PRP联合金天格胶囊对人膝骨关节炎关节液IL-1β、IL-6及TNF-α水平的影响

吴克亮 肖庆华 张震 曾建春 冯文俊 曾意荣 林晓生

(1广州中医药大学，广东 广州 510405；2深圳市中西医结合医院；3广州中医药大学第一附属医院)

膝骨关节炎(KOA)是一种多因素导致的以膝软骨退变及继发性软骨下骨质增生硬化为病理特征的退行性骨关节病，常以膝痛、关节活动障碍为主症〔1〕。据统计〔2〕，我国>60岁人群中，35%～50%有KOA症状。有研究表明，膝关节液中炎症因子水平与KOA的病程密切相关〔3～5〕。富血小板血浆(PRP)是由全血经过数次离心后所得的血小板浓缩浆，富含生长因子，能减轻膝关节腔炎症反应并参与组织修复，现已广泛运用于骨关节炎、滑膜炎、半月板及软骨损伤等领域〔6～8〕。中医学将KOA归于“痹症”的范畴，中医药在防治KOA中发挥着重要作用〔9～11〕。金天格胶囊是参照天然虎骨的特征图谱研发的新一代虎骨替代品制剂，具有抗炎、追风镇痛、健骨、抗骨质疏松等作用〔12～15〕。

本研究采用PRP联合口服金天格胶囊治疗KOA，获得了满意的效果。为进一步探究其作用机制和临床疗效，本研究总结了PRP联合口服金天格胶囊对膝关节疼痛及功能评分的疗效，并对关节液中白细胞介素(IL)-1β、IL-6及肿瘤坏死因子(TNF)-α水平的影响，为临床防治KOA提供一定的指导。

1 资料与方法

1.1研究对象及分组 选取2018年6月至2019年5月于深圳市中西医结合医院就诊的70例KOA患者作为研究对象。以患者就诊顺序编号，随机分为治疗组和对照组，每组各35例。收集患者的性别、年龄、病程、体重指数(BMI)及患膝Kellgren-Lawrence分级的情况。患者均签署知情同意书，本研究方案经医院伦理委员会批准实行。本研究随访期间共有6例脱落，最终纳入治疗组33例，对照组31例。两组性别、年龄、病程、BMI及患膝Kellgren-Lawrence分级一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。见表1。

表1 两组基线资料比较

1.2诊断标准 根据《骨关节炎诊治指南(2007版)》〔16〕：①1个月内多次出现膝关节疼痛；②X片(负重位)提示膝关节周围骨赘形成，关节间隙变窄，软骨下硬化和(或)囊性变；③膝关节液实验室检查符合KOA；④年龄>40岁；⑤晨僵<30 min；⑥可扪及膝关节骨摩擦音；至少满足①②或①③⑤⑥或①④⑤⑥项，即KOA诊断成立。

1.3纳入标准 ①符合上述诊断标准，为原发性单侧KOA患者，Kellgren-Lawrence分级Ⅰ～Ⅲ级；②年龄45～70岁，且BMI<30 kg/m2；③近3个月内未接受治疗者；④膝周皮肤完整，无感染，能耐受关节穿刺者；⑤依从性好，能配合定期随访者。

1.4排除标准 ①膝周韧带功能不全、膝关节不稳者；②存在严重内科疾病；③存在全身骨代谢性疾病或有精神障碍者；④存在发热、寒战等全身症状或患膝局部热红肿等；⑤血小板计数低于15×109/L者。

1.5治疗方法

1.5.1PRP制备 采集自体肘静脉血约30 ml，装入无菌含枸橼酸钠抗凝剂的注射器中，轻摇匀后取1 ml行血小板及白细胞计数检测，2 000 r/min离心10 min，分离红细胞；再次以3 500 r/min离心10 min，分离离心管底部的白膜样血小板浓缩液，即得到PRP。通常情况下，每30 ml全血可获得4～5 ml PRP，随即进行膝关节腔注射。

