董 洋,陳廣庶,干春鳳,張 壯
(1.首都醫(yī)科大學(xué)大興教學(xué)醫(yī)院口腔科,北京 102600;2.四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院頭頸腫瘤外科,四川 成都 610041)
顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(TMJOA)是一種發(fā)病率較高的慢性炎癥性和退行性口腔頜面部疾病,臨床表現(xiàn)為劇烈疼痛、咀嚼困難和開口障礙,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1]。TMJOA的典型病理表現(xiàn)為關(guān)節(jié)滑膜炎、軟骨退變和關(guān)節(jié)軟骨破壞[2]。炎性因子在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病中發(fā)揮關(guān)鍵作用,與骨關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度有關(guān)[3]。白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)是顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機制中的關(guān)鍵啟動子,IL-1β表達上調(diào)有助于顳下頜滑膜間充質(zhì)干細(xì)胞炎癥反應(yīng)激活[4]。骨橋蛋白(OPN)是炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì),OPN過表達上調(diào)核因子-κB,促使骨關(guān)節(jié)炎和軟骨細(xì)胞增殖[5]。轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)是軟骨形成、骨重塑和骨穩(wěn)態(tài)維持的關(guān)鍵,TGF-β1過表達會加重關(guān)節(jié)破壞、促進骨關(guān)節(jié)炎,與骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生進展密切相關(guān)[6]。IL-1β、OPN、TGF-β1與TMJOA的關(guān)系尚不清楚。因此,本研究檢測TMJOA患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平,分析其與患者病情的關(guān)系,旨在為臨床診治提供理論依據(jù)。
本研究已經(jīng)獲得我院倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號:S-18021)。選擇2018年2月—2021年1月我院口腔科收治的101例TMJOA患者(TMJOA組)。納入標(biāo)準(zhǔn):①顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)張口疼痛、開口受限,螺旋CT、磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)、錐形束CT(cone beam computer tomography,CBCT)檢查提示存在關(guān)節(jié)磨損、髁突增生等TMJOA病變,符合TMJOA的診斷標(biāo)準(zhǔn)[7];②初次被診斷為TMJOA;③患者知情同意并簽署同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):①頜面深部腫瘤、顳下窩腫瘤;②咀嚼肌疼痛、牙痛;③頜面部間隙感染;④肌筋膜紊亂綜合征。所有患者中,男性37例,女性64例,年齡57~73歲,平均年齡(65.12±7.03)歲。選擇同期于我院門診體檢的92例志愿者為對照組,均排除TMJOA和其它口腔疾病,共納入男性36例,女性56例,年齡52~75歲,平均年齡(65.08±7.11)歲。2組患者年齡和性別比較均衡性良好,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
所有受試者于入組當(dāng)日早晨采集靜脈血約3 mL,并將其注入干燥試管,于室溫下靜置30~60 min待血液凝固,取上層液置入Microfuge 16臺式微量離心機(貝克曼庫爾特公司,美國)離心(轉(zhuǎn)速:3 000 r/min;半徑:10 cm;時間:10 min),取上層液采用Multiskan Sky High全波長酶標(biāo)儀(賽默飛公司,美國)運用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平,IL-1β、OPN、TGF-β1試劑盒購自武漢賽培生物公司。
