合并代谢综合征的膝骨关节炎患者临床特点分析

廖秋菊，黄旭，魏廉，赵义，李小霞

（首都医科大学宣武医院 风湿免疫科，北京 100053）

膝骨关节炎（knee osteoarthritis, KOA）是常见的中老年人慢性关节病之一，对中老年人的健康危害大，影响日常活动和生活质量，给家庭及社会带来沉重的负担[1]。KOA具体发病机制至今仍无定论，近年来研究发现，体内代谢的变化在KOA发病中起着重要作用[2]。代谢综合征（metabolic syndrome, MS）是一组以中心性肥胖、血脂异常、高血糖及高血压为主要表现的临床综合征[3]。MS与KOA有共同的危险因素（年龄、肥胖等），且MS患者体内具有与KOA高度相似的细胞因子环境，因此MS与KOA关系密切[4]。临床常见KOA合并MS患者，了解该类患者临床特点有助于临床医生制定更好的治疗策略。但是既往文献仅仅从实验室指标或影像学方面简单的分析KOA合并MS患者特点，而缺乏对该类患者的综合评估，无法全面了解病情。本文通过对KOA患者合并MS的危险因素、临床特点、关节功能以及影像学等多方面进行分析，全面了解该类患者的临床特征，旨在为KOA的防治提供新思路。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2015年1月—2017年9月首都医科大学宣武医院风湿科KOA患者390例。其中，男性49例，女性341例；年龄（61±11）岁。入选对象均为第1次诊断KOA患者。将入选患者分为KOA合并代谢综合征组（合并MS组）和非合并代谢综合征组（非MS组）。排除标准：①近1个月内有感染、发热、创伤、烧伤及手术史；②明确致病因素的继发性KOA（如类风湿关节炎、神经病性关节炎、关节手术后、血友病性关节病等）；③存在心、肝、肾功能不全及严重肺部疾病、严重血液系统疾病；④严重精神病；⑤恶性肿瘤患者，脏器移植。本研究通过医院伦理委员会批准，患者均签署知情同意书。

1.2 方法

记录患者一般资料（包括性别、年龄、吸烟史、饮酒史、病程、病史、病情及服用药物情况等。对患者进行相关量表评估[包括膝关节疼痛（VAS）评分、膝关节功能（WOMAC）评分]。空腹过夜12 h后测量身高、体重、腰围、收缩压及舒张压，计算体重指数（BMI）：体重（kg）/身高（m2）。对患者进行膝关节压痛体格检查。取静脉血5 ml，检测空腹血糖（GLU）、胆固醇（TG）、三酰甘油（TC）、高密度脂蛋白（HDL-C）、低密度脂蛋白（LDL-C）、尿酸（UA）、红细胞沉降率（ESR）及C反应蛋白（CRP）等指标，行双膝关节X射线检查。

1.3 诊断标准

1.3.1 KOA诊断标准 采用美国风湿病协会1995年制定的标准[5]。

1.3.2 MS诊断标准 参照2009年国际协作组织的最新标准[6]。具备下列5项中任何3项，①中心性肥胖：腰围男性≥85 cm，女性≥80 cm；②TG水平升高：≥1.7 mmol/L或正在进行针对性治疗者；③HDL-C减低：男性＜1.0 mmol/L，女性＜1.3 mmol/L，或正在进行针对性治疗者；④高血压：收缩压（SBP）≥130 mmHg或舒张压（DBP）≥85 mmHg或已经诊断高血压并接受治疗者；⑤GLU升高：≥5.6 mmol/L或已经诊断为2型糖尿病者。

1.3.3 X射线KOA分级 采用Kellgren-Lawtence（K-L）分级法[7]。

1.3.4 疼痛评分 采用膝关节VAS评分[8]。

1.3.5 膝关节功能评分 采用膝关节WOMAC评分[9]。

1.3.6 膝关节压痛评分[8]①0=无压痛；②1=轻度压痛，以关节边缘或触及韧带时重压，患者有压痛，被动活动不受限；③2=重度压痛，重压患者有压痛，且皱眉表示不适，被动活动轻度受限；④3=重度压痛，重压患者有压痛，且退缩逃脱，被动活动严重受限。

1.4 统计学方法

数据分析采用SPSS 17.0统计软件，计量资料以均数±标准差（±s）表示，比较用t检验，计数资料以率（%）表示，比较用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组一般资料比较

两组发病年龄、吸烟史及饮酒史比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。两组性别、BMI、腰围、DBP、SBP及合并疾病比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；合并MS组BMI、腰围、DBP及SBP均较非MS组高，合并MS组并发高血压、糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）及脑血管病均高于非MS组。见表1。