1.5.2关节腔穿刺及治疗 关节腔穿刺及药物注射均由同一名骨科医师操作。患者仰卧位，略屈曲膝关节，取膝关节外上穿刺点，术前常规消毒铺巾；与关节线呈45°夹角穿刺进入髌骨与股骨间隙，回抽无血后，抽取适量关节液用于检测，注入药物。治疗组每次注射4～5 ml PRP，2 w/次，共3次，并配合口服金天格胶囊(金花集团西安金花制药厂，国药准字Z20030080，0.4 g/粒)，3粒/次，3次/d。对照组每次注射玻璃酸钠注射液(日本生化学工业株式会社高萩工厂，进口药品注册号H20140533，2.5 ml/支)，2 w/次，共3次。

所有患者行关节穿刺后留察15 min，且治疗期间均不予口服非甾体镇痛药，暂不行针灸推拿、超声、冲击波等理疗，指导患者适度锻炼股四头肌，避免久站久立及剧烈运动。

1.6疗效评价

1.6.1观察指标及疗效 采用视觉模拟评分(VAS)、国际膝关节文献委员会(IKDC)膝关节评分及美国西部Ontario和McMaster大学骨关节炎指数(WOMAC)评分评估膝关节疼痛及功能。分别于治疗前和治疗8 w后评定。依据《中药新药临床研究指导原则(2002版)》〔17〕分析临床疗效：①治愈，症状消失，关节活动正常，膝关节功能评分(KFS)减少≥95%；②显效，症状消失，关节活动不受限，KFS减少≥70%且<95%；③有效，症状基本消除，关节活动轻度受限，KFS减少≥30%且<70%；④无效，症状与关节活动无明显改善，KFS减少<30%。总有效率=(治愈+显效+有效)/总例数×100%。

1.6.2检测指标 所有患者于治疗前及治疗8 w后抽取患侧膝关节液用于检测，采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测关节液中IL-1β、IL-6及TNF-α的水平。购买IL-1β、IL-6及TNF-α试剂盒(武汉默沙克生物科技有限公司，产品编号分别为kt98060、kt34251、kt98069)，严格按照使用说明书操作。

1.7统计学方法 采用SPSS22.0软件进行t检验、秩和检验、χ2检验。

2 结 果

2.1膝关节评分比较 与治疗前相比，两组治疗后VAS评分及WOMAC评分均显著降低，IKDC评分明显增高，差异均有统计学意义(P<0.05)；治疗组治疗后VAS评分显著低于对照组(P<0.05)，但WOMAC及IKDC评分差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 两组治疗前后VAS、WOMAC及IKDC膝关节评分比较分)

2.2疗效比较 治疗组总有效率与对照组比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表3。

2.3关节液中IL-1β、IL-6及TNF-α水平比较 治疗后两组IL-1β、IL-6及TNF-α水平均明显下降(P<0.05)；组间比较，治疗组关节液IL-1β、IL-6及TNF-α水平较对照组下降明显(P<0.05)。见表4。

表3 两组疗效比较(n)

表4 两组膝关节液IL-1β、IL-6及TNF-α水平比较

2.4不良反应 治疗组有1例在首次行PRP后出现轻度发热，休息2 h后热退；1例患膝灼痛，予冰敷，1 d后症状消失；对照组3例治疗后患膝胀痛，2 d后缓解。两组均无关节感染等不良事件。

3 讨 论

KOA是中老年患者的常见病，病因复杂，目前仍是难治性疾病之一〔9〕。KOA病机主要以膝软骨退化为核心，膝周组织呈慢性无菌性炎症状态。研究发现，KOA膝关节滑膜中存在大量巨噬细胞、中性粒细胞，能分泌大量致炎因子，影响KOA病程〔1,3,5,18〕。其中，IL和TNF是影响软骨细胞功能的重要炎症因子，IL-1β、IL-6及TNF-α是参与KOA进程的重要炎性介质。分解代谢因子IL-1β和TNF-α参与软骨细胞外基质降解，并抑制软骨细胞内蛋白多糖和Ⅱ型胶原的合成，干扰软骨细胞的代谢，并诱导其凋亡〔19〕；IL-6是由单核吞噬细胞等在IL-1、TNF-α等诱导下产生的一种细胞因子，可加快基质、纤维细胞降解，进而对膝关节软骨产生破坏作用〔20〕。研究发现，关节液中IL-1β、IL-6及TNF-α水平与KOA病变程度呈正相关〔1,18,21〕。

