韋中陽,桑敬偉,李國有
踝創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎(posttraumatic ankle osteoarthri‐tis,PTAOA)多由踝關(guān)節(jié)損傷、術(shù)后關(guān)節(jié)退變等引起,可造成關(guān)節(jié)疼痛、活動(dòng)受限等,嚴(yán)重降低病人生活質(zhì)量。研究指出,炎性反應(yīng)、骨關(guān)節(jié)基質(zhì)降解是PTAOA發(fā)病的重要環(huán)節(jié)。血管活性腸肽水平(va‐soactive intestinal peptide,VIP)廣泛存在于骨、軟骨等組織中,動(dòng)物學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,VIP能抑制炎性因子產(chǎn)生,改善膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎小鼠關(guān)節(jié)炎癥。白細(xì)胞介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β)是一種炎性細(xì)胞因子,在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎小鼠中呈高表達(dá)?;|(zhì)金屬蛋白酶3(Matrix Metalloproteinase 3,MMP3)系基質(zhì)金屬蛋白酶家族的一個(gè)重要成員,可降解多種細(xì)胞外基質(zhì)成分,參與損傷修復(fù)、炎癥反應(yīng)等一系列生理、病理過程,在骨關(guān)節(jié)炎病人中陽性表達(dá)率明顯高于非骨性關(guān)節(jié)炎病人。目前關(guān)于關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3與PTAOA病人癥狀嚴(yán)重程度、足踝功能相關(guān)性的報(bào)道較少,本研究對此進(jìn)行探討,報(bào)告如下。
1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年5月安陽市人民醫(yī)院踝創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎72例作為研究對象。根據(jù)改良K-L分級分為2級(22例)、3級(30例)、4級(20例)。入組病人均對本研究知情,自愿簽署知情同意書。本研究符合《世界醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)赫爾辛基宣言》相關(guān)要求。
入排標(biāo)準(zhǔn):均符合PTAOA診斷標(biāo)準(zhǔn),入組前4周無相關(guān)治療史,無先天性肢體功能障礙,并排除合并系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫疾病者、合并其他急慢性感染類疾病者;認(rèn)知功能異常者、合并惡性腫瘤者、肝腎心功能嚴(yán)重不全者、脊髓損傷者。
1.2 方法
1.2.1 標(biāo)本采集、檢測 所有病人在入院后均行踝關(guān)節(jié)鏡下關(guān)節(jié)清理術(shù):病人平臥,雙下肢伸直,選擇趾長伸肌腱與外踝基底部之間進(jìn)針,刺入關(guān)節(jié)囊,采集2 mL踝關(guān)節(jié)滑液,操作過程嚴(yán)格無菌操作,踝關(guān)節(jié)滑液低溫離心,去除沉淀,采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測VIP、IL-1β、MMP3水平,檢測儀器為Varios‐kanLUX型酶標(biāo)儀(美國賽默飛世爾公司),檢測試劑盒分別購自泉州市九邦生物科技有限公司、艾美捷科技有限公司、上??道噬锟萍加邢薰?,檢測過程嚴(yán)格按照試劑及儀器使用說明書進(jìn)行。
1.2.2 癥狀評分 疼痛:無疼痛、輕微疼痛、可忍受、難以忍受,分別計(jì)0~3分;腫脹:無腫脹、輕度腫脹、中度腫脹、高度腫脹,分別計(jì)0~3分。
1.2.3 足踝功能評估 通過美國骨科足踝協(xié)會(huì)(AOFAS)踝-后足評分系統(tǒng)評估,包括疼痛(40分)、功能和自主活動(dòng)及支撐情況(10分)、最大步行距離(5分)、地面步行(5分)、反常步態(tài)(12分)、踝-后足穩(wěn)定性(8分)、足部對線(10分)、后足活動(dòng)(6分)等,本研究選取其中功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離、踝-后足穩(wěn)定性、足部對線4項(xiàng)內(nèi)容,進(jìn)行評分。
1.3 觀察指標(biāo) 比較三組一般資料,關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3水平,疼痛、腫脹癥狀評分,足踝功能。分析關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3與癥狀嚴(yán)重程度、足踝功能相關(guān)性。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料以x±s表示,正態(tài)資料多組間比較采用單因素方差分析+兩兩比較LSD-t檢驗(yàn)。偏態(tài)資料采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用例(%)表示、分布比較行χ檢驗(yàn)。此外,趨勢分析采用兩分類轉(zhuǎn)化后的Cochran Armitage趨勢檢驗(yàn)。相關(guān)分析采用Spearman相關(guān)性分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 三組一般資料比較 三組年齡、性別、病程、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、發(fā)病原因等一般資料相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。
