骨性关节炎的免疫水平与病变程度关系的初步研究

程兆明 王立新 王苏芹 刘小林 魏入帅

江苏省连云港市第二人民医院骨科 蚌埠医学院附属连云港医院，江苏连云港 222023

骨关节炎（osseous arthritis，OA）是骨科常见病与多发病之一，又称为膝关节退行性关节炎，在全球范围内是最常见的一种关节慢性退行性病变。目前OA的发病机制仍不甚清楚，可能与机械应激、增龄、外伤、免疫反应等因素有关。近年研究发现，在OA的发病机制中有炎症反应的参与，而且OA患者的病理变化同早期的类风湿关节炎患者的滑膜变化极其相似，针对软骨抗原的免疫反应亦可能在骨关节炎的发病机制中起到重要作用[1]。因此，本研究拟检测骨关节炎患者外周血及关节液中免疫球蛋白水平及外周血淋巴细胞的分化抗原水平，探讨免疫因素在在骨关节炎发病机制中作用以及与病变程度的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2009年1～12月在我院骨科门诊及住院膝关节OA患者45例，其中，男21例，女24例，年龄39～82岁。所有病例均符合美国风湿病协会制订的膝关节OA诊断标准，参照Legusue的OA严重性和活动性指数评估法，45例患者按膝关节受累程度分为轻度（A组）、中度（B组）和重度（C组）三组，并将其一同纳为实验组（D组）。轻度组：膝关节活动时疼痛，无或有压痛，关节不肿或轻度肿胀，可步行和上下楼梯；中度组：膝关节休息和活动时均痛，有压痛，上下楼梯及下蹲站起时困难，关节肿胀；重度组：膝关节休息和活动时痛，屈伸困难，不能久站、行走和下蹲，上下楼困难，关节肿胀明显。其中，能够穿刺抽取到关节液者A组8例（A′组），B组10 例（B′组），C 组 7 例（C′组），共计 25 例（D′组）。所有入选病例均为未接受过药物治疗或者停用其他药物在2周以上者。另取正常健康人10例作为对照组（O组），抽取外周血备检，其中，男5例，女5例，年龄30～65岁。本研究各组间一般资料比较差异无统计学意义 （P＞0.05），具有可比性、其中，不同膝关节受胃程度患者一般资料比较，见表1。

表1 不同膝关节受累程度患者一般资料比较

2.2 测定方法

2.2.1 Ig G、IgM检测 采用 ICS分析仪 Array-360（美国Beckman公司）进行血清和关节液中免疫球蛋白含量检测，方法采用单项免疫法。

2.2.2 CD4、CD8检测 采用流式细胞仪检测外周血及关节液中T细胞分化抗原CD4、CD8水平。

1.3 统计学方法

采用SPSS 13.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较用SNK检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

D组外周血中的CD4、CD8、IgG、IgM水平与O组比较未见显著差异，而不同病变程度之间也未见显著差异 （P＞0.05），但D′组中CD4水平同D组比较，差异有统计学意义（P＜0.05），CD8水平同D组比较无显著性差异 （P＞0.05）；关节液中CD4水平在不同病变程度组间比较显示，B′组同其他两组比较，差异显著（P＜0.05），A′组与C′组间则未有显著性差异（P＞0.05），关节液中CD8的水平各组间比较未见显著性差异（P＞0.05）。关节液中IgG、IgM水平同外周血中水平及不同病变程度之间比较未有显著性意义 （P＞0.05），但是关节液中IgG的总体水平较外周血中高1～2单位，而且这表种现在中度OA患者组中更为明显。见表2。

表2 患者外周血及关节液中CD4、CD8、IgG及IgM水平比较（x±s）

3 讨论

骨关节炎是一种骨科常见病、多发病，多见于中老年患者，好发于负重的大关节，如髋、膝关节，以关节软骨磨损、退变及继发性的骨质增生、滑膜肿胀炎症浸入为特点的慢性反复加重性疾病。以往认为骨关节炎的发生是单纯的机械应激反应、创伤以及老龄的原因，但是近年来，研究发现，免疫反应可能参与其中，许多OA患者关节滑液中的单核细胞数量及免疫球蛋白、补体的浓度有所增高，并且一些OA患者的病理变化同早期类风湿关节炎患者的滑膜变化极其相似。因此，针对软骨抗原的免疫反应亦可能在骨关节的发病机制中起到重要作用[2]。

在诸多研究中发现，软骨代谢物如Ⅱ型胶原、蛋白多糖、COMP等在早、中期的OA中都是随着关节软骨破坏的程度而增加，这些代谢物在血循环中亦是一种抗原物质，引起机体免疫系统的应激反应。在临床OA患者血清中已经发现与类风湿关节炎患者血清中一样的Ⅱ型胶原抗体（CⅡAb），而CⅡAb可能是患者关节软骨破坏，降解产物刺激机体免疫反应的产物，是机体关节破坏的表现，同时该抗体又加剧对关节软骨的破坏，使类风湿关节炎患者的关节病变广泛且经久不愈。另外软骨表面沉积的补体、细胞因子、趋化因子、含氮氧化物以及基质金属蛋白酶等会破坏软骨基质，使软骨抗原暴露于免疫系统，导致自身免疫反应的进行[3-4]。

