膝骨性关节炎不同中医证型与血清和关节液MMP-3、MMP-7表达的关系

陈文锋 黄 海 申文龙

作者单位：浙江省舟山市嵊泗县人民医院骨伤科（舟山 202450）

膝骨性关节炎是一种由多种致病因素引起的膝关节软骨和关节边缘骨病变形成的异质性疾病，好发于中老年人。该病属于中医“痹症”范畴。《华氏中藏经》中认为痹者，风寒湿之气于人脑腑也。入于肾，则名骨痹[1]。中医依据临床证侯将其分为瘀血阻滞型、阳虚寒凝型和肾虚髓亏型，不同病变有其不同的征象。病变进展过程中血清中可以出现炎症相关因子的变化[2]。本研究观察膝骨性关节炎患者血清和关节液基质金属蛋白酶-3（MMP-3）和基质金属蛋白酶-7（MMP-7）表达及与中医证型的关系，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2014年1月—2017年4月我院诊治的87例膝骨性关节炎患者作为观察组，男44例，女 43例，年龄 45～87岁，平均（61.3±6.9）岁；瘀血阻滞型32例，阳虚寒凝型35例，肾虚髓亏型20例。选择24名体检证实为无明显器质性疾病的成人血清标本作为对照组，其中男12名，女12名，年龄45-62 岁，平均（50.7±6.2）岁。两组性别（χ2=1.15，P=0.5487）、年龄（t=0.68，P=0.6548）比较差异无统计学意义。本研究经医院伦理委员会批准，并签署知情同意书。

1.2 纳入及排除标准 纳入标准：符合以下诊断标准[5]：（1）近 1 个月内反复膝关节疼痛；（2）X 线（站立或负重位）显示关节间隙变窄、软骨下骨硬化和（或）囊性变，并节缘骨赘形成；（3）关节液至少2次清亮、粘稠，白细胞（WBC）＜2000个/mL；（4）中老年人（≥40岁）；（5）晨僵在 30min以内；（6）活动过程中有骨擦音（感）。符合1+2条、1+3+5+6条或1+4+5+6条者可确诊。中医证型分型参照《中药新药临床研究指导原则》[6]将其分为三型：（1）瘀血阻滞型：表现为关节刺痛，关节畸型，活动不利，面色晦暗，脉沉或细涩；（2）阳虚寒凝型：肢体重着，关节明显疼痛，屈伸不利，天气变化时加重，夜重昼轻，遇寒时疼痛明显，得热减，舌淡，苔白，脉沉细缓；（3）肾虚髓亏型：关节隐痛，腰腿不利，腰膝酸软，俯仰或转侧不利，伴耳鸣，耳聋，眩晕，头晕，舌淡，苔薄白，脉细。排除标准：（1）严重内科疾病；（2）伴有恶性肿瘤或血液系统疾病；（3）依从性差的患者；（4）抽取关节液不足2mL的患者；（5）近12个月未应用关节炎相关药物治疗的患者。

1.3 MMP-3与MMP-7检测方法 观察组患者确诊后分别抽取空腹静脉血3mL和关节液2mL，健康对照组常规抽取空腹静脉血，两组静脉血均应用3000转/分离心15min后分离上清并保存。应用酶联免疫吸附法检测MMP-3与MMP-7，记录各数值。

1.4 统计学方法 应用SAS6.120统计软件处理分析，采用卡方检验、t检验、方差分析（SNK法行两两间比较）和线性相关性分析，均以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 膝骨性关节炎患者和健康对照组血清MMP-3与MMP-7表达量比较 与健康对照组比较，观察组血清MMP-3与MMP-7表达明显增高（P＜0.01），见表1。

表1 膝骨性关节炎患者与健康对照组血清MMP-3、MMP-7表达量比较（μg/L，±s）

注：MMP-3：基质金属蛋白酶-3；MMP-7：基质金属蛋白酶-7

组别观察组健康对照组例数87 24 MMP-3 66.70±21.03 33.23±8.14 T值8.35 P值0.0044 MMP-7 86.70±18.93 44.69±12.34 T值9.10 P值＜0.01

2.2 膝骨性关节炎患者关节液MMP-3与MMP-7表达量 膝骨性关节炎患者关节液MMP-3表达量（15.34～35.47）μg/L，平均（22.47±4.64）μg/L，MMP-7表达量（22.37～56.47）μg/L，平均（38.48±8.60）μg/L。

2.3 膝骨性关节炎患者不同中医证型血清和关节液MMP-3与MMP-7表达量比较 瘀血阻滞型膝骨性关节炎患者血清和关节液中MMP-3与MMP-7高于阳虚寒凝型及肾虚髓亏型（P＜0.05）。见表2。