2.2 两组膝关节症状、功能比较

两组膝关节VAS评分、WOMAC评分及K-L分级比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。合并MS组膝关节VAS评分较非MS组高，说明合并MS组膝关节疼痛程度较大；合并MS组关节WOMAC评分高于非MS组；合并MS组膝关节K-L分级评分高于非MS组。两组膝关节压痛比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表1 两组一般资料比较

2.3 两组各实验室指标比较

两组GLU、TG、TCH、LDL-C及ESR，差异有统计学意义（P＜0.05）；合并MS组GLU、TG、TCH、LDL-C及ESR均较非MS组升高。两组UA、HLD-C及CRP比较，差异无统计学意义。见表3。

表2 两组膝关节症状、功能比较 （±s）

表2 两组膝关节症状、功能比较 （±s）

组别 n 膝关节VAS评分WOMAC评分膝关节压痛 K-L分级合并MS组 151 3.7±1.4 115±9.4 1.0±0.4 3.0±0.2非 MS 组 239 2.9±1.7 92±6.7 1.0±0.3 2.0±0.3 t值 5.443 28.168 0.562 26.183 P值 0.000 0.000 0.530 0.000

表3 两组各实验室指标比较 （±s）

表3 两组各实验室指标比较 （±s）

CRP/（mg/L）合并 MS 151 6.9±3.4 319±10.1 3.1±0.7 5.1±0.2 1.5±0.5 3.1±0.7 39±6.1 18±5.1非 MS 组 239 5.8±2.7 318±1.5 2.8±0.6 5.0±0.6 1.7±0.6 2.9±0.4 28±4.7 17±6.7 t值 3.538 1.505 4.505 1.978 -1.743 3.587 20.021 1.569 P值 0.000 0.660 0.000 0.023 0.950 0.002 0.000 0.058组别 n GLU/（mmol/L）UA/（μmol/L）TG/（mmol/L）TCH/（mmol/L）HDL-C/（mmol/L）LDL-C/（mmol/L）ESR/（mm/h）

3 讨论

KOA主要特征为膝关节软骨组织的退变、破坏及各种骨质增生改变[10]，是导致关疼痛和活动能力丧失的主要原因，严重影响患者生活质量并带来巨大的社会和经济负担[1]。KOA病因复杂，目前认为与遗传、年龄、外伤、体重及性别等因素有关。既往认为，KOA主要与关节的机械性损伤有关，而现在的研究大多认同炎症是KOA病理过程的一部分，全身代谢性异常对KOA发病和进展的影响被大家所认识[4，11]。KOA与代谢综合征密切相关，代谢因素在KOA的病理过程中发挥着重要作用。

流行病学研究表明，KOA与MS的发病具有相关性。ENGSTROM等[12]通过为期12年的随访队列研究发现，KOA患者同时罹患MS风险增加。GANDHI等[13]发现，OA患者中患MS的可能具有种族差异性，其中以亚洲人更容易同时罹患MS。笔者研究发现，KOA合并MS患者的患病率为38.7%，且女性多于男性，性别比有差异，与文献报道相符。本研究发现，合并MS的KOA患者BMI、腰围、收缩压、舒张压、TC、空腹GLU、TC及LDL-C均较非MS组升高，提示KOA合并MS患者的代谢紊乱程度更重；提示笔者对于KOA患者不仅仅要关节本身的病变，更应关注患者全身代谢方面，以便全面了解病情。DAS等[14]研究认为，吸烟是MS的危险因素，吸烟增加MS的患病率。本研究发现，KOA合并MS组中吸烟患者的比例低于非MS组，比较无差异。FELSON等[15]的回顾性研究发现，吸烟可能对OA有矛盾的影响：一方面通过尼古丁敏感乙酰胆碱受体介导的效应可能有助于预防疾病；另一方面，神经细胞上类似的受体在兴奋时也会诱发肌肉骨骼疼痛。吸烟究竟对KOA造成什么样的影响，目前仍在争论中，期待进一步的研究结果。既往研究表明，高血压、糖尿病及脂代谢异常患者所存在的全身代谢异常均与KOA的发病和进展密切相关，其相对应的代谢异常各有特点[16-17]。与合并单个代谢异常因素相比，同时合并2种或多种代谢异常，KOA的患病风险将更高，这些代谢异常对KOA的影响具有累积作用[18]。本研究显示，KOA合并MS组患者合并高血压、冠心病、糖尿病及脑血管病的人数高于非MS组，与上述文献报道相符。

