关节液中TNF-α IL-6和IL-8水平与创伤性关节炎患者X线分级和关节功能的相关性分析

吴 旭， 姚勐炜， 郭 震

(上海市杨浦区中心医院骨科， 上海 杨浦区 200090)

创伤性关节炎是临床常见病、多发病之一，多继发于关节创伤后，因此也称为继发性骨关节炎。关节炎发生和发展的主要机制在于长时间的炎症刺激，关节滑膜慢性炎症使得软骨破坏和骨损害，可进一步造成创伤性关节炎患者出现关节畸形等不良情况，而通过检测关节液中多种炎症因子的含量可用于评价关节损伤的严重程度[1,2]。为此，本文通过检测创伤性关节炎患者入院时关节液中炎症因子水平，分析关节液中炎症因子水平与患者X线分级、膝关节功能的相关性。

1 资料与方法

1.1一般资料:选取本院2017年1月至2019年1月收治的85例创伤性关节炎患者(病例组)和同期45例健康体检人员(对照组)。其中，病例组男40例，女45例；年龄31～74岁，平均(52.35±7.98)岁；体质量指数17.5～27kg/m2，平均(22.76±1.96)kg/m2。对照组男19例，女26例；年龄29～71岁，平均(50.97±8.69)岁；体质量指数18～26kg/m2，平均(23.05±2.15)kg/m2。两组性别、年龄及体质量指数的比较，均无明显差异(P>0.05)。

1.2纳入与排除标准:纳入标准:病例组符合创伤性关节炎的诊断标准；对照组均为本院行常规体检的健康人员，既往无严重急慢性疾病；依从性良好，配合临床检查；获得研究对象知情同意，经本院伦理部门审核通过。排除标准:非创伤性关节炎，处于妊娠期或哺乳期；伴有神经核血管损伤；伴有视力障碍、听力障碍、认知功能障碍，精神性疾病等；伴有心脑血管疾病，肝肾功能不全，肺部疾病等；近期服用可能影响关节液中炎症因子水平的药物；近期伴有感染或其它可能影响关节液中炎症因子水平的疾病。

1.3检测方法:分别于病例组入院后次日、对照组体检之日，采用5mL注射器(7号针头)自外侧(或内侧)膝眼进入膝关节取关节液1mL，置于离心管中；取循环静脉血2mL置于离心管中，以3000r/min离心5min；取上清液，采用全自动化学发光分析仪(德国Roche公司，e601型)和酶联免疫吸附法测定关节液中炎症因子白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、白细胞介素-8(interleukin-8，IL-8)及肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)含量。

1.4评价方法:①X线分级:病例组患者均经X线检查，X线分级包括0级:未出现X线骨性关节炎改变，未出现关节间隙狭窄；Ⅰ级:X线提示轻度骨赘，关节间隙狭窄可疑；Ⅱ级:X线提示骨赘形成明显，关节间隙轻度狭窄；Ⅲ级:X线提示关节间隙中度狭窄；Ⅳ级:X线提示关节间隙明显狭窄，合并软骨下骨硬化。②膝关节功能评分:分别采用美国膝关节协会评分[3](knee society score，KSS)与美国特种外科医院膝关节评分[4](hospital for special surgery knee score，HSS)评价病例组患者膝关节功能状况，两种量表评分均为0～100分，评分越高说明患者膝关节活动功能越好。

2 结 果

2.1两组关节液中炎症因子水平的比较:病例组关节液中IL-6、IL-8及TNF-α含量较对照组均显著升高(P<0.01),见表1。

表1 两组关节液中炎症因子水平的比较

2.2病例组不同X线分级的患者炎症因子水平比较:病例组患者均经X线检查，提示Ⅰ级35例，Ⅱ级21例，Ⅲ级19例，Ⅳ级10例。不同X线分级的患者关节液中IL-6、IL-8及TNF-α含量比较，均存在明显差异(P<0.01)，提示随着患者X线分级的升高，骨损伤程度的加重，关节液中IL-6、IL-8及TNF-α含量亦会随之升高,见表2。

