膝骨关节炎患者血清GPI、抗MCV抗体水平变化及其意义

刘轩，徐翔，王静，赵静，李鸿斌

(1内蒙古医科大学附属医院，呼和浩特 010050；2内蒙古医科大学第二附属医院)

骨性关节炎(OA)是一种常见的退行性疾病，常伴随明显的疼痛和功能障碍[1]。OA的发病率和致残率日益升高，目前60岁以上人群发病率达50%，75岁以上人群达80%[2]。因此，早期诊断和治疗OA，可以避免关节的完全损害，对预防或减缓疾病的进展具有重要作用。膝骨性关节炎(KOA)的临床特征为关节软骨损伤、骨质增生形成肥厚性骨变、软骨下骨重塑和滑膜炎症，炎症在其发生发展过程中起重要作用，OA虽然不是一种炎症性疾病，但是KOA发病过程中却有炎症发生，促进滑膜炎症和关节疼痛[3]。目前，KOA的诊断主要依靠X线、关节超声等，但均不能作为早期诊断的有效手段。C反应蛋白(CRP)水平的轻度升高是慢性KOA X线进展的预测因素，CRP水平与KOA发生率之间存在显著相关性[4]。血沉(ESR)的低度升高也被纳入KOA患者的预测因素之一，来预测疾病的发展[5]。葡萄糖-6-磷酸异构酶(GPI)由T细胞分泌，除具有酶活性外，还具有细胞因子及生长因子样活性，存在于各种细胞的细胞外液及细胞质，尤其是关节腔内，特别是软骨表面[6]。GPI和抗GPI抗体可能激活补体通路，诱发关节炎[7]。抗突变型瓜氨酸波形蛋白(MCV)抗体为瓜氨酸相关自身抗体，存在于RA患者的滑液、滑膜细胞和血清中[8]。GPI和抗MCV抗体现已成为类风湿关节炎(RA)的诊断指标，但在抗环状瓜氨酸肽抗体(诊断RA的关键指标)阴性的情况下，二者仍有低水平的升高，考虑可能与OA有关。本研究观察了KOA患者血清GPI、抗MCV抗体水平变化，并探讨其意义。

1 资料与方法

1.1 临床资料 收集内蒙古医科大学第一附属医院收治的KOA患者100例。纳入标准：①符合2010年欧洲抗风湿病联盟(EULAR)与1995年美国风湿病协会(ACR)制订的KOA分类诊断标准，KOA患者早期和中晚期的分级标准根据MRI Recht分级标准[9]和关节镜下Outerbridge分级标准[10]，其中Ⅰ～Ⅱ级为早期组，Ⅲ～Ⅳ级为中晚期组；②年龄≥50岁；③患者知情同意，并经医学伦理委员会的批准。排除标准：①伴有类风湿关节炎或其他自身免疫性疾病；②有膝关节外伤史或手术史；③膝关节肿瘤、结核；④严重的肝肾功能不全；⑤甲状腺功能疾病；⑥近期接受过药物治疗者。所有患者按照病情进展分为两组，早期组50例，男12例、女38例，年龄49～80(60.35±8.36)岁；中晚期组50例，男18例、女32例，年龄50～84(66.89±7.73)岁。另选取50例健康体检者作为对照组，男13例、女37例，年龄50～79(57±8)岁。各组一般资料无统计学差异，具有可比性。

1.2 血清GPI、抗MCV抗体、ESR、CRP检测 就诊次日早晨采集入选对象空腹静脉血各3～5 mL，以3 000 r/min速度离心10 min，分离血清，将离心后的血清标本储存于-80 ℃冰箱待测。①GPI：采用ELISA法检测，操作严格按说明书进行。a.将标准品和血清标本各100 μL加到相应微孔中置37 ℃孵育1 h，洗板5次后拍干；b.加酶100 μL置37 ℃孵育1 h，洗板5次后拍干；c.加入底物显色液100 μL置室温(15～30 ℃)避光孵育15 min；d.最后加终止液50 μL终止反应；e.用芬兰Thermo全自动酶标仪，在主波长490 nm、副波长630 nm，以空白孔校零，测定各孔吸光度值，求出待测样品GPI水平。本实验GPI水平≥4 mg/L，按4 mg/L计算。②抗MCV抗体：采用ELISA法检测，严格按说明书进行。a.将标准品、质控品和按1∶100比例稀释后的患者血清各100 μL加入到微孔中，室温(20～28 ℃)温育30 min；b.吸出微孔板内组分，用300 μL洗液冲洗，冲洗3次，吸取100 μL酶结合物加到每个微孔中，在室温下温育15 min；c.吸出微孔板内组分，用300 μL洗液冲洗，冲洗3次，吸取100 μL底物溶液加到每个微孔中，在室温下温育15 min；d.在每个微孔中加入100 μL终止液，在室温下温育5 min；e.读取450 nm处的光密度值并计算结果，根据绘制的标准曲线得出待测样本水平。③ESR：用散射比浊法检测，ESR>20 mm/h为异常。④CRP：采用散射比浊法检测，以CRP>5 mg/L为异常，CRP<0.5 mg/L按0.5 mg/L计算。

