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骨關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中白細(xì)胞介素-1β、腫瘤壞死因子-α與前列腺素-2水平及意義

張其亮李云劉紅云

(青島市市立醫(yī)院東院區(qū)，山東青島266071)

關(guān)鍵詞〔〕骨關(guān)節(jié)炎；白細(xì)胞介素-1β；腫瘤壞死因子-α；前列腺素-2

第一作者：張其亮(1975-)，男，副主任醫(yī)師，博士，主要從事骨關(guān)節(jié)炎、關(guān)節(jié)損傷及關(guān)節(jié)鏡研究。

骨性關(guān)節(jié)炎(OA)在病理上主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)軟骨的退變及降解，盡管這種軟骨退變和降解的具體機制還不是十分明確，但大多數(shù)學(xué)者均認(rèn)為各種細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)在其中起著至關(guān)重要的作用，其中白細(xì)胞介素(IL)-1β、腫瘤壞死因子(TNF)-α、前列腺素(PGE)-2是參與軟骨退變及降解并引起OA癥狀的最重要的細(xì)胞因子〔1～3〕。本研究探討IL-1β、TNF-α和PGE-2在OA發(fā)病中所起的作用及其與OA嚴(yán)重程度的關(guān)系。

1資料與方法

1.1一般資料我院2011年1月至2012年1 月骨科就診的單側(cè)膝關(guān)節(jié)OA患者121例。其中男35例，女86例，年齡40～73〔平均(53.22±9.14)歲；病程2個月～11年，平均(5.17±2.67)年。診斷標(biāo)準(zhǔn)：均符合中華醫(yī)學(xué)會骨科學(xué)分會2007年制定的“骨關(guān)節(jié)炎診治指南”中的診斷標(biāo)準(zhǔn)〔4〕，參照Felson等〔5〕的OA嚴(yán)重程度及活動性指數(shù)評估法，將膝關(guān)節(jié)受累程度分輕度組42例；中度組45例；重度組34例。20例年齡>40歲的健康志愿者作為對照組，其中男7例，女13例，年齡40～67〔平均(52.11±6.23)〕歲。實驗報醫(yī)院倫理委員會審批批準(zhǔn)后進(jìn)行，所有參與實驗者均簽署知情同意書。

1.2標(biāo)本的采集及處理患者平臥位，膝關(guān)節(jié)伸直，常規(guī)消毒穿刺區(qū)域皮膚，穿刺點選擇髕骨外側(cè)穿刺點。局部浸潤麻醉后，以7號注射針向內(nèi)側(cè)穿刺進(jìn)入關(guān)節(jié)腔內(nèi)，回抽關(guān)節(jié)積液，立即在4℃條件下2 000 r/min離心10 min，將上清液移至多聚丙烯管中，儲存存于-70℃低溫冰箱備用。

1.3樣本檢測雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法檢測IL-1β、TNF-α及PGE-2的含量。以上試劑盒均購自武漢博士德生物工程有限公司。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法采用SPSS10.0軟件進(jìn)行秩和檢驗(Kruskal-Wallis法)、t檢驗及Spearman相關(guān)分析。

2結(jié)果

2.1各組關(guān)節(jié)液中IL-1β、TNF-α與PGE-2表達(dá)情況輕、中、重組關(guān)節(jié)液中IL-1β、TNF-α與PGE-2表達(dá)均顯著高于對照組(P<0.05)。輕、中、重三組間IL-1β、TNF-α與PGE-2的表達(dá)有顯著差異，且隨著OA程度的增加其表達(dá)有逐漸升高的趨勢(P<0.01)。見表1。

2.2OA患者關(guān)節(jié)液中IL-1β、TNF-α、PGE-2表達(dá)相關(guān)性IL-1β與TNF-α、PGE-2，TNF-α與PGE-2的表達(dá)均存在明顯的線性相關(guān)關(guān)系(r=0.856、0.798、0.892，P<0.01)。

組別nIL-1β(ng/L)TNF-α(ng/L)PGE-2(ng/L)對照組209.63±1.568.42±1.396.47±1.24輕度組4260.65±10.021)30.96±5.701)21.50±4.871)中度組45106.87±16.681)2)40.91±6.681)2)34.94±5.981)2)重度組34128.34±25.231)2)3)47.30±10.471)2)3)39.18±6.671)2)3)所有患者12196.86±33.0339.25±10.0531.47±9.4