T细胞在细胞免疫应答中扮演重要角色。目前研究最活跃的是CD4、CD8。T细胞亚群改变表明自身免疫状态与疾病具有相关性。研究发现，OA局部有CD4、CD8免疫细胞的浸润，同时发现OA患者外周血T细胞及滑液中的T细胞存在针对软骨细胞膜碎片的免疫反应。自体T细胞和软骨细胞的混合培养发现，OA患者中T细胞出现明显的增殖反应。因此，自身免疫反应在OA的发病机制中有重要作用[5]。本组研究发现，关节液中CD4的水平较高，同外周血比较差异显著（P＜0.05），而且在中度OA患者中CD4水平最高，在轻度与重度患者中CD4水平有明显地下降。这可能与患者膝关节病变发展的特性有关，即早期患者软骨病变磨损少、炎症反应轻，而中期时达到顶峰，到了晚期时患者软骨磨损消耗尽，滑膜反应增生粘连，关节活动受限，炎症反应相对较轻有关；而本研究显示，关节液CD8水平则同外周血比较无显著差异（P＞0.05）。这也说明在OA发病机制中CD4可能发挥了主导作用，其介导了机体的细胞免疫应答，导致关节损伤的加剧。这也与相关研究报道，CD4与CD8不平衡即导致了机体自身免疫反应的进行相一致，其中起到主导作用的是CD4[6]。

免疫球蛋白是由浆细胞分泌合成与分泌的一组能与抗原发生特异性结合的球蛋白，是免疫细胞受到病原微生物等抗原刺激后产生的重要免疫因子。CD4细胞增加，免疫反应加强，可使B细胞分化、增殖，产生较大量免疫球蛋白，进而引导免疫反应的持续进行。本研究结果表明，IgG水平同病变程度不全相符合，在病变最严重期，其处于较低的水平，而且同对照也无显著差异（P＞0.05），但是关节液中IgG的总体水平要较外周血中高出1～2个单位，而且这表种现在中度OA患者中更为明显。这样的规律走势同Ⅱ型胶原抗体的变化趋势是一致的[7-9]。这从另一面说明骨性关节炎的免疫反应水平随着病程的发展有所降低，可能与OA患者后期关节软骨消耗殆尽、关节间隙变窄、畸形强直以及抗原抗体免疫复合物的减少有关。

综上所述，OA患者CD4、血清免疫球蛋白水平的变化表明了机体自身免疫水平的不平衡状态，而正是在这种不平衡状态中启动了机体免疫反应的持续进行，导致疾病的发生。当前对于OA的诊断与治疗方法多种多样，本研究结果表明，通过抑制机体免疫反应的进行或许是可行的办法之一。当然，需要说明的是，由于本实验研究能够采集到的样本病例较少，如关节腔穿刺抽液的例数等，应进一步深入研究每一例OA患者外周血与其相应的关节滑液中指标的相关关系，还需要进行大样本的研究，以便为深入探寻OA的发病机制与治疗方法提供充分指导。

[1]杨人军，姜军，黄建.原发性骨性关节炎的免疫学发病机制[J].内蒙古医学杂志，2007，12（37）：1472-1474.

[2]陆斌，郭亭亭.骨关节炎发病机制中的免疫学因素[J].国外医学：骨科学分册，2004，25（1）：15-17.

[3]张志平，陈伟高，廖琦.骨关节炎发病机制中的免疫介导[J].江西医药，2004，39（4）：302-305.

[4]王秀民，周会娟.骨性关节炎细胞凋亡的研究进展[J].中外医学研究，2010，8（3）：18-19.

[5]蓝常贡，劳山.骨关节炎致病因素和发病机制研究进展[J].右江医学，2007，35（2）：211-213.

[6]许联红，戚传平.反应性关节炎患者淋巴细胞亚群和免疫球蛋白检测的临床意义[J].江苏大学学报：医学版，2010，20（2）：162-164.

[7]唐宝明，杨杰山，李钊伟.Ⅱ型胶原与骨关节炎的免疫学关系初探[J].青海医药杂志，2010，40（11）：76-78.

[8]葛广勇，赵建宁.早期骨性关节炎抗Ⅱ型胶原抗体变化的临床研究[J].中国骨质疏松杂志，2008，14（10）：748-750.

[9]沈权，张文辉，吴春雷，等.血清抗Ⅱ型胶原抗体与骨关节炎关系的研究[J].浙江创伤外科杂志，2005，10（5）：331-332.