;與OA組比較F=3.696,aP=0.009;與Gout組比較F=1.109,aP<0.0001;與NC組比較F=9.53,aP=0.001

        M±SDAS(n=51)nr-axSpA(n=20)RA(n=14)DKK-12133.9±432.9a2303.9±289.41808.7±218.3 M±SDOA(n=10)Gout(n=10)NC(n=15)DKK-11457.3±644.81556.0±357.21718.7±260.4

        表2 中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎患者不同HLA-B27表達(dá)血清DKK-1水平比較(±s,ng/L)

        表2 中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎患者不同HLA-B27表達(dá)血清DKK-1水平比較(±s,ng/L)

        注:與HLA-B27陰性相比,aP=0.011

        實驗室指標(biāo)例數(shù)DKK-1 HLA-B27陽性482150.47±440.9aHLA-B27陰性232418.8±319.5

        2.3 AS患者放射學(xué)骶髂關(guān)節(jié)炎與血清DKK-1水平差異 AS患者不同放射學(xué)骶髂關(guān)節(jié)炎分級血清DKK-1水平差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。Ⅱ級分別與Ⅳ級比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),Ⅲ級分別與Ⅱ和Ⅳ級比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。見表3。

        表3 強(qiáng)有性脊柱炎患者不同X線骶髂關(guān)節(jié)炎分級血清DKK-1水平比較(ng/L)

        2.4 ax-SpA患者血清DKK-1水平與臨床、實驗室及影像學(xué)指標(biāo)相關(guān)性分析 71例ax-SpA患者基線時血清DKK-1水平與臨床指標(biāo)及炎性指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果顯示:血清DKK-1水平與病程(r=-0.424,P=0.0001)、BASMI(r=-0.264,P=0.026)呈負(fù)相關(guān);與年齡、BASDAI、脊柱痛、脊柱炎癥、PGA、夜間痛、BASFI、EI、擴(kuò)胸度、關(guān)節(jié)腫脹指數(shù)、ESR和CRP無關(guān)。見表4。

        表4 71例中軸型脊柱關(guān)節(jié)炎患者基線時血清DKK-1水平與臨床指標(biāo)相關(guān)性分析(ng/L)

        基線時血清DKK-1水平與影像學(xué)評分相關(guān)分析結(jié)果顯示:20例AS患者血清DKK-1水平與mSASSS評分呈負(fù)相關(guān)(r=-0.581,P=0.023),與42例ax-SpA患者SPARCC評分無關(guān)(r=-0.23,P=0.143)。見圖1。

        3 討論

        本研究檢測了血清DKK-1水平與ax-SpA患者疾病活動、炎癥反應(yīng)和影像學(xué)評分的相關(guān)性。血清DKK-1在AS患者體內(nèi)的表達(dá)尚未達(dá)成一致結(jié)論。研究發(fā)現(xiàn)AS患者DKK-1水平高于正常人[6]。而有相反研究發(fā)現(xiàn)AS患者血清DKK-1水平低于健康人,認(rèn)為低水平DKK-1與新骨形成有關(guān)[7]。還有研究發(fā)現(xiàn)AS患者與正常人血清DKK-1水平無差異[8]。本研究發(fā)現(xiàn)AS患者DKK-1水平高于健康人,也高于類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、骨關(guān)節(jié)炎和痛風(fēng)患者(P<0.05),而低于nr-axSpA患者(P>0.05)。

        HLA-B27轉(zhuǎn)基因大鼠與蛋白多糖BALB/c小鼠模型對比,兩者均發(fā)生脊椎融合;與雄性DBA小鼠模型對比,兩者先前均無侵蝕之后均發(fā)生外周關(guān)節(jié)強(qiáng)直性病變二者先前均無侵蝕之后均發(fā)生外周關(guān)節(jié)強(qiáng)直性病變[9-10]。HLA-B27可能參與中軸關(guān)節(jié)和外周關(guān)節(jié)強(qiáng)直發(fā)生。研究表明血清DKK-1水平HLA-B27陽性患者比HLA-B27陰性患者是減少的,而BASRI-S和mSASSS評分顯著增加[11]。本研究發(fā)現(xiàn)ax-SpA患者HLA-B27陽性患者血清DKK-1水平低于HLA-B27陰性患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。支持Heba的研究HLA-B27陽性患者可能DKK-1低表達(dá)或是AS患者關(guān)節(jié)強(qiáng)直和脊柱骨贅形成的另一個病理生理因素。