與對照組比較：1)P<0.01(輕度組：IL-1β，t=22.507；TNF-α，t=17.355；PGE-2，t=13.799；中度組：IL-1β，t=25.909；TNF-α，t=21.442；PGE-2，t=20.994；重度組：IL-1β，t=20.931；TNF-α，t=16.462；PGE-2，t=21.616);與輕度組比較：2)P<0.01(中度組：IL-1β，t=15.564；TNF-α，t=7.447；PGE-2，t=11.525；重度組：IL-1β，t=15.945；TNF-α，t=8.662；PGE-2，t=13.437);與中度組比較：3)P<0.05(IL-1β，t=4.545；TNF-α，t=3.303；PGE-2，t=2.965)

3討論

在所有與關(guān)節(jié)退變和降解有關(guān)的細(xì)胞因子中，IL-1β、TNF-α、PGE-2是最重要的成員之一。Marks等〔6〕研究證實，在OA患者的滑液中存在IL-1β的高表達(dá)，且其表達(dá)程度與OA的嚴(yán)重程度呈明顯正相關(guān)。在OA發(fā)病過程中IL-1β可以通過以下機制引起關(guān)節(jié)軟骨退變、破壞及降解：①通過刺激TNF-α、一氧化氮(NO)表達(dá)，上調(diào)凋亡相關(guān)因子受體(FAS)途徑，加劇軟骨細(xì)胞的凋亡；②通過上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)家族成員mRNA及蛋白表達(dá)；誘導(dǎo)各種MMP 酶原合成、分泌及活化等作用，引起軟骨基質(zhì)降解；③通過促進(jìn)軟骨和滑膜細(xì)胞過度分泌PGE-2及其他炎性因子，增加關(guān)節(jié)滑膜炎癥、促進(jìn)軟骨基質(zhì)吸收〔7，8〕等。 TNF-α作為一種炎性細(xì)胞因子，可參與并介導(dǎo)多種炎癥反應(yīng)過程。Woodell-May等〔2〕研究證實，OA的發(fā)生及發(fā)展與關(guān)節(jié)內(nèi)滑膜細(xì)胞分泌過多的TNF-α有關(guān)，關(guān)節(jié)內(nèi)高濃度的 TNF-α能通過激活多型核細(xì)胞，促進(jìn)滑膜細(xì)胞分泌PGE-2，進(jìn)而產(chǎn)生增加血管通透性，促進(jìn)炎性細(xì)胞浸潤，加重局部炎性水腫等作用，同時，TNF-α能選擇性地抑制主要軟骨基質(zhì)如軟骨膠原、蛋白聚糖等合成，加速其降解；誘發(fā)抗自身軟骨的自身免疫反應(yīng)，刺激軟骨MMP的合成和分泌，引起軟骨降解〔9〕。Lawrence等〔10〕研究則證實，TNF-α和 IL-1β有著協(xié)同作用，可能共同介導(dǎo)對關(guān)節(jié)軟骨的吸收、降解，引起關(guān)節(jié)內(nèi)積液、關(guān)節(jié)疼痛等臨床癥狀。在OA發(fā)病過程中，PGE-2可以通過舒張末梢血管，增進(jìn)微循環(huán)通透性，誘導(dǎo)局部白細(xì)胞聚集，加重關(guān)節(jié)滑膜的炎癥反應(yīng)；通過促進(jìn)血管生成，產(chǎn)生軟骨細(xì)胞過度生長及軟骨內(nèi)骨化增加；增加破骨細(xì)胞的活性，促進(jìn)骨吸收〔11，12〕。

本研究證實OA患者關(guān)節(jié)中IL-1β 、TNF-α、PGE-2三種因子的含量可以作為早期診斷OA、判斷OA嚴(yán)重程度及治療效果的指標(biāo)。在OA的發(fā)病過程中，IL-1β 、TNF-α、PGE-2三種細(xì)胞因子可能存在相互促進(jìn)或者相互協(xié)同的作用，因此，阻斷三種因子的表達(dá)或者其相互關(guān)聯(lián)的細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)可以作為預(yù)防和治療OA的策略之一。

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〔2015-01-15修回〕

(編輯安冉冉/杜娟)

通訊作者：劉紅云(1974-)，女，主治醫(yī)師，碩士，主要從事關(guān)節(jié)退變的病理及病理生理研究。

中圖分類號〔〕R684.3〔

文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A〔

文章編號〕1005-9202(2015)24-7237-02；doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2015.24.132