PRP由全血经梯度离心所得，能释放多种生长因子、细胞因子，具有促进组织再生修复、调控炎症反应的性能，能够促进损伤的软骨修复，近年在治疗KOA中获得满意的疗效〔22～24〕。金天格胶囊系国家中药一类新药，主要成分为人工虎骨粉，具有健骨强筋、祛风镇痛的功效〔25〕。其原料为动物骨骼，富含钙质、骨形态蛋白、胶原及各种骨生长因子等骨形成基质。基础研究发现〔26,27〕，金天格胶囊具有活化并刺激软细胞增殖，增加关节软骨中胶原纤维的含量的作用；同时，提高骨质钙盐沉积，改善骨密度，延缓关节软骨的退变。

本研究提示，PRP联合金天格胶囊能有效降低膝关节液中相关炎性因子水平，改善膝关节疼痛及关节功能。其主要机制可能与PRP含有大量血小板源性生长因子和转移生长因子有关，一方面能促进骨髓间充质干细胞分化软骨细胞，增加合成软骨基质；另一方面，PRP有助于维持关节内环境稳态，减少滑膜增生并抑制炎性因子水平，减少软骨分解代谢〔28〕。梁津喜等〔29〕发现PRP对KOA患者关节液成骨分化因子〔碱性磷酸酶(ALP)、骨钙素(OCN)及骨保护素/核因子-κB受体活化因子配体(OPG/RANKL)〕具有促进作用，从软骨早期分化、分化和功能成熟3方面证实了PRP对软骨细胞的修复作用。徐建军等〔30〕对KOA兔模型行PRP，发现膝软骨总体评分及微形态评分均优于生理盐水对照组(P<0.05)，认为PRP对受损软骨具有一定的保护作用。此外，金天格胶囊中的生物来源骨胶原蛋白多肽是缓解KOA的有效成分〔25〕。研究表明〔12,15,31〕，金天格胶囊对治疗KOA能有效缓解骨性关节炎造成的膝关节疼痛，可能与其改善骨质及保护软骨有关。

关节腔内注射玻璃酸钠已经被广泛用于治疗KOA，且很多研究已经证实其疗效〔32,33〕。正如本研究中，患者行玻璃酸钠治疗后，KOA患者疼痛及膝关节功能评分均有所改善，与前期研究一致〔32〕。但可能因随访时间较短，两组患者膝关节各项评分并无统计学差异。笔者认为，玻璃酸钠结构为高分子多糖，能润滑膝关节软骨及缓冲关节应力，并阻止炎性介质扩散，屏蔽疼痛感受器，在一定时期内能缓解疼痛及增加关节功能；但相对于PRP，玻璃酸钠对膝关节腔内炎症因子抑制能力存在局限性。

综上，PRP联合金天格胶囊对KOA临床疗效确切，其机制可能与PRP抑制了膝关节液中IL-1β、IL-6及TNF-α炎症因子水平，并联合金天格胶囊改善骨质、促进软骨修复有关。该治疗方法通过抑制局部炎症反应，改善膝软骨内环境，从而达到缓解疼痛，改善膝关节功能的效果。下一步仍需要多中心、大样本、远期随访的前瞻性随机对照研究进一步验证结论的可靠性。值得一提的是，目前临床上PRP治疗方案、制备工艺及浓度梯度参差不齐，如何有效规范统一及进一步探究金天格胶囊具体有效成分及作用靶点，仍是今后研究的方向。