关节液抵抗素水平与膝骨关节炎的相关性

关 健 冯建书 薛 伟 丁罗宾 杨秋军 李 锋

(石家庄市第三医院关节外科，河北 石家庄 050000)

骨关节炎(OA)是一种常见的慢性进展性关节疾病，60岁以上的老年人约37%患此疾病。目前尚无有效的治疗方法来逆转OA的病程，因此，早期和准确的诊断尤为重要〔1～3〕。寻找关节炎患者中关节骨、软骨、滑膜生理生化改变的生物标志物(BM)越发受到国内外学者的重视，以期待其对OA早期诊断、治疗和判断诊疗效果提供帮助〔4～6〕。其中抵抗素是其中最具代表性的一种。以往研究发现抵抗素能够促进关节内炎症因子、金属蛋白酶等因子的表达；动物实验也证明血液中抵抗素水平与OA的进展紧密联系〔7，8〕。当前尚未有关于OA患者关节液中抵抗素水平与OA病变程度相关性的报道。本研究旨在探讨抵抗素水平与Ⅱ型胶原基端端肽(CTX-Ⅱ)水平、X线Kellgren-Lawrence(K-L)分级、关节软骨损伤Noyes评分的关系，期望为OA的早期诊断提供新的思路和依据。

1 材料与方法

1.1一般资料

1.1.1收集2015年7月至2016年9月在石家庄市第三医院依据美国风湿病学会OA诊断标准确诊为膝骨关节炎(KOA)并住院行膝关节镜手术治疗的患者122例，并按X线K-L分级分为3组，其中Ⅱ级36例、Ⅲ级47例、Ⅳ级39例。3组年龄、性别、体重指数(BMI)比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

1.1.2美国风湿病学会OA诊断标准 ①年龄≥50岁；②晨僵时间<30 min；③关节活动时有骨响声；④膝关节检查提示骨性肥大；⑤有骨压痛；⑥滑膜无明显升温；⑦放射学检查有骨赘形成。膝关节疼痛就诊的患者具备以上7项中的3项即可诊断。

1.1.3纳入标准 ①符合诊断标准，为单侧膝OA，且近3个月内无膝关节药物注射治疗史；②经本院伦理委员会批准，患者同意并签手术知情同意书，行膝关节镜诊疗治疗，并术前取标本。

1.1.4排除标准 ①术前全身炎症；②既往有膝关节感染病史或膝关节骨与软组织肿瘤病史或膝关节结核病史；③术前使用抗凝药物在停用药物1 w后，凝血功能障碍者。伴高血压、冠心病、糖尿病、呼吸系统、神经系统等内科疾病经用药调整治疗后仍不能手术者。

1.1.5评价指标 关节功能评分标准：西安大略和麦马斯特大学骨性关节炎指数(WOMAC)。分级标准：X线K-L分级。关节软骨评分：Noyes关节软骨缺损评分。检测BM：抵抗素、软骨标志物CTX-Ⅱ。由同1名研究者对KOA患者进行WOMAC进行评分，包括疼痛评分、肢体功能评分、关节僵硬评分、总体WOMAC评分。遮盖患者信息，由本院影像科2名高年资影像学专家共同对患膝的X线正侧位片行K-L分级标准分组。

1.2研究方法

1.2.1术前检查 患者入院后完善胸片、心电图、腹部B超、血常规、血型、凝血五项、肝功肾功能、离子四项等理化检查，检查患膝X线正侧位片等。

1.2.2术前准备 患者术前常规禁饮禁食，并详细告知病情及临床实验方案，并签知情同意书。

1.2.3抵抗素及CTX-Ⅱ水平测定 ①腰麻或腰硬联合麻醉后，患者取仰卧位，患膝常规消毒，铺无菌巾。由本院1名高职称的病理学专家于膝关节前侧抽取关节液，有浑浊或有沉淀物较多的关节液则弃用。抽取膝关节滑液2 ml，4℃，2 500 g离心15 min以移除细胞或关节碎片，取上清液，于-80℃存放待测。②分别设立标准管、待测样品管、空白对照管，采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测抵抗素及CTX-Ⅱ的含量，具体操作流程按ELISA试剂盒说明进行。

1.2.4手术方式 手术由本科室两名高年资关节外科医师进行，关节镜设备为全三晶数字化关节镜系统(日本，Olympus)。采用Jackson关节镜入路，注入生理盐水清洗关节后，通过关节镜视频头依次观察髌骨面、股骨内髁面、股骨外髁面和胫骨面的软骨，数字摄像记录并于电脑储存关节软骨损伤程度的录像，然后常规进行关节清理术。术后给予对症支持治疗及康复功能锻炼。