表2 病例组不同X线分级的患者炎症因子水平比较

注:与Ⅰ级比较，aP<0.01；与Ⅱ级级比较，bP<0.01；与Ⅲ级级比较，cP<0.01

2.3病例组患者KSS评分、HSS评分与各项临床指标的相关性:病例组患者入院时平均KSS评分(63.47±10.46)分，平均HSS评分(67.98±13.28)分。经Pearson相关性分析发现，病例组患者入院时KSS评分、HSS评分与关节液中IL-6、IL-8、TNF-α均存在负相关关系(P<0.01)，而与年龄、体质量指数均无密切关系(P>0.05),见表3。

表3 病例组患者KSS评分HSS评分与各项临床指标的相关性

3 讨 论

随着近年来交通事故和运动损伤事件逐年增多，使得创伤性关节炎的发病率呈现逐年升高的趋势，应引起临床足够重视和关注。目前，有关该病的具体病因尚未完全明确，但往往因关节骨折后使得关节退变而引起，导致关节负重后功能改变[5,6]。在发生局部关节损伤后，巨噬细胞可通过局部聚集而刺激TNF-α大量生成，而TNF-α可诱导中性粒细胞和淋巴细胞在损伤局部浸润，可进一步刺激大量炎症介质生成，如IL-6和IL-8等，而IL-6和IL-8等炎症因子可诱导炎症瀑布的产生。

研究指出，炎症因子可通过局部关节浸润而诱导血管增生和关节硬化的发生[7]。创伤性关节炎发生的重要病理基础在于局部关节长时间的炎症刺激，虽关节软骨的耐磨性较强，但关节受机械损伤后，关节滑膜可促使大量炎症介质聚集，最终使得关节软骨炎症损伤的发生[8]。由此一来，可导致关节软骨和滑膜组织损伤程度进一步加重，并且由于未能及时纠正炎症的长时间刺激，使得滑膜血管翼形成，可进一步诱发关节硬化，最终可引起关节疼痛和关节功能减弱[9]。本研究发现，病例组关节液中IL-6、IL-8及TNF-α含量较对照组均显著升高。结果表明，创伤性关节炎患者关节液中炎症因子水平持续活化，IL-6、IL-8及TNF-α含量显著升高，提示在创伤性关节炎发生和发展的病理过程中，炎症因子活化发挥着重要作用。

本研究为进一步了解不同X线分级的创伤性关节炎患者关节液中炎症因子水平是否存在差异，结果发现不同X线分级的患者关节液中IL-6、IL-8及TNF-α含量比较，均存在明显差异，表现在随着患者X线分级的升高，骨损伤程度的加重，关节液中IL-6、IL-8及TNF-α含量亦会随之升高。结果表明，关节液中炎症因子水平与创伤性关节炎患者关节损伤程度密切相关，提示关节液中的炎症因子可能在此类患者关节畸形的病理过程中起到重要作用，该观点与既往研究报道结论相符[10]。此外，本研究进一步采用Pearson相关性分析患者膝关节功能状况与各项临床指标是否存在相关性，结果显示病例组患者入院时KSS评分、HSS评分与关节液中IL-6、IL-8、TNF-α均存在负相关关系。结果表明，创伤性关节炎患者关节液中炎症状态可能是关节功能下降、关节损伤甚至是关节畸形的主要原因之一，因此通过减轻关节局部炎症损伤程度可能有助于提高患者关节功能，降低关节畸形发生率。

综上所述，创伤性关节炎患者出现炎症因子(IL-6、IL-8、TNF-α)水平明显升高的情况，关节液中炎症因子水平与创伤性关节炎患者X线分级、膝关节功能状况均存在密切关系，即随着患者X线分级升高，关节液中炎症因子的水平明显升高；随着患者膝关节功能减弱，关节液中炎症因子的水平亦会明显升高。因此，定期检测创伤性关节炎患者关节液中炎症因子水平对病情的评估具有重要的临床意义。