采用疼痛視覺模擬評分法(VAS)[8]評定患者張口時顳下頜關(guān)節(jié)區(qū)疼痛程度。自制長10 cm的疼痛直觀模擬標(biāo)尺(一端標(biāo)注為0,表示無痛,另一端標(biāo)注為10,表示劇烈疼痛,中間表示不同程度的疼痛),由患者自評,測評者記錄分值,每位患者測評2次,取2次的平均值。根據(jù)VAS評分將TMJOA組分為輕度疼痛亞組(3分以下,38例)、中度疼痛亞組(4~6分,40例)及重度疼痛亞組(7分及以上,23例)[9]。
采用游標(biāo)卡尺測量TMJOA患者的非輔助下最大開口度(MMO)。MMO是指最大張口時上、下中切牙切緣之問的距離,每位患者測量2次,取2次測量的平均值[9]。根據(jù)MMO的測量值將TMJOA組分為≤2 cm亞組(34例)、2.1~3.0 cm亞組(42例)及>3.0 cm亞組(25例)。
應(yīng)用SPSS 22.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,采用單因素方差分析和LSD-t檢驗或獨立樣本t檢驗。計數(shù)資料以例表示,采用χ2檢驗。采用Pearson分析法進行相關(guān)性分析、受試者工作特征曲線(ROC)進行診斷效能分析。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。
TMJOA組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平均高于對照組(表1,P<0.05)。
表1 TMJOA組和對照組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平差異Table 1 Differences of serum detect of IL-1β,OPN and TGF-β1 between TMJOA group and control group
重度疼痛亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平均高于中度疼痛亞組和輕度疼痛亞組(P<0.05),中度疼痛亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平高于輕度疼痛亞組(P<0.05)。詳見表2。
表2 不同疼痛程度患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平差異Table 2 Differences of serum levels of IL-1β,OPN and TGF-β1 in patients with different pain levels
≤2 cm亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平高于2.1~3.0 cm亞組和>3.0 cm亞組(P<0.05),2.1~3.0 cm亞組血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平高于>3.0 cm亞組(P<0.05)。詳見表3。
表3 不同MMO患者血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平差異Table 3 Differences of serum levels of IL-1β,OPN and TGF-β1 in patients with different MMO
IL-1β、OPN、TGF-β與VAS評分呈正相關(guān)(r=0.819、0.783、0.816,P<0.05),與MMO呈負(fù)相關(guān)(r=-0.767、-0.782、-0.805,P<0.05)。詳見圖1。
圖1 血清IL-1β、OPN、TGF-β與VAS評分和MMO相關(guān)性的散點圖Figure 1 Scatter plots of correlation between serum levels of IL-1β,OPN,TGF-βand VAS score and MMO
IL-1β、OPN、TGF-β診斷TMJOA的最佳截斷值為54.72 pg/mL、4.84 mg/L、16.73 pg/mL,曲線下面積(AUC)分 別 為0.691(0.614~0.768)、0.740(0.669~0.811)、0.732(0.659~0.806)(P<0.05),見圖2。
圖2 IL-1β、OPN、TGF-β1診斷TMJOA的ROC曲線Figure 2 ROC curve of IL-1β,OPN and TGF-β1 for TMJOA diagnosis
越來越多的證據(jù)表明,炎癥因子在TMJOA的發(fā)病機制中起著關(guān)鍵作用。顳下頜關(guān)節(jié)滑膜受損時會產(chǎn)生多種炎癥介質(zhì),炎癥細(xì)胞因子從顳下頜關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌到顳下頜關(guān)節(jié)滑液中,引起關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)[10],并使滑膜下毛細(xì)血管通透性增加,滑膜液中炎癥細(xì)胞因子進入外周血循環(huán),引起外周循環(huán)血中炎癥細(xì)胞因子水平升高。
