COMP和蛋白聚糖在KOA患者血清中的表达及相关因素研究＊

商施锞，周小莉，张 莹，邵 勤

（1.重庆医科大学附属第一医院中西医结合科 400016；2.重庆市中医院风湿病科 400021）

膝骨性关节炎（knee－osteoarthritis，KOA）是中老年人的常见病和多发病，是引起膝关节疼痛甚至病残的常见原因，严重影响患者的生活质量和自理能力［1］。早期KOA缺乏特异性的临床症状和体征，而影像学改变延后于KOA症状出现，故目前骨关节炎的早期诊断颇为困难。近年来研究发现一些特异的、敏感的生物标记物如血清中软骨寡聚基质蛋白（cartilage oligomeric matrix protein，COMP）和蛋白聚糖可能成为早期诊断KOA病变的血清学“金指标”［2－3］。本研究拟检测KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖水平，分析它们与患者年龄、体质量指数（BMI）、病程、WOMAC评分及X线K－L分级的相关性，探讨COMP和蛋白聚糖在KOA诊断中的临床意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料 100例KOA患者（KOA组）均为重庆市中医院2012年4月至2013年12月住院或门诊诊治患者，其中男36例，女64例，年龄55～75岁，平均（62.07±5.20）岁，病程最短3个月，最长12年，平均（3.1±1.5）年。对照组为该院门诊体检的健康志愿者30例，其中男10例，女20例。所有入选患者及健康志愿者均通过该院伦理委员会批准并签署知情同意书。两组性别、年龄、BMI比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，见表1。纳入标准：（1）年龄55～75岁；（2）符合2010年中华医学会风湿病学分会颁发的《骨关节炎诊断及治疗指南》［4］中KOA的分类标准；（3）近4周未使用糖皮质激素及近2周内未用其他药物及方法治疗者；（4）签署知情同意书。排除标准：（1）不符合KOA分类标准者；（2）并发症影响到关节者，如类风湿关节炎、银屑病、代谢性骨病、急性创伤等；（3）过敏体质及多种药物过敏者；（4）合并心血管、脑血管、肝、肾、造血系统、内分泌系统等严重原发性疾病及精神病患者。

表1 两组基线资料比较

1.2 方法

1.2.1 WOMAC评分 WOMAC评分［5］记录治疗前后关节痛，包括自我评价静息痛、下蹲痛、活动痛和被动活动痛，按10 cm标尺积分，无痛为0分，最痛为10分，总指数积分用24个组成项目的积分总数来表示，WOMAC指数越高表示KOA越严重。根据总积分，按下列标准评估KOA的轻重程度：＜80分，轻度；80～120分，中度；＞120分，重度。

1.2.2 放射学指标K－L分级［6］根据膝关节X线片中关节间隙、骨赘、骨硬化损害等分为5个级别：0级正常；1级可出现唇样骨赘；2级明显骨赘，可出现关节间隙变窄；3级中度多发骨赘，关节间隙明显变窄，有些骨质硬化，可有骨质磨损；4级巨大骨赘，关节间隙显著变窄，骨质严重硬化，明显骨质磨损。其中，0级正常，4级关节破坏最严重。

1.2.3 COMP和蛋白聚糖检测 所有入选患者及健康志愿者在清晨空腹静息状态下采集静脉血液标本5mL。所有标本在1h内离心后取上清液－80℃冰箱保存，统一检测。采用ELISA方法，检测试剂采用美国R＆D公司人COMP和蛋白聚糖试剂盒，所有操作参照试剂使用说明书，BIO－TEK公司ELx800酶标仪检测标本的指标浓度，根据标准品浓度与相对应光密度（OD值）确定的标准曲线计算。

1.3 统计学处理 采用SPSS13.0统计软件进行数据分析，计量资料以±s表示，成组设计的多样本均数比较采用单因素方差分析，组内两两比较采用SNK－t检验，相关性研究采用直线回归分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组血清COMP和蛋白聚糖比较 KOA组患者血清中COMP和蛋白聚糖较对照组明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组血清中COMP和蛋白聚糖比较（±s，μg/mL）

表2 两组血清中COMP和蛋白聚糖比较（±s，μg/mL）

a：P＜0.05，与健康对照组比较。

组别 n COMP 30 4.22±0.65 3.65±0.45 KOA组 100 6.92±0.54a 6.02±0.68蛋白聚糖对照组a

2.2 不同X线 K－L分级 KOA患者 WOMAC评分、血清COMP和蛋白聚糖比较 随着X线分级增加，WOMAC评分、血清COMP和蛋白聚糖水平逐渐升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。但是，在重度（3、4级）X线改变患者中，WOMAC评分、血清COMP和蛋白聚糖升高不明显，差异无统计学意义（P＞0.05），见表3。