2.2 三組關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3水平比較 差異分析顯示:三組關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3水平比較,均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。趨勢分析顯示:關(guān)節(jié)液VIP水平隨改良K-L分級增加呈降低趨勢,IL-1β、MMP3呈升高趨勢(P<0.05)。見表2。
2.3 三組癥狀評分比較 差異分析顯示:三組疼痛、腫脹評分相比,均差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。趨勢分析顯示:病人疼痛、腫脹評分隨病人的改良K-L分級升高而上升(P<0.05)。4級病人疼痛、腫脹評分高于3級、2級病人(P<0.05)。見表3。
表1 踝創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎72例三組年齡、性別、病程、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、發(fā)病原因等一般資料比較
表2 踝創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎72例三組關(guān)節(jié)液血管活性腸肽(VIP)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、基質(zhì)金屬蛋白酶3(MMP3)水平比較/(pg/mL,x±s)
表3 踝創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎72例三組癥狀評分比較/(分,x±s)
2.4 關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3與癥狀嚴(yán)重程度相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析,關(guān)節(jié)液VIP與疼痛、腫脹呈負(fù)相關(guān),IL-1β、MMP3與疼痛、腫脹呈正相關(guān)(P<0.05),見表4。
表4 關(guān)節(jié)液血管活性腸肽(VIP)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、基質(zhì)金屬蛋白酶3(MMP3)與癥狀嚴(yán)重程度相關(guān)性
2.5 三組足踝功能比較 差異分析顯示三組AO‐FAS評分系統(tǒng)中功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離、踝-后足穩(wěn)定性、足部對線相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);趨勢分析顯示各組足踝功能評分隨病人的改良K-L分級升高而下降,趨勢有顯著性意義(P<0.05)。結(jié)合數(shù)據(jù)看,4級病人功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離、踝-后足穩(wěn)定性、足部對線評分均低于3級、2級病人(P<0.05)。見表5。
表5 踝創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎72例三組足踝功能比較/(分,x±s)
2.6 關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3與足踝功能相關(guān)性 Spearman相關(guān)性分析,關(guān)節(jié)液VIP與功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離呈正相關(guān),IL-1β、MMP3與功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離呈負(fù)相關(guān)(P<0.05),三者與踝-后足穩(wěn)定性、足部對線無明顯相關(guān)性(P>0.05),見表6。
表6 關(guān)節(jié)液血管活性腸肽(VIP)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、基質(zhì)金屬蛋白酶3(MMP3)與足踝功能相關(guān)性
VIP是一種重要的肽類神經(jīng)遞質(zhì),可擴(kuò)張血管、促進(jìn)神經(jīng)內(nèi)分泌、免疫網(wǎng)絡(luò)的交互活動(dòng),并具有抗炎作用。本研究發(fā)現(xiàn),關(guān)節(jié)液VIP水平隨改良K-L分級增加呈降低趨勢,并與疼痛、腫脹呈負(fù)相關(guān),提示VIP與PTAOA病人癥狀與病情嚴(yán)重程度密切相關(guān)。Seoane等研究顯示,VIP水平較低的關(guān)節(jié)炎病人,病情進(jìn)展較快,可反映病情嚴(yán)重程度。Zhu等動(dòng)物學(xué)研究發(fā)現(xiàn),上調(diào)VIP表達(dá)可改善膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎大鼠模型關(guān)節(jié)炎評分,降低嚴(yán)重程度。均間接論證了本研究結(jié)論。同時(shí)關(guān)節(jié)液VIP與功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離呈正相關(guān),提示提高VIP可能為PTAOA的防治提供了一種新思路。根據(jù)Li等報(bào)道VIP可通過下調(diào)外白介素-17A表達(dá)來改善異常免疫狀態(tài),糾正炎性反應(yīng),從而改善病情。VIP還能通過環(huán)磷酸腺苷依賴的信號通路防止核轉(zhuǎn)錄因子κB抑制蛋白(IκB)的磷酸化,提高IκB/核因子‐κB復(fù)合物的穩(wěn)定性,阻止核因子‐κB亞單位發(fā)生易位,從而抑制核因子-κB造成的炎癥和骨破壞。
