關(guān) 健 馮建書 薛 偉 丁羅賓 楊秋軍 李 鋒
(石家莊市第三醫(yī)院關(guān)節(jié)外科,河北 石家莊 050000)
骨關(guān)節(jié)炎(OA)是一種常見的慢性進(jìn)展性關(guān)節(jié)疾病,60歲以上的老年人約37%患此疾病。目前尚無有效的治療方法來逆轉(zhuǎn)OA的病程,因此,早期和準(zhǔn)確的診斷尤為重要〔1~3〕。尋找關(guān)節(jié)炎患者中關(guān)節(jié)骨、軟骨、滑膜生理生化改變的生物標(biāo)志物(BM)越發(fā)受到國內(nèi)外學(xué)者的重視,以期待其對OA早期診斷、治療和判斷診療效果提供幫助〔4~6〕。其中抵抗素是其中最具代表性的一種。以往研究發(fā)現(xiàn)抵抗素能夠促進(jìn)關(guān)節(jié)內(nèi)炎癥因子、金屬蛋白酶等因子的表達(dá);動物實驗也證明血液中抵抗素水平與OA的進(jìn)展緊密聯(lián)系〔7,8〕。當(dāng)前尚未有關(guān)于OA患者關(guān)節(jié)液中抵抗素水平與OA病變程度相關(guān)性的報道。本研究旨在探討抵抗素水平與Ⅱ型膠原基端端肽(CTX-Ⅱ)水平、X線Kellgren-Lawrence(K-L)分級、關(guān)節(jié)軟骨損傷Noyes評分的關(guān)系,期望為OA的早期診斷提供新的思路和依據(jù)。
1.1一般資料
1.1.1收集2015年7月至2016年9月在石家莊市第三醫(yī)院依據(jù)美國風(fēng)濕病學(xué)會OA診斷標(biāo)準(zhǔn)確診為膝骨關(guān)節(jié)炎(KOA)并住院行膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)治療的患者122例,并按X線K-L分級分為3組,其中Ⅱ級36例、Ⅲ級47例、Ⅳ級39例。3組年齡、性別、體重指數(shù)(BMI)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。見表1。
1.1.2美國風(fēng)濕病學(xué)會OA診斷標(biāo)準(zhǔn) ①年齡≥50歲;②晨僵時間<30 min;③關(guān)節(jié)活動時有骨響聲;④膝關(guān)節(jié)檢查提示骨性肥大;⑤有骨壓痛;⑥滑膜無明顯升溫;⑦放射學(xué)檢查有骨贅形成。膝關(guān)節(jié)疼痛就診的患者具備以上7項中的3項即可診斷。
1.1.3納入標(biāo)準(zhǔn) ①符合診斷標(biāo)準(zhǔn),為單側(cè)膝OA,且近3個月內(nèi)無膝關(guān)節(jié)藥物注射治療史;②經(jīng)本院倫理委員會批準(zhǔn),患者同意并簽手術(shù)知情同意書,行膝關(guān)節(jié)鏡診療治療,并術(shù)前取標(biāo)本。
1.1.4排除標(biāo)準(zhǔn) ①術(shù)前全身炎癥;②既往有膝關(guān)節(jié)感染病史或膝關(guān)節(jié)骨與軟組織腫瘤病史或膝關(guān)節(jié)結(jié)核病史;③術(shù)前使用抗凝藥物在停用藥物1 w后,凝血功能障礙者。伴高血壓、冠心病、糖尿病、呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等內(nèi)科疾病經(jīng)用藥調(diào)整治療后仍不能手術(shù)者。
1.1.5評價指標(biāo) 關(guān)節(jié)功能評分標(biāo)準(zhǔn):西安大略和麥馬斯特大學(xué)骨性關(guān)節(jié)炎指數(shù)(WOMAC)。分級標(biāo)準(zhǔn):X線K-L分級。關(guān)節(jié)軟骨評分:Noyes關(guān)節(jié)軟骨缺損評分。檢測BM:抵抗素、軟骨標(biāo)志物CTX-Ⅱ。由同1名研究者對KOA患者進(jìn)行WOMAC進(jìn)行評分,包括疼痛評分、肢體功能評分、關(guān)節(jié)僵硬評分、總體WOMAC評分。遮蓋患者信息,由本院影像科2名高年資影像學(xué)專家共同對患膝的X線正側(cè)位片行K-L分級標(biāo)準(zhǔn)分組。
1.2研究方法
1.2.1術(shù)前檢查 患者入院后完善胸片、心電圖、腹部B超、血常規(guī)、血型、凝血五項、肝功腎功能、離子四項等理化檢查,檢查患膝X線正側(cè)位片等。