表3 不同X线K－L分级KOA患者血清COMP和蛋白聚糖比较（±s）

表3 不同X线K－L分级KOA患者血清COMP和蛋白聚糖比较（±s）

a：P＜0.05，b：P＜0.01，与0级比较；c：P＜0.05，d：P＜0.01，与1级比较。

X线分级 n WOMAC评分（分）COMP（μg/mL）蛋白聚糖（μg/mL）0级9 70.77±8.05 6.27±0.50 5.15±0.83 1级 21 76.14±8.50a 6.57±0.47 5.63±0.49a 2级 32 81.96±5.00bc 7.11±0.46bd 6.19±0.56bc 3级 28 83.03±7.09bd 7.15±0.51bd 6.23±0.57bd 4级 10 84.10±7.97bd 7.07±0.63bc 6.35±0.40bd

2.3 COMP和蛋白聚糖与患者有关因素相关性分析 KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖水平与患者年龄、BMI、WOMAC评分、K－L分级呈正相关（P＜0.05），但均与患者病程无直线相关性（P＞0.05），见表4。

表4 COMP和蛋白聚糖与患者有关因素的相关性

3 讨 论

KOA作为临床上常见的、多发的关节退行性疾病，传统上多采用X线片来诊断，但敏感度较差，当患者关节出现X线改变时，关节的正常功能已经发生严重的、不可逆的影响［7］。核磁共振扫描在三维成像、软组织显影等方面具有优势，但是费用昂贵，早期病变也很难发现［8］。而对KOA病情进展评估，传统的方法是通过测定炎症因子如C反应蛋白、红细胞沉降率来监测疾病活动度，但这些炎症因子却不能反映出关节软骨的破坏程度［9］。因此，能否发现有效的、廉价的检测手段来诊断早期KOA和监测病变的进展是目前急需解决的课题之一。

近年来，反应关节组织早期破坏的软骨降解大分子物质及它们的片段受到广泛关注，如基质金属蛋白酶（MMPs）、COMP及蛋白聚糖等，他们表达上调与重新分布是KOA病程中关节软骨退行性变早期阶段的特征性改变［2－3，10］。目前认为KOA发生主要是细胞外基质的动态平衡破坏所致，即降解超过合成，而软骨细胞外基质主要成分是胶原和蛋白聚糖。COMP主要由软骨细胞和滑膜细胞分泌，参与调节纤维结构和维持胶原蛋白网的完整性；蛋白聚糖是一种复杂的蛋白多糖大分子，具有抵抗压力和分散负荷的能力。在KOA病变过程中，软骨合成代偿性增加或退变软骨降解增加均可以导致COMP和蛋白聚糖表达增加和重新分布［11－12］。本研究发现，KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖明显高于对照组。

血清中COMP和蛋白聚糖水平受运动、药物、创伤、年龄、BMI等因素影响［13］。本研究对象均在静息状态下采集标本，避免了运动干扰。纳入病例近4周未使用糖皮质激素及近2周内未用其他药物及方法治疗，并排除创伤病史，避免药物、创伤等对检测结果的影响。本研究结果显示，KOA患者血清中蛋白聚糖和COMP升高水平与年龄、BMI成正相关，这与近年来多数研究发现年龄和肥胖是KOA患病的重要影响因素一致［14－15］。

本研究纳入KOA患者COMP和蛋白聚糖升高水平与临床WOMAC评分呈直线相关性，随着X线K－L分级增加，血清COMP和蛋白聚糖水平逐渐升高。但是，在重度（3级、4级）X线改变患者，血清COMP和蛋白聚糖逐渐升高程度不明显，这与既往文献报道不一致［15－16］。可能与在KOA早中期，软骨细胞合成代偿性增加及软骨降解、破坏逐渐增多，导致COMP和蛋白聚糖表达增加和重新分布；而在晚期，软骨细胞失代偿，病变以骨赘增生及软骨下骨骨质破坏为主，骨血清COMP和蛋白聚糖逐渐升高程度反而下降，这提示动态观察COMP和蛋白聚糖能够作为KOA病情评估及病情进展的预测指标。

总之，KOA患者血清中COMP和蛋白聚糖水平明显高于健康对照者，证实软骨损伤的存在，它们升高的水平受年龄、BMI、临床WOMAC评分、关节影像学改变影响，因此可作诊断早期KOA重要的辅助指标，并用于KOA病情评估及病情进展的预测。

本研究不足之处在于纳入的样本量及临床资料有限，缺少长期随访研究，而人体代谢存在动态变化，相关因素如年龄、WOMAC评分、K－L分级变化相对稳定。因此，大样本量的前瞻性随机对照试验，多次动态测量COMP和蛋白聚糖水平，减少误差及偏倚的影响是今后进一步研究的方向。

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