目前已證實(shí)免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能異常及其誘發(fā)的炎癥反應(yīng)在PTAOA的發(fā)病中起著重要作用。IL-1β由活化的巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,能刺激參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞增殖、分化并提高其功能。Guan等報(bào)道發(fā)現(xiàn),IL-1β在關(guān)節(jié)炎大鼠血清中表達(dá)與正常大鼠存在明顯差異。本研究發(fā)現(xiàn),關(guān)節(jié)液IL-1β水平隨改良K-L分級增加呈升高趨勢,改良K-L分級較高病人疼痛、腫脹評分較高,IL-1β與疼痛、腫脹呈正相關(guān),表明關(guān)節(jié)液IL-1β水平可影響PTAOA病人癥狀嚴(yán)重程度。Scanu等研究顯示,IL-1β在炎性關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)滑液中呈高表達(dá),與本研究結(jié)論相符。Joosten等研究發(fā)現(xiàn),IL-1β在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎小鼠模型中呈高表達(dá),采用重組人α-1-抗胰蛋白酶(AAT)-IgG1 Fc融合蛋白(AAT-Fc)抑制IL-1β的釋放后,滑膜產(chǎn)生的IL-1β降低了60%,關(guān)節(jié)腫脹降低了80%,細(xì)胞浸潤降低了95%。Marchetti等采用酵母聚糖或尿酸單鈉(MSU)晶體關(guān)節(jié)內(nèi)注入建立小鼠關(guān)節(jié)炎模型,發(fā)現(xiàn)其滑膜IL-1β水平較正常小鼠高,伴有明顯的關(guān)節(jié)腫脹,而采取干預(yù)措施降低IL-1β表達(dá)后,關(guān)節(jié)炎癥明顯減輕??梢奍L-1β與關(guān)節(jié)炎有關(guān),抑制其表達(dá)有助于PTAOA病情的改善,從側(cè)面論證了本研究結(jié)論。同時(shí)本研究還發(fā)現(xiàn),4級病人功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離、踝-后足穩(wěn)定性、足部對線評分低于3級、2級病人,關(guān)節(jié)液IL-1β與功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離呈負(fù)相關(guān),提示IL-1β可降低足踝功能,抑制其表達(dá)有助于病人病情、足踝功能的改善。IL-1β存在于軟骨、滑膜的襯里細(xì)胞等,長期大量表達(dá)時(shí)可破壞軟骨組織,刺激骨贅形成,故會(huì)影響足踝功能,且形成的病灶在炎癥刺激下,又增加了IL-1β合成與釋放量,因此在PTAOA病人中表達(dá)水平較高。
MMP3能作用于Ⅲ型、Ⅳ型膠原和明膠,激活MMP1和其他家族成員。蘇杉等研究顯示,MMP3在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎模型大鼠中表達(dá)高于正常大鼠。Takeshita等指出,MMP3在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中呈高表達(dá),并能反映疾病的活動(dòng)度,評估病人病情。本研究發(fā)現(xiàn),隨改良K-L分級增加,關(guān)節(jié)液MMP3呈升高趨勢,與疼痛、腫脹呈正相關(guān),提示MMP3可影響病人癥狀和病情嚴(yán)重程度。同時(shí)關(guān)節(jié)液MMP3與功能和自主活動(dòng)及支撐、最大步行距離呈負(fù)相關(guān),表明MMP3還可影響病人足踝功能,抑制其表達(dá)有助于疾病的防治。Liu等報(bào)道分別采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)和免疫組化法檢測膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎大鼠血清和踝關(guān)節(jié)滑膜中MMP-3的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其高于正常對照大鼠,應(yīng)用異源間充質(zhì)干細(xì)胞移植干預(yù)后,MMP3表達(dá)顯著降低,大鼠關(guān)節(jié)炎指數(shù)、關(guān)節(jié)損傷明顯減輕。MMP3能破壞細(xì)胞外基質(zhì),介導(dǎo)骨贅形成,并能為炎性因子向軟骨等組織的滲透提供便利,從而影響足踝功能。本研究不足之處在于,納入實(shí)驗(yàn)的樣本量較少,可能造成數(shù)據(jù)的偏倚,有待后續(xù)進(jìn)一步的探討。
綜上所述,關(guān)節(jié)液VIP、IL-1β、MMP3在PTAOA病人中表達(dá)明顯異常,與病情、癥狀嚴(yán)重程度、足踝功能顯著相關(guān),調(diào)控VIP、IL-1β、MMP3表達(dá)可能為PTAOA的防治提供一個(gè)潛在的思路。