1.2.2術(shù)前準(zhǔn)備 患者術(shù)前常規(guī)禁飲禁食,并詳細(xì)告知病情及臨床實驗方案,并簽知情同意書。
1.2.3抵抗素及CTX-Ⅱ水平測定 ①腰麻或腰硬聯(lián)合麻醉后,患者取仰臥位,患膝常規(guī)消毒,鋪無菌巾。由本院1名高職稱的病理學(xué)專家于膝關(guān)節(jié)前側(cè)抽取關(guān)節(jié)液,有渾濁或有沉淀物較多的關(guān)節(jié)液則棄用。抽取膝關(guān)節(jié)滑液2 ml,4℃,2 500 g離心15 min以移除細(xì)胞或關(guān)節(jié)碎片,取上清液,于-80℃存放待測。②分別設(shè)立標(biāo)準(zhǔn)管、待測樣品管、空白對照管,采用酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測抵抗素及CTX-Ⅱ的含量,具體操作流程按ELISA試劑盒說明進(jìn)行。
1.2.4手術(shù)方式 手術(shù)由本科室兩名高年資關(guān)節(jié)外科醫(yī)師進(jìn)行,關(guān)節(jié)鏡設(shè)備為全三晶數(shù)字化關(guān)節(jié)鏡系統(tǒng)(日本,Olympus)。采用Jackson關(guān)節(jié)鏡入路,注入生理鹽水清洗關(guān)節(jié)后,通過關(guān)節(jié)鏡視頻頭依次觀察髕骨面、股骨內(nèi)髁面、股骨外髁面和脛骨面的軟骨,數(shù)字?jǐn)z像記錄并于電腦儲存關(guān)節(jié)軟骨損傷程度的錄像,然后常規(guī)進(jìn)行關(guān)節(jié)清理術(shù)。術(shù)后給予對癥支持治療及康復(fù)功能鍛煉。
1.2.5Noyes評分 由關(guān)節(jié)外科兩名高年資醫(yī)師共同觀看術(shù)中數(shù)碼攝像記錄的關(guān)節(jié)軟骨損傷圖像,依據(jù)Noyes評分標(biāo)準(zhǔn),對關(guān)節(jié)軟骨損傷進(jìn)行評分。
1.3統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS18.0軟件行Pearson或Spearman相關(guān)性分析。
2.13組WOMAC評分及抵抗素水平比較 3組WOMAC疼痛評分、WOMAC關(guān)節(jié)僵硬評分,WOMAC 肢體功能評分、WOMAC總分及關(guān)節(jié)滑液中抵抗素與CTX-Ⅱ水平比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
2.2關(guān)節(jié)液中抵抗素水平與WOMAC評分、X線K-L分級的相關(guān)性 抵抗素水平與疼痛評分呈正相關(guān)(r=0.514,P<0.001),與肢體功能評分呈正相關(guān)(r=0.533,P<0.001),與總評分呈正相關(guān)(r=0.491,P<0.001),與僵硬評分無明顯的相關(guān)性(r=0.066,P>0.05)。見圖1。關(guān)節(jié)液抵抗素水平與X線K-L分級呈正相關(guān)(r=0.642,P<0.001)見圖2。
2.3關(guān)節(jié)液中抵抗素表達(dá)水平與CTX-Ⅱ水平、關(guān)節(jié)軟骨Noyes評分關(guān)系 將全部KOA患者關(guān)節(jié)液抵抗素水平與CTX-Ⅱ水平、關(guān)節(jié)軟骨Noyes評分進(jìn)行分析顯示,抵抗素與CTX-Ⅱ(r=0.411,P=0.001)、Noyes評分(r=0.543,P<0.001)呈正相關(guān)(圖3、圖4)。
表1 3組一般資料比較中位數(shù)(四分位間距)〕
與Ⅱ、Ⅲ組比較:1)P<0.05
圖2 抵抗素水平與X線K-L分級的相關(guān)性
圖3 抵抗素水平與CTX-Ⅱ水平的相關(guān)性
圖4 抵抗素水平與Noyes評分的相關(guān)性
