膝关节骨关节炎患者骨赘中OPN表达及意义

李 季

（山东大学第二医院，济南 250033）

骨桥蛋白（OPN）与骨关节炎（OA）的发病与进展有关，且骨赘是OA的特征性表现，所以推测OPN极有可能在OA患者的骨赘中有所表达，但目前尚缺乏相关文献支持。2013年3月～2014年3月，我们检测并比较了不同严重程度的膝关节OA患者骨赘中的OPN水平，探讨OPN与OA患者骨赘形成的关系。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 我院同期收治的50例膝关节OA患者，其中男24例、女26例，年龄20～78岁。确诊参考中华医学会骨科学分会制定的骨关节炎诊治指南（2007版）提出的膝关节OA的诊断标准［1］及放射学诊断标准［2］。采用综合评分法进行严重程度分级，轻度8例，中度20例，重度22例;术中取骨赘标本（OA组）。根据K-L分期分为轻度骨赘24例、中重度26例。另取10份正常膝关节软骨标本（股骨髁关节面）为对照组，病例均来源于本院急诊下肢创伤患者（排除膝关节内损伤），其中男6例，女4例，年龄17～60岁，平均42岁。

1.2 OPN表达检测 将标本置于-20℃深低温冰箱中冷冻保存，实验前48 h取出，依次在4℃冰箱与室温下各解冻24 h后，取股骨内髁边缘关节软骨旁骨赘置入4%多聚甲醛、0.l%DEPC-PBS溶液固定，4℃下固定24 h。置于0.3 mol/L EDTA脱钙约2周，每周更换EDTA液，以大头针能顺利刺入骨组织为脱钙终点。脱钙后常规梯度酒精脱水，石蜡包埋，并连续切片备用，切片厚度5 μm。采用免疫组化SP法检测OPN水平，一抗为OPN兔抗人单克隆抗体，试剂盒为兔SP Kit一抗为兔来源的免疫组化试剂盒（武汉博士德生物有限公司）。所有免疫组化切片均与PBS阴性片对照，镜下观察免疫反应产物部位。运用MIAS医学图像分析软件中的平均光密度分析，对OPN免疫组化切片中采集到的图像随机选取10个区域测定其光密度值，取均值为OPN相对表达量。

1.3 统计学方法 采用SPSS17.0统计软件。数据均以±s表示，组间比较采用单样本t检验和LSD-t检验。采用Pearson积差相关分析各组OPN平均光密度与综合评分、K-L分期的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

观察组骨赘中 OPN表达量为0.190 4±0.059 19，高于对照组的 0.084 0 ± 0.023 02，P＜0.01。观察组病情为轻度、中度、重度者骨赘中OPN表达量为 0.135 0 ± 0.025 17、0.173 0 ± 0.031 29、0.226 4 ±0.678 2，多组间两两比较，P均 ＜0.05。观察组骨赘为轻度、中重度者骨赘中OPN表达量分别为0.172 5 ±0.048 1、0.206 8 ±0.063 3，P＜0.05。经Pearson相关性分析，OA组骨赘中OPN表达与K-L分期呈正相关（r=0.403，P＜0.05），与 OA 病情综合评分呈正相关（r=0.473，P＜0.05）。

3 讨论

OA是最常见的关节炎之一，其主要的病理变化有两个方面:①关节软骨的损伤;②关节边缘骨赘形成［1，2］。骨赘是主要发生于关节边缘的骨和软骨性新生组织，它们通常与真正的关节软骨融合为一体，或生长出关节软骨边缘，有时可形成一个与关节软骨相似的软骨表面，但是它们没有正常关节软骨的生物力学特性，且通常发生于关节的非负重区［3］。骨赘的形成通常被作为OA的一个特征性表现［4］。其病理特点为关节软骨进行性变性，关节软骨损伤、破坏，继发骨赘形成、软骨下骨硬化［5］。

OPN是由激活的巨噬细胞、淋巴细胞等分泌的一种非负电的非胶原性骨基质糖蛋白，广泛存在于炎症部位与骨组织的细胞间质中。研究表明，OA发病过程中OPN可通过调节MMP-13、YKL-39等的表达从而破坏软骨［6，7］。还有研究表明，OPN 在人OA软骨中表达高于正常软骨［8］。对OPN基因敲除大鼠的研究表明OPN可通过促进毛细血管生长、诱导软骨细胞凋亡，造成关节软骨破坏［8］。研究表明，OPN在OA患者关节滑液中高表达［5］。另有研究表明，OPN在OA患者软骨下骨硬化区域表达明显高于正常组［9］。

最近，Ge1se等［11］以成人关节软骨和胎儿生长骺板软骨的细胞、基质和胶原的构成特点为标准，通过分析骨赘组织内细胞、基质和胶原构成和基因表达特点，从形态学的角度将骨赘的发生过程分为5个阶段，包括0～Ⅳ期。骨膜或滑膜起源的间充质细胞（0期）在某些因素作用下，出现软骨源性细胞分化（Ⅰ期），并开始产生软骨基质成分沉积于最初的纤维基质内，纤维和基质成分进一步改变，进而形成了纤维软骨（Ⅱ期），早期骨赘（Ⅲ期），其最深层细胞出现肥大，血管侵入并产生软骨内化骨。成熟的骨赘（Ⅳ期）中，细胞外基质与正常关节透明软骨非常相似，仅在表面有很少量非分化纤维细胞，此时成骨活性降低或停止。但成熟骨赘的软骨结构与正常透明关节软骨相比，其细胞结构散乱，没有明确的硬化带，无线状的软骨下骨板。骨赘发生的机制目前尚不十分清楚。

尽管有学者［14］认为膜内化骨也参与了骨赘的形成，但由于骨赘的上述组织学特征与生长发育中的骨髓和骨折愈合时软骨内化骨的组织学特征非常相似，因此，目前普遍认为骨赘的形成主要通过软骨内化骨的模式。以上研究表明，由于软骨的破坏，肉芽组织覆盖关节软骨，出现软骨样化生及软骨内化骨，从而形成骨赘。在骨赘中由表及里存在间充质纤维组织、纤维软骨组织、透明软骨组织、肥大软骨组织及骨组织。本研究结果显示，OA组骨赘OPN表达高于正常软骨，且随着骨赘的增加和病情的进展其表达增高，提示OPN在软骨破坏形成骨赘的过程中可能起重要作用，为进一步研究OA的发病机理提供了线索。而具体机制有待进一步研究。

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