        圖1 DKK-1與 mSASSS評分相關(guān)性

        Diarra[12]在關(guān)節(jié)炎動物模型給予一種DKK-1拮抗劑,與對照組相比,表明阻斷DKK-1骨侵蝕可以完全抑制,但有趣的是發(fā)現(xiàn)有骨贅形成。Uderhardt等[3]使用TNFtg小鼠探索DKK-1在骶髂關(guān)節(jié)炎的作用,給予抗DKK-1單克隆抗體的這些小鼠發(fā)現(xiàn)骨侵蝕減弱而逐漸出現(xiàn)骶髂關(guān)節(jié)融合。免疫組化分析顯示,封鎖DKK-1,骶髂關(guān)節(jié)內(nèi)β-連環(huán)蛋白量高度上調(diào),提示DKK-1抑制導(dǎo)致Wnt信號增強(qiáng),隨后出現(xiàn)新骨形成。A國內(nèi)單振興等[13]檢測22例早期AS患者和25例中晚期AS患者血清DKK-1水平,認(rèn)為中晚期血清DKK-1水平降低于早期患者,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。骶髂關(guān)節(jié)炎Ⅳ級與Ⅱ級血清DKK-1水平比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),Ⅲ級分別與Ⅱ和Ⅳ級比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。認(rèn)為血清DKK-1表達(dá)隨著骨化程度加重呈下降趨勢,可能是AS發(fā)生關(guān)節(jié)強(qiáng)直和骨贅形成的一個重要因素。

        Korkosz[14]檢測50例AS患者血清DKK-1水平疾病活動組(BASDAI≥4分)高于低疾病活動組(BASDAI<4分)和健康對照組,兩組在頸椎和腰椎X線上mSASSS評分無差別,認(rèn)為AS高度疾病活動可能與新骨形成不相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)aSpA患者血清DKK-1水平與病程、BASMI呈負(fù)相關(guān),與其他指標(biāo)年齡、BASDAI、脊柱痛、脊柱炎癥、PGA、夜間痛、BASFI、EI、擴(kuò)胸度和關(guān)節(jié)腫脹指數(shù)無相關(guān)性。AA炎癥與骨重塑之間的聯(lián)系還未得到充分的解釋。有研究認(rèn)為AS炎癥與新骨形成之間的關(guān)系,認(rèn)為二者是疾病獨立的過程[15]。有研究認(rèn)為基線時的炎癥與骨贅形成有關(guān),與炎癥持續(xù)存在相比,炎癥已得到控制的病例骨贅形成更常出現(xiàn)于邊緣[16]。Gisela[11]認(rèn)為Wnt信號通路拮抗劑DKK-1表達(dá)與急性時相反應(yīng)物無關(guān)聯(lián)。AS患者在接受TNF-α抑制劑治療,CRP值下降與DKK-1水平變化無相關(guān)性[17]。本研究檢測血清DKK-1水平與炎癥反應(yīng)如ESR、CRP及SPARCC評分無關(guān),支持炎癥反應(yīng)與骨化形成可能并不緊密相關(guān)的觀點。

        有研究認(rèn)為AS患者血清DKK-1水平與mSASSS評分無相關(guān)性[17]。Heiland等[11]研究65例AS患者,在基線時功能性DKK-1水平在無骨贅形成組高于骨贅形成組,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義;隨訪了31例無骨贅形成患者2年,無新骨形成的患者DKK-1水平明顯高于有新骨形成的患者,DKK-1與另一個Wnt拮抗劑如硬化蛋白水平呈正相關(guān),與CRP無關(guān),但與脊柱放射學(xué)評分(mSASSS)呈負(fù)相關(guān)。本研究對20例AS患者X線顯示脊柱骨贅形成(mSASSS)評分,發(fā)現(xiàn)DKK-1與mSASSS評分呈負(fù)相關(guān),可以作為評價AS骨化程度潛在生物學(xué)標(biāo)志物之一。