研究發(fā)現(xiàn)在OA患者的血液、關(guān)節(jié)液、尿液或關(guān)節(jié)組織中存在著反映OA的早期關(guān)節(jié)組織病理變化的BM。與正常人群中的BM含量相比較,OA患者的血清、關(guān)節(jié)液及關(guān)節(jié)病理組織中的BM表達(dá)水平明顯異常,能揭示OA病情嚴(yán)重程度或預(yù)后。關(guān)節(jié)滑液能最早、最直接反映關(guān)節(jié)有關(guān)組織的代謝變化,且便于臨床收集和檢測。關(guān)節(jié)液中BM的含量與關(guān)節(jié)軟骨損傷程度、關(guān)節(jié)間隙變窄及骨贅增多具有相關(guān)性,具有較高的靈敏性、特異性及檢測的可行性〔9~11〕。
近年來,脂肪細(xì)胞因子與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病的關(guān)系引起了廣大學(xué)者的興趣。其中抵抗素是其中最具代表性的一種。以往的研究表明,抵抗素在維持骨與軟骨內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定中起到了至關(guān)重要的作用〔6〕。其可能作為一種關(guān)鍵介質(zhì)把炎癥、肥胖和骨關(guān)節(jié)炎緊密關(guān)聯(lián)起來〔7,8〕。相關(guān)研究顯示,通過向健康小鼠膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射抵抗素能夠引起關(guān)節(jié)炎,導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨破壞。但注射球蛋白卻未發(fā)生關(guān)節(jié)炎,提示抵抗素可能直接作用于關(guān)節(jié)基質(zhì),促進(jìn)炎性因子的釋放,有一定炎癥調(diào)控作用〔9〕。抵抗素所促進(jìn)釋放的因子作用與白細(xì)胞介素(IL)-6及腫瘤壞死因子(TNF)-α類似,均能上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶(MMP)-1、MMP-13的表達(dá),提示抵抗素的水平與關(guān)節(jié)軟骨的分解代謝相關(guān)〔10〕。
抵抗素在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)患者的關(guān)節(jié)液中高度表達(dá),和炎癥因子具有正相關(guān)性,通過治療后抵抗素的水平明顯降低,提示其參與了RA關(guān)節(jié)軟骨破壞的病理過程,可以作為提示炎癥嚴(yán)重性的一個指標(biāo)〔11〕。OA患者的血清、關(guān)節(jié)液抵抗素水平明顯升高,滑膜內(nèi)發(fā)現(xiàn)抵抗素及其受體〔12〕。Brophy等〔13〕也發(fā)現(xiàn)OA患者的關(guān)節(jié)滑液內(nèi)抵抗素水平較健康人顯著升高。本研究結(jié)果顯示關(guān)節(jié)滑液中的抵抗素水平與WOMAC疼痛、肢體功能及膝關(guān)節(jié)X線K-L分級之間呈正相關(guān),說明抵抗素可以反映OA病變的臨床癥狀和關(guān)節(jié)軟骨損傷程度。
CTX-Ⅱ可以作為OA患者關(guān)節(jié)損害程度及疾病預(yù)后的標(biāo)志物。研究顯示在關(guān)節(jié)損傷后CTX-Ⅱ的表達(dá)出現(xiàn)異常升高,且與軟骨體積丟失呈正相關(guān)。CTX-Ⅱ水平越高,發(fā)生OA的危險性增高,其與關(guān)節(jié)損傷的X線K-L評分具有相關(guān)性,與Outerbridge軟骨損傷累計評分呈正相關(guān)〔14,15〕。
本研究提示抵抗素與關(guān)節(jié)軟骨退變緊密相關(guān),通過監(jiān)測關(guān)節(jié)液中抵抗素水平的變化能敏感地預(yù)測OA的病程進(jìn)展或治療效果。關(guān)節(jié)液中抵抗素水平也與CTX-Ⅱ水平呈正相關(guān),提示抵抗素參與了OA的炎癥過程,其作用可能是與介導(dǎo)炎性因子,如IL-6及MMP-1、MMP-3的表達(dá)相關(guān)。以上結(jié)果表明抵抗素在OA的病理生理過程中扮演了重要的角色〔16,17〕。
綜上所述,關(guān)節(jié)液中抵抗素水平可以反映OA的病變嚴(yán)重程度及關(guān)節(jié)軟骨退變程度。
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