类风湿关节炎患者血清25-羟维生素D、RANKL表达水平及其与骨密度、炎性因子表达的相关性

张南廷,李丽,吴记平

(南方医科大学第十附属医院·东莞市人民医院,1.检验科;2.风湿免疫科,广东 东莞 523000)

类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种慢性自身免疫性疾病,以关节炎症和关节破坏为主要特征,严重影响患者的健康及生活质量[1]。RA的发病机制尚未完全明确,研究[2]表明其与遗传、环境、免疫和内分泌等多种因素相关。近年来,越来越多的研究[3]发现,维生素D在RA的发生发展中扮演重要角色。血清25-羟维生素D[25-hydroxyvitamin d,25(OH)D]在体内的半衰期较长,被认为是评估人体的维生素D水平的最主要指标。低水平的血清25(OH)D已被证实[4-5]与骨质疏松症、骨折、肌肉虚弱及RA等自身免疫性疾病密切相关。核因子κB受体活化因子配体(RANKL)是一种存在于骨骼和免疫系统中的蛋白质,其过度表达会导致骨质疏松和骨质破坏[6]。骨密度是衡量骨骼健康的方式之一,测定RA患者骨密度的变化有利于预测全身骨质疏松与局部关节畸形的发生风险[7]。炎性因子是RA发生过程中的关键介质,参与关节炎症反应和关节破坏[8]。目前,虽然RA患者血清25(OH)D、RANKL表达水平的相关研究已见报道,但其与骨密度、炎性因子之间关联性的研究较少。基于此,本研究旨在分析中高活动度RA患者血清25(OH)D、RANKL表达水平与骨密度、炎性因子表达的相关性,以探究其在RA发生发展中的病理机制。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年6月至2021年12月于南方医科大学第十附属医院收治的120例中高活动度RA患者为研究对象作为病例组;另选取同期入院体检的120名健康人群为对照组。纳入标准:(1)符合2010年美国风湿病学会制定的RA诊断标准[9],疾病活动度为中高活动度,即28个关节活动评分(DAS28)>3.2 分;(2)近6个月内未接受过维生素D相关制剂治疗;(3)近6个月内未应用过可能影响骨代谢的药物;(4)临床资料完整。排除标准:(1)心、肝、肾等重要脏器功能受损者;(2)合并中枢神经系统疾病史、恶性肿瘤者;(3)合并精神类疾病或沟通障碍者;(4)合并感染性疾病、其他自身免疫性疾病者;(5)其他类型的关节炎患者。对照组中男性24例,女性96例,年龄(48.32±10.58)岁,体质量指数(BMI)(21.39±1.68)kg/m2;病例组中男性22例、女性98例;年龄(48.46±10.39)岁,BMI(21.11±1.65)kg/m2。两组性别、年龄、BMI比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究经医院伦理委员会批准,患者自愿参加试验并签署知情同意书。

1.2 方法

(1)血清25(OH)D、RANKL表达水平检测:采用化学发光(CLIA)法测定血清25(OH)D水平;采用酶联免疫吸附试验(ELISA)测定血清RANKL表达水平,CLIA试剂盒购自美国雅培公司,ELISA试剂盒购自上海科培瑞生物科技有限公司。(2)骨密度测定:采用双能X射线骨密度仪 Prodigy(美国GE)测定患者股骨颈、总髋关节及全部腰椎骨密度值。(3)血清炎性因子水平测定:采用ELISA法测定血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素8(IL-8)、IL-17水平,ELISA试剂盒均购自上海酶联生物科技有限公司。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 两组研究对象血清25(OH)D、RANKL表达水平比较

病例组血清25(OH)D水平低于对照组,RANKL高于对照组(P<0.05)。见表1。

表1 两组血清25(OH)D、RANKL表达水平比较

2.2 两组研究对象骨密度值比较

病例组股骨颈、总髋关节及全部腰椎骨密度值均低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 两组研究对象骨密度值比较

2.3 两组研究对象炎性因子水平比较

病例组血清TNF-α、IL-8、IL-17水平均高于对照组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组研究对象血清TNF-α、IL-8、IL-17水平表达水平比较

2.4 病例组血清25(OH)D与骨密度、炎性因子表达水平的相关性分析

病例组患者血清25(OH)D与股骨颈骨密度、总髋关节骨密度及全部腰椎骨密度呈正相关(r=0.374、0.188、0.347,P<0.05),与血清TNF-α、IL-8、IL-17表达水平呈负相关(r=-0.373、-0.500、-0.352,P<0.05)。见图1。

2.5 病例组血清RANKL与骨密度、炎性因子表达水平的相关性分析

病例组患者血清RANKL与股骨颈骨密度、总髋关节骨密度及全部腰椎骨密度呈负相关(r=-0.245、-0.247、-0.416,P<0.05),与IL-17呈正相关(r=0.282,P<0.05),与TNF-α、IL-8无明显相关性(r=0.047、0.099,P>0.05)。见图2。

3 讨论

Bellan等[10]、Harrison等[11]均发现,RA患者多伴有维生素D缺乏,且这种缺乏不但影响骨骼发展,还会影响机体免疫功能。RANKL作为介导成骨与骨重建的关键细胞因子,参与多种生物学效应,并可能诱导骨质疏松症等骨相关疾病的发生。Tanaka等[12]发现,以RANKL为靶点的药物在治疗RA时效果显著。Lv等[13]也指出,抗RANKL单克隆抗体能对于RA大鼠的治疗具有积极作用。骨密度值是反映骨骼强度的重要指标,RA患者通常伴有骨质疏松,且治疗RA的药物可导致骨密度进一步下降。Ketabforoush等[14]研究指出,RA患者患有骨质疏松症的风险高于健康人群,且Hsu等[15]进一步研究发现,中、重度RA患者的骨质流失情况更为严重。促炎因子的过度产生也是导致RA患者关节滑膜增生、血管新生和骨骼侵蚀的关键因素。Gremese等[16]以RA患者为研究对象,发现高水平的IL-8、IL-17会促进滑膜、肌腱、关节外部位、血管及肺部免疫细胞和基质细胞的有害激活。本研究中,病例组血清25(OH)D低于对照组、RANKL高于对照组,腰椎、股骨颈、全髋骨密度值均低于对照组,TNF-α、IL-8、IL-17水平均高于对照组,再次证实上述结论。

本研究发现,中高活动度RA患者血清25(OH)D与骨密度正相关,与TNF-α、IL-8、IL-17负相关。分析原因可能如下:RA患者维生素D水平降低,影响钙、磷等矿物质吸收,从而导致骨密度降低;此外,维生素D可以通过维生素D受体影响免疫细胞的分化和活性,抑制TNF-α、IL-8、IL-17等细胞因子的生成。Khademi等[17]指出代谢失调患者体内维生素D与TNF-α水平负相关。本研究中,中高活动度RA患者血清RANKL与骨密度负相关,与IL-17正相关,与TNF-α、IL-8无相关性。Yokota等[18]研究发现,RA患者血清RANKL与骨密度呈负相关。李秀娟等[19]指出,RA患者血清IL-17水平与RANKL呈正相关。张旭飞等[20]以RA患者为研究对象,发现其血浆RANKL与TNF-α、IL-8之间无明显相关性。但与Marahleh等[21]研究不同,该研究发现,与TNF-α共同培养的骨细胞RANKL mRNA表达水平升高,并推测TNF-α与骨细胞RANKL的表达密切相关。

综上,中高活动度RA患者血清25(OH)D水平降低、RANKL水平升高,且二者与患者骨密度、血清炎性因子水平具有一定相关性。