1.2.5Noyes评分 由关节外科两名高年资医师共同观看术中数码摄像记录的关节软骨损伤图像，依据Noyes评分标准，对关节软骨损伤进行评分。

1.3统计学分析 采用SPSS18.0软件行Pearson或Spearman相关性分析。

2 结 果

2.13组WOMAC评分及抵抗素水平比较 3组WOMAC疼痛评分、WOMAC关节僵硬评分，WOMAC 肢体功能评分、WOMAC总分及关节滑液中抵抗素与CTX-Ⅱ水平比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2关节液中抵抗素水平与WOMAC评分、X线K-L分级的相关性 抵抗素水平与疼痛评分呈正相关(r=0.514，P<0.001)，与肢体功能评分呈正相关(r=0.533，P<0.001)，与总评分呈正相关(r=0.491，P<0.001)，与僵硬评分无明显的相关性(r=0.066，P>0.05)。见图1。关节液抵抗素水平与X线K-L分级呈正相关(r=0.642，P<0.001)见图2。

2.3关节液中抵抗素表达水平与CTX-Ⅱ水平、关节软骨Noyes评分关系 将全部KOA患者关节液抵抗素水平与CTX-Ⅱ水平、关节软骨Noyes评分进行分析显示，抵抗素与CTX-Ⅱ(r=0.411，P=0.001)、Noyes评分(r=0.543，P<0.001)呈正相关(图3、图4)。

表1 3组一般资料比较中位数(四分位间距)〕

与Ⅱ、Ⅲ组比较：1)P<0.05

图2 抵抗素水平与X线K-L分级的相关性

图3 抵抗素水平与CTX-Ⅱ水平的相关性

图4 抵抗素水平与Noyes评分的相关性

3 讨 论

研究发现在OA患者的血液、关节液、尿液或关节组织中存在着反映OA的早期关节组织病理变化的BM。与正常人群中的BM含量相比较，OA患者的血清、关节液及关节病理组织中的BM表达水平明显异常，能揭示OA病情严重程度或预后。关节滑液能最早、最直接反映关节有关组织的代谢变化，且便于临床收集和检测。关节液中BM的含量与关节软骨损伤程度、关节间隙变窄及骨赘增多具有相关性，具有较高的灵敏性、特异性及检测的可行性〔9～11〕。

近年来，脂肪细胞因子与骨关节炎发病的关系引起了广大学者的兴趣。其中抵抗素是其中最具代表性的一种。以往的研究表明，抵抗素在维持骨与软骨内环境的稳定中起到了至关重要的作用〔6〕。其可能作为一种关键介质把炎症、肥胖和骨关节炎紧密关联起来〔7，8〕。相关研究显示，通过向健康小鼠膝关节腔内注射抵抗素能够引起关节炎，导致关节软骨破坏。但注射球蛋白却未发生关节炎，提示抵抗素可能直接作用于关节基质，促进炎性因子的释放，有一定炎症调控作用〔9〕。抵抗素所促进释放的因子作用与白细胞介素(IL)-6及肿瘤坏死因子(TNF)-α类似，均能上调基质金属蛋白酶(MMP)-1、MMP-13的表达，提示抵抗素的水平与关节软骨的分解代谢相关〔10〕。

抵抗素在类风湿关节炎(RA)患者的关节液中高度表达，和炎症因子具有正相关性，通过治疗后抵抗素的水平明显降低，提示其参与了RA关节软骨破坏的病理过程，可以作为提示炎症严重性的一个指标〔11〕。OA患者的血清、关节液抵抗素水平明显升高，滑膜内发现抵抗素及其受体〔12〕。Brophy等〔13〕也发现OA患者的关节滑液内抵抗素水平较健康人显著升高。本研究结果显示关节滑液中的抵抗素水平与WOMAC疼痛、肢体功能及膝关节X线K-L分级之间呈正相关，说明抵抗素可以反映OA病变的临床症状和关节软骨损伤程度。

CTX-Ⅱ可以作为OA患者关节损害程度及疾病预后的标志物。研究显示在关节损伤后CTX-Ⅱ的表达出现异常升高，且与软骨体积丢失呈正相关。CTX-Ⅱ水平越高，发生OA的危险性增高，其与关节损伤的X线K-L评分具有相关性，与Outerbridge软骨损伤累计评分呈正相关〔14，15〕。

本研究提示抵抗素与关节软骨退变紧密相关，通过监测关节液中抵抗素水平的变化能敏感地预测OA的病程进展或治疗效果。关节液中抵抗素水平也与CTX-Ⅱ水平呈正相关，提示抵抗素参与了OA的炎症过程，其作用可能是与介导炎性因子，如IL-6及MMP-1、MMP-3的表达相关。以上结果表明抵抗素在OA的病理生理过程中扮演了重要的角色〔16，17〕。

综上所述，关节液中抵抗素水平可以反映OA的病变严重程度及关节软骨退变程度。

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