        綜上所述,研究認(rèn)為血清DKK-1在AS患者異常表達(dá),本研究局限于橫斷面研究,仍需擴(kuò)大樣本長期隨訪研究。并進(jìn)一步研究確定是DKK-1或是其他Wnt拮抗劑用于預(yù)測新骨形成的進(jìn)展。另一方面,增強(qiáng)或者恢復(fù)AS患者DKK-1的功能,可能下調(diào)Wnt信號通路,可開發(fā)一種抑制新骨形成的方法,DKK-1在AS的功能作用仍需進(jìn)一步研究。

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        Objective To detect serum levels of DKK-1(Dickkopf-1) in axial spondyloarthropathy (ax-SpA) and correlation analysis. Methods (1) Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was used to detect 71 cases of patients with initial visiting ax-SpA [including 51 cases of ankylosing spondylitis (AS) and 20 cases of non- radiology axial spondyloarthropathy (nr-axSpA)] and serum levels of DKK-1 in disease control groups (14 cases of RA, 10 patients of OA and 10 cases of gout patients) and 15 cases of healthy control group; (2)According to the expression of HLA-B27,ax-SpA patients were divided into positive group (48 cases) and negative group (23 cases);accordance with the revised New York radiological sacroiliitis grading standards,ax-SpA patients were divided into grade Ⅱ (16 cases), grade Ⅲ (12 cases) and grade Ⅳ (23 cases), comparing to expression differences of serum DKK-1 in different groups; (3)Correlation analysis serum levels of DKK-1 with ax-SpA patients clinical indicators,inflammatory markers and radiographic score. Results (1)Serum levels of DKK-1 in AS patients [(2133.9±432.9)ng/L] higher than disease control groups (including RA, OA and Gout patients) and healthy control group [(1718.7±260.4)ng/L],it has a statistical significance (P<0.05). But lower than nraxSpA patients [(2303.9±289.4)ng/L], the difference was not statistically significant. (2)Serum DKK-1 levels in ax-SpA patients with HLA-B27 positive below HLA-B27 negative patients [(2150.47±440.9)ng/L], the difference had a statistically significant (P<0.05). Serum levels of DKK-1 in radiographic sacroiliitis grade Ⅳ patients [(1878.91±285)ng/L] and grade Ⅲ patients [(2059.33±324.26)ng/L], the difference had a statistically significant (P<0.05), whereas serum levels of DKK-1 with grade Ⅱ [(2248.18±365.53)ng/L] and Ⅲ grade [(2248.18±365.53)ng/L], grade Ⅲ and grade Ⅳ, differences was no statistically significant. (3)Serum levels of DKK-1 with duration (r=-0.424 P=0.0001), BASMI (r=-0.264,P=-0.026) of ax-SpA patients and mSASSS score of AS patients (r=-0.581,P=0.023) were negatively correlated, Serum levels of DKK-1 with ax-SpA patients in clinical indicators,inflammatory markers and SPARCC score was no correlation. Conclusion With the severity of progressive ossification, DKK-1 level downward trend that may be an important factor in the occurrence of ankylosis and osteophyte formation of AS; DKK-1 level as one of potential biological markers that can be evaluated ossification degree of AS.

        Ankylosing spondylitis; Axial spondyloarthropathy; Dickkopf-1; Sacroiliitis joint X-ray; MRI

        10.3969/j.issn.1009-4393.2015.5.003

        山西 030001 山西醫(yī)科大學(xué) (崔銀風(fēng)) 山西醫(yī)學(xué)科學(xué)院 山西大醫(yī)院風(fēng)濕免疫科 (張莉蕓 張改連 許珂 馬丹) 山西大醫(yī)院放射科 (郭東強(qiáng)) 山西大醫(yī)院磁共振室(閆俊榮)

        張莉蕓 E-mail:zhangly2006@sina.com

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