本研究结果显示，KOA合并MS组患者的关节疼痛VAS评分、膝关节WOMAC评分均高于非MS组。膝关节WOMAC评分[9]是由BELLAMY及其同事在1988年首先提出专门针对髋关节炎与膝关节炎的评分系统。此评分是根据患者相关症状及体征来评估其关节炎的严重程度及其治疗疗效。从内容上看，此评分量表从疼痛、僵硬及关节功能方面来评估膝关节的结构和功能，总共有24个项目，包含整个骨关节炎的基本症状和体征。目前此量表对于膝关节的评估具有客观的可靠性、有效性及敏感性，广泛应用于KOA患者的评估中。本研究显示，对膝关节影像学K-L分级评分进行统计比较，发现KOA合并MS组膝关节K-L分级高于非MS组，结合上述膝关节VAS评分及WOMAC评分，说明KOA合并MS组患者膝关节病变更为严重。

在KOA的发病机制中，代谢性炎症及炎症因子起着重要作用。MS的各个组分均对KOA有着不同程度的影响。中心性肥胖是MS的重要组分。肥胖作为KOA的危险因素之一，与KOA患病率和发病率密切相关。DING等[19]发现BMI、肥胖与膝关节软骨缺损、软骨下骨面积大小呈正相关，肥胖与膝OA的患病率呈正相关。肥胖被认为是一种以轻度、慢性炎症为特点的疾病，其通过激活脂肪组织中的巨噬细胞，释放了多种细胞因子及趋化因子[20]。该细胞因子和趋化因子多具有促炎及促分解代谢特性，通过多种方式在KOA中发挥重要作用，包括促进炎症介质如前列腺素E2（prostaglandin E2, PGE2）、一氧化氮（nitric oxide，NO）的生成，增加活性氧（reactive oxygen species, ROS）的产生并诱导氧化损伤，上调软骨基质退变酶-基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinase,MMP），诱导软骨细胞凋亡，这些改变最终将导致关节滑膜及关节周围炎症加重和软骨损伤破坏，并导致患者症状加重[4]。FADHIL等[21]通过研究提示，高血糖与KOA关节病变呈正相关而且具有预测作用。其机制可能是[22]：①高糖环境会抑制胶原合成过程，增加ROS的产生，已证明ROS是介导关节软骨破坏的主要损伤介质之一；②关节局部血糖浓度的增高可诱导软骨细胞IL-6、IL-8及MMPs的表达，加速软骨的退变；③胰岛素在软骨细胞的功能障碍可能减少软骨细胞外基质的再生，使关节软骨更易损伤。相关研究发现，高血压与OA的发生具有相关性，早期OA患者MRI影像学显示出骨髓缺血性损伤的表现。机制可能是动脉粥样硬化导致的血流减少，减少软骨下骨营养与氧的供应，造成软骨下骨骨髓损伤，影响软骨下骨与软骨的生物学交流[23]。脂代谢紊乱同样与KOA的发生密切相关。调节胆同醇外流相关的基因表达受损可能在OA的病理过程中发挥了重要作用；KOA关节软骨细胞低密度脂蛋白的含量和凝集素样氧化低密脂蛋白受体-l的表达均较正常软骨细胞升高，且与软骨损伤程度相关[24]。正是KOA和MS患者体内相似的环境，导致葡萄糖、脂肪酸、激素、生长因子、转录因子、细胞因子、NO及氧自由基，这些因子不仅参与MS的发展，同时也可参与OA软骨细胞的损害[25]。KOA的关节病变严重程度和MS的各个组分之间存在正相关，这一结论与本研究符合。

本研究还发现，KOA合并MS组ESR水平较非MS升高，而CRP水平无差异。因ESR水平受影响因素较多，故这种增高到底是由MS各组分的代谢性炎症还是KOA的关节炎严重性所导致，还需要进一步探讨。血尿酸水平两组比较无差异，考虑虽然尿酸与MS有密切相关性，但可能与KOA的关系不大。

本研究资料显示，MS与KOA的发病和进展密切相关。KOA患者代谢性疾病的合并率增高，代谢性因素尤其是其累积加重效应发挥着重要的作用。提示对KOA患者要注意识别有无合并高血压病、糖尿病、脂代谢紊乱及心脑血管疾病等，在评估中需要综合考虑，选择合适的治疗方式及药物积极纠正其代谢紊乱。这也提示临床医生对代谢综合征的治疗可能会成为膝骨关节炎治疗的重要策略。

综上所述，合并MS的KOA患者危险因素多、关节病变的严重性及血清学代谢指标异常程度均高于未合并MS的患者，临床上针对MS的防治对于KOA的疾病治疗和病情进展可能获益。