IL-1β是一種促炎細(xì)胞因子,可破壞骨代謝穩(wěn)態(tài),增加軟骨降解和抑制軟骨基質(zhì)合成,促進軟骨破壞[11]。研究發(fā)現(xiàn),顳下頜關(guān)節(jié)炎大鼠[12]、顳下頜關(guān)節(jié)紊亂患者[13]滑膜液中IL-1β水平明顯增高。本研究發(fā)現(xiàn),TMJOA患者血清中IL-1β水平明顯高于對照組,且與疼痛程度、開口度均存在密切關(guān)系。Almeida等[14]發(fā)現(xiàn),IL-1β高表達在顳下頜關(guān)節(jié)炎癥和顳下頜關(guān)節(jié)間盤降解過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用,相關(guān)機制為IL-1β通過上調(diào)重要的炎癥因子IL-6的分泌促使TMJOA發(fā)生和進展,顳下頜關(guān)節(jié)滑膜間充質(zhì)干細(xì)胞中IL-1β的表達受長鏈非編碼核糖核酸-AK094629調(diào)控,AK094629通過上調(diào)絲裂原活化蛋白激酶激酶4表達,促使IL-1β和IL-6[15]。IL-1β還可能通過增強基質(zhì)金屬蛋白酶-13的產(chǎn)生來誘導(dǎo)軟骨基質(zhì)降解,導(dǎo)致顳下頜關(guān)節(jié)髁突軟骨損傷[16]。
OPN是一種多功能帶負(fù)電荷的非膠原骨基質(zhì)糖蛋白,其一方面能促使軟骨細(xì)胞增殖,維持正常關(guān)節(jié)軟骨代謝穩(wěn)態(tài),另一方面能促使炎癥反應(yīng),促使骨關(guān)節(jié)發(fā)生[17]。OPN在骨關(guān)節(jié)炎中表達上調(diào)并誘導(dǎo)基質(zhì)金屬蛋白酶-13的產(chǎn)生,促進軟骨基質(zhì)的主要成分——Ⅱ型膠原蛋白降解,損傷軟骨[18]。本研究發(fā)現(xiàn)OPN水平與患者疼痛程度呈正相關(guān),與MMO呈負(fù)相關(guān),提示OPN同樣參與TMJOA發(fā)病過程。El Deeb等[19]指出,OPN在髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎中表達增加,且與關(guān)節(jié)病變影像分級有關(guān)。OPN參與顳下頜關(guān)節(jié)炎的機制尚不清楚,推測OPN可促使M1巨噬細(xì)胞激活并產(chǎn)生大量促炎介質(zhì),加劇關(guān)節(jié)炎癥環(huán)境,促使降解酶產(chǎn)生,導(dǎo)致軟骨細(xì)胞降解和凋亡[20]。OPN磷酸化通過促使基質(zhì)金屬蛋白酶-13表達上調(diào),導(dǎo)致軟骨組織退變[21]。
TGF-β1是促進膠原蛋白積聚和纖維化組織反應(yīng)的調(diào)節(jié)因子,同時參與炎癥反應(yīng)調(diào)節(jié)[22]。TGF-β1也是關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的合成代謝因子,TGF-β1可刺激軟骨細(xì)胞合成和釋放細(xì)胞外基質(zhì)分子發(fā)揮骨保護作用,但TGF-β1信號轉(zhuǎn)導(dǎo)活性增加可能啟動和加速關(guān)節(jié)軟骨退化[23]。研究發(fā)現(xiàn),TGF-β1基因多態(tài)性可增加個體骨關(guān)節(jié)炎易感性[24],基質(zhì)金屬蛋白酶-3/TGF-β1軸調(diào)節(jié)機械負(fù)荷誘導(dǎo)下軟骨細(xì)胞變性[25]。本研究的結(jié)果表明,TMJOA患者血清TGF-β1水平增高與TMJOA患者疼痛、開口受限亦存在密切關(guān)系。動物研究顯示,顳下頜關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)小鼠滑膜關(guān)節(jié)組織[26]、遺傳性顳下頜關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎小鼠髁突軟骨[27]中TGF-β1表達升高,抑制TGF-β1信號通路后,骨關(guān)節(jié)損傷得到明顯抑制[26]。分析TGFβ1參與TMJOA的機制:機械應(yīng)激下TGF-β1過表達,促使軟骨細(xì)胞凋亡和軟骨退化[28],TGF-β1通過刺激磷酸激活蛋白激酶和p38的磷酸化,抑制miR-92a的表達,促使叉頭盒蛋白O3表達,導(dǎo)致軟骨細(xì)胞老化和凋亡[29],繼而促使TMJOA發(fā)病。
綜上所述,高表達水平的IL-1β、OPN、TGF-β1與TMJOA發(fā)生及病情的嚴(yán)重程度均有關(guān),IL-1β、OPN、TGF-β1診斷TMJOA均具有一定價值,可作為TMJOA病情評估的潛在指標(biāo)。本研究的局限性在于尚未觀察患者治療后血清IL-1β、OPN、TGF-β1水平,IL-1β、OPN、TGF-β1與TMJOA療效或預(yù)后的關(guān)系尚待進一步的研究證實。