从氧化应激角度分析甘肃省肃南县骨性关节炎致病因素

李旭伟 钱耀文 朱兴仁 龚铁军 高希春 钱军（通讯作者）

（1甘肃省河西学院附属张掖人民医院 甘肃 张掖 734000）

（2甘肃省人民医院 甘肃 兰州 730000）

骨性关节炎(osteoarthritis，OA)多出现大关节膝关节、髋关节及小关节如手指等出现肿、痛、僵等不适，并进一步发展为关节活动受限，关节及其周围组织出现病理性改变，更甚者会造成轻至中度残疾，严重影响日常活动及工作。因此，为攻克OA的发病原因，诸多探索时至今日从未停歇，在目前多认为因多种因素的综合影响所致，如关节过负荷运动、关节外伤、居住环境、生活习惯不当等，引起氧化应激反应、炎症，从而损伤关节软骨细胞、细胞外基质和软骨下骨，以及随年龄增长关节退行性变等，最终导致OA。

1.甘肃省肃南县骨性关节炎发病现患情况

在甘肃省河西学院青年教师基金项目相关课题调查中我们随机抽取肃南县四个乡镇中六个村，发放调查问卷，结合骨科主治医师体格检查及放射科检查，发现其中40～50岁居民患病率17.1%，51～60岁居民患病率51.5%，61～70岁居民患病率65.23%。甘肃省肃南县为高寒半干旱气候，年平均气温3.6℃，其冬春季较寒冷且长，而夏秋季节则凉而短暂；辖区内居住有15个少数民族，祖先基本为游牧民族，占总人口一半以上，该地区海拔平均为3200米，属高海拔区域，居民都从事传统畜牧业放牧生产，高原牧区骨关节发病率较农业区高[1]，因此考虑其骨性关节炎发病多与生产方式、居住环境及条件、生活方式等有关。

2.从氧化应激角度分析肃南县骨性关节炎

生命体在受到体内或体外环境过度刺激下，机体为保护自身细胞和组织产生大量的活性氧自由基和活性氮自由基，适度的产生为生理反应，而产生过度则会引起机体病理反应。如庄超[2]在实验研究中证实在软骨细胞的调亡过程中，氧化应激反应贯穿始终。

2.1 高原、高负荷劳作与转录因子Nrf2

关节软骨在长期经受高负荷劳作时发生应力磨损和创伤，且机械磨损被认为是最关键的发病诱因，常荣[3]等研究认为，在高原地区从事重体力劳动后，氧化应激反应的标志物较平原地区劳动者明显升高，相同负荷的运动，在随着海拔的增加会降低人体的抗氧化能力，甘肃省肃南县地处高原地区，且世代以放牧为主要产业，活动量大，其关节磨损程度较平原地区明显增加[1]，而在关节软骨的氧化应激反应中，有研究认为血红素氧化酶起到了一定的作用。因核因子E2相关因子2（NF-E2-relatedfactor2,Nrf2）是血红素氧化酶的调节因子，研究报道大鼠在敲除了Nrf2后发生严重的关节炎病变[4]，另有研究报道[5]在建立创伤骨关节炎模型的大鼠，血红素氧化酶的表达降低对控制骨关节炎的发生效果明显,因此，在高原地区、高负荷劳作状态下对骨性关节炎的形成有明显的催化作用。

2.2 低氧、高寒气候与一氧化氮

肃南县属于高寒半干旱气候，年平均气温3.6℃，居住人群常年处于低温环境中。荣杰生等[6]调查研究认为，高寒地区的常住居民具有较高的膝骨性关节炎患病率；马东华[7]在其研究中也报道了寒冷对骨性关节炎症状加重有明显的影响。为什么寒冷会加重骨性关节炎发病，屈婷婷[8]在研究中认为寒冷可以增加机体抗氧化应激能力，在抗氧化应激力提高的同时，就会产生大量的超氧化物及活性氧，并能引起雌激素受体增加，使游离雌激素明显减少。而国外有研究认为[9]低水平雌激素会增加一氧化氮和活性氧的产生,从而增加了骨性关节炎发病的易感性。

KaranA[10]等发现NO的含量在早期OA患者关节液中有显著增加，考虑NO在软骨破坏的过程中承担了一个不可或缺的角色。王传家等[11]也认为，NO与软骨细胞凋亡成正比例增长，NO浓度过高可以加速软骨细胞凋亡；为延缓破坏的软骨进展到OA，需平衡氧化还原系统，减少NO过量释放，因在动物模型体内过高浓度的NO，可加重关节软骨的破坏。雷光涛[12]研究认为大鼠暴露在寒冷环境中之后发现，NADPH氧化酶活化，SOD活性降低，而SOD在生理状态可通过清楚新陈代谢中产生的高于生物体需要的超氧阴离子自由基，从而延缓衰老，但其生物活性降低，抗衰老功能减退，则关节容易发生退行性病变。

2.3 饮食习惯

肃南地区常住居民多为牧民，为御寒且增加身体抗冻能力其饮食习惯多以牛羊肉为主食，饮用奶茶、酥油茶，脂含量高而缺少维生素，而维生素E与维生素C均是来自于蔬菜的天然抗氧化剂，可减轻机体氧化应激反用。

3.结语

如上所述，甘肃省肃南县居民所居住地具有地势高，气候寒冷，氧分压低于平原地区，且多以放牧业为主，因天气及生活方式缘故喜食牛羊肉，这些因素均可增加体内活性氧大量产生，降低抗氧化物活性，氧化应激反应过度，氧化和抗氧化失去平衡，进一步引起细胞死亡和组织损伤，最终导致机体组织退行性变和衰老[13,14]从而诱发并加速了骨性关节炎的发生。但人体是一个复杂的有机体，尤其强调其各个组织、器官、甚至细胞共同作用的整体性，这就增加了发病机理的不确定性及不稳定性，对骨性关节炎的发病机理探讨并无明确定论，因此从各地区着手对骨性关节炎的流行病学调查研究分析其发病机理将会对以后临床治疗提更合理依据。