表2 膝骨性关节炎患者不同中医证型血清和关节液中MMP-3与 MMP-7表达量比较（μg/L，±s）

注：MMP-3：基质金属蛋白酶-3；MMP-7：基质金属蛋白酶-7

组别瘀血阻滞型阳虚寒凝型肾虚髓亏型例数32 35 20血清 关节液FP MMP-3 76.79±18.86 66.87±19.83 50.29±18.24 7.65 0.0109 MMP-7 97.79±24.57 88.97±21.76 70.60±22.35 8.10 0.0011 MMP-3 28.61±6.76 22.32±5.71 12.28±5.14 7.89 0.0099 MMP-7 42.89±23.80 37.11±21.24 30.58±22.36 6.19 0.0142

2.4 膝骨性关节炎患者MMP-3与MMP-7表达的相关性分析 线性相关分析显示，膝骨性关节炎患者血清MMP-3与MMP-7表达具有正相关性（r=0.49，P＜0.05），关节液中 MMP-3 与 MMP-7 表达具有正相关性（r=0.47，P＜0.05）。血清和关节液中MMP-3的表达及MMP-7表达均具有正相关性（r=0.52，P＜0.05）。

3 讨论

膝骨性关节炎归于痹症、痿症范畴，以正虚为本、邪实为标，人体气血亏虚、肝肾不足可引发本病[7]。本病的发生以肾精亏虚为主，外因邪侵伴损伤，临床上表现为关节软骨退变、软骨下骨质硬化、滑膜绒毛肥大，关节囊纤维化并挛缩，关节内可以有渗液及游离体形成[8]。近年研究[9]认为患变在形成时血清和关节液中相关因子可以表达异常。基质金属蛋白酶家族中的成员不仅与肿瘤迁移有关，还与炎性相关病变和血管生成相关病变有关[10]。MMP-3和MMP-7大量分泌时可以降解Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ型胶原、降解软骨蛋白多糖，纤维连接蛋白等[11]，可以引起血管通透性增加，水肿形成，并作用于关节软骨的细胞外基质，通过对基质中的胶原及蛋白多糖进行降解，对关节软骨结构进行破坏，激活间质胶原酶，使软骨的弹性丧失，关节形成明显的肿痛，加速对软骨损伤[12-13]。

本研究结果显示，观察组血清MMP-3和MMP-7高表达（P＜0.01），提示 MMP-3和 MMP-7在膝骨性关节炎软骨损害过程中起着促进的作用。MMP-3和MMP-7均由关节组织细胞刺激产生，参与滑膜和软骨结构和功能改变。也有研究[12]认为骨性关节炎滑膜的内衬细胞是调节MMP-3和MMP-7的关键启动因子。结果显示，观察组血清和关节液MMP-3和MMP-7表达均与中医证型密切相关，即二者在瘀血阻滞型中的表达明显升高，提示中医证型与内衬细胞分泌因子量直接相关。瘀血阻滞与血液运行不畅有关，与血液黏度增高引起的微循环障碍机制相似[13]，而MMP-3和MMP-7在微循环障碍时的生成增多，与微循环不良时形成缺氧的环境有关，进一步诱导缺氧相关因子的产生和分泌，而MMPs家族中的相关成员有促进血管生成的作用[14]，尤其是在低氧的环境下，促进血管生成的作用更明显。这也在一定程度上提示了中医证型与相关细胞因子的关联性。中医证型中瘀血阻滞型认为：“痹久……必有湿痰败血瘀滞经络”，即气虚血瘀，经络阻滞也骨痹发生的原因。痰瘀又可阻滞经络，壅遏邪气，痰瘀邪气相搏，使经络气血闭阻尤甚。当寒症等致病因素引起瘀阻经络，或与瘀血胶结，致使气血运行失常，阻滞局部脉络。阳虚寒凝型的病患“肾虽寒胜，而其中自有火，有火则水不寒，而风寒湿从而入”。“寒气直入于肾宫，以邪招邪，而风湿又相因而至，则痹证生矣。”风寒湿三气杂至，合而为痹，皆因体虚，腠理空虚，受风寒湿气而痹也。阳虚寒凝型强调了内阳虚和外感寒邪在骨关节炎发病过程中的重要性[15]。因此不同中医证型主要与病疾形成的轻重及成因相关。结果显示，MMP-3和MMP-7在血清和关节液中的表达具有协同相关性，二者高表达与病变的形成过程中炎性渗出及血管新生的调节密切相关[16-17]。但是MMP-3和MMP-7在病变中的协同性的作用机制有待更多基础研究的实验证实。

总之，膝骨性关节炎患者血清和关节液MMP-3和MMP-7高表达，且均与中医证型相关，二者具有协同正向作用，共同促进病变的形成和进展。