2 结果

2.1 各组血清GPI、抗MCV抗体、ESR、CRP水平比较 结果见表1。

表1 各组血清GPI、抗MCV抗体、ESR、CRP水平比较

注：与对照组比较，*P<0.05；与中晚期组比较，△P<0.05。

2.2 KOA患者血清GPI、抗MCV抗体水平与ESR、CRP水平的相关性 KOA患者血清GPI水平与CRP水平呈正相关(r=0.27，P<0.05)，与ESR水平无相关性(r=0.06，P>0.05)；抗MCV抗体水平与CRP、ESR水平均无相关性(r分别为0.03、0.14，P均>0.05)。

3 讨论

KOA病变关键是以软组织退行性病变和病变关节周围组织增生为主要病理变化的一组临床综合征，其实质是一种慢性的，逐渐发生的退行性病变，常常累及1个及多个关节，病变关节常常表现为局部关节软组织发生退行性病变，以关节边缘或关节软骨下的骨组织发生剥脱，消失等为病理特征，因此又被称为退行性关节炎[11,12]。OA常累及活动较多的负重关节，尤其是膝关节。KOA的临床症状主要是疼痛，早期呈间歇性疼痛，活动后加重，晚期则出现持续性疼痛，关节僵硬、肿大和变形，严重影响日常的工作和生活，最终只能进行手术治疗。KOA的确切病因及发病机制尚不明确，现阶段诊断OA主要依靠临床症状、X线和核磁共振检查。KOA疾病的过程是一个连续的统一体，从软骨细胞的早期变化到周围基质的变化，到出现临床症状和影像学检测到的关节结构的变化，说明疾病进展是一个漫长、积累的过程，血清学标志物在疾病初期就已出现，早期发现OA的血清学标志物，对OA的早期诊断、早期治疗至关重要。KOA属于一种低度炎症性关节病，炎症反应及固有免疫反应等生物学因素在OA 进程中也发挥了重要作用[3]。最近的MRI和超声成像也证实滑膜炎与KOA的症状和疾病进展有关，大量的试验验证了炎症在OA的发病中与机械刺激等因素具有同样的作用[13,14]。有研究[15]表明CRP、ESR与OA病情变化及预后具有一定的相关性。

CRP属于一种急性时相反应蛋白，对于各种炎症反应均有较高的敏感性，当CRP水平升高时往往提示慢性免疫系统被激活[16]，尽管CRP不是KOA疾病的特异性标记，但它可以指示OA疾病中存在外周循环的炎症状态，在早期KOA会显著增加，提示KOA病情会随时间推移而进展，是炎症进展的预测因素。而ESR是炎症的一种非特异性的指标，在很多炎症性疾病中都可以检测到，在KOA患者中，也会有不同程度的升高。

除炎症指标可以作为KOA的预测因素外，还有其他一些生物学标志物可以先于OA影像学出现，如血清软骨寡聚基质蛋白、透明质酸、基质金属蛋白酶(MMP)-3等[17]。有研究[18,19]显示，在肿瘤细胞内发现GPI可以调节MMP-3的表达，而MMP-3在KOA患者的关节液中高表达。软骨细胞对葡萄糖代谢途径具有选择性，通常情况下软骨细胞主要通过糖酵解来满足自身的能量需求，OA患者关节软骨细胞糖酵解水平显著提高[20]。GPI是糖酵解途径的第二酶，由558个氨基酸组成，在糖酵解和糖异生过程中可以催化葡萄-6-磷酸和果糖6-磷酸的相互转化。GPI在K/BxN关节炎小鼠中被确认为致病性自身抗原，重组人GPI免疫DBA/1小鼠可诱导关节炎[21]。GPI可被抗瓜氨酸化蛋白抗体(ACPA)识别，在RA患者的关节液和血清中ACPA呈高表达。ACPA还可识别其他多种瓜氨酸蛋白，如波形蛋白、α烯醇化酶、纤维蛋白原、纤维连接蛋白等[21]。波形蛋白是一种骨架蛋白，是抗MCV抗体的抗原，波形蛋白在凋亡细胞内分解成核周的聚集物，因得不到及时清除而导致瓜氨酸波形蛋白的持续存在，进而促进了MCV抗体的产生[22]，GPI是否通过调节MMP-3而在OA中表达，波形蛋白在OA中的水平变化是否可以用来诊断KOA或者评估疾病严重程度，以及它们与炎症预测因素ESR、CRP是否相关，是否通过参与炎症反应诱导KOA的发生，可以通过本实验的结果得到进一步阐释。本研究显示，与对照组比较，早期组和中晚期组血清GPI、抗MCV抗体、ESR、CRP水平升高；与早组比较，中晚期组血清CRP水平升高。KOA患者血清GPI水平与CRP水平呈正相关，与ESR水平无相关性；抗MCV抗体水平与CRP、ESR水平无相关性。

总之，KOA患者血清中GPI、抗MCV抗体水平升高，检测两指标有助于KOA的诊断及病情评估。