李 季
(山東大學第二醫(yī)院,濟南 250033)
骨橋蛋白(OPN)與骨關節(jié)炎(OA)的發(fā)病與進展有關,且骨贅是OA的特征性表現(xiàn),所以推測OPN極有可能在OA患者的骨贅中有所表達,但目前尚缺乏相關文獻支持。2013年3月~2014年3月,我們檢測并比較了不同嚴重程度的膝關節(jié)OA患者骨贅中的OPN水平,探討OPN與OA患者骨贅形成的關系?,F(xiàn)報告如下。
1.1 臨床資料 我院同期收治的50例膝關節(jié)OA患者,其中男24例、女26例,年齡20~78歲。確診參考中華醫(yī)學會骨科學分會制定的骨關節(jié)炎診治指南(2007版)提出的膝關節(jié)OA的診斷標準[1]及放射學診斷標準[2]。采用綜合評分法進行嚴重程度分級,輕度8例,中度20例,重度22例;術中取骨贅標本(OA組)。根據K-L分期分為輕度骨贅24例、中重度26例。另取10份正常膝關節(jié)軟骨標本(股骨髁關節(jié)面)為對照組,病例均來源于本院急診下肢創(chuàng)傷患者(排除膝關節(jié)內損傷),其中男6例,女4例,年齡17~60歲,平均42歲。
1.2 OPN表達檢測 將標本置于-20℃深低溫冰箱中冷凍保存,實驗前48 h取出,依次在4℃冰箱與室溫下各解凍24 h后,取股骨內髁邊緣關節(jié)軟骨旁骨贅置入4%多聚甲醛、0.l%DEPC-PBS溶液固定,4℃下固定24 h。置于0.3 mol/L EDTA脫鈣約2周,每周更換EDTA液,以大頭針能順利刺入骨組織為脫鈣終點。脫鈣后常規(guī)梯度酒精脫水,石蠟包埋,并連續(xù)切片備用,切片厚度5 μm。采用免疫組化SP法檢測OPN水平,一抗為OPN兔抗人單克隆抗體,試劑盒為兔SP Kit一抗為兔來源的免疫組化試劑盒(武漢博士德生物有限公司)。所有免疫組化切片均與PBS陰性片對照,鏡下觀察免疫反應產物部位。運用MIAS醫(yī)學圖像分析軟件中的平均光密度分析,對OPN免疫組化切片中采集到的圖像隨機選取10個區(qū)域測定其光密度值,取均值為OPN相對表達量。
1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件。數(shù)據均以±s表示,組間比較采用單樣本t檢驗和LSD-t檢驗。采用Pearson積差相關分析各組OPN平均光密度與綜合評分、K-L分期的相關性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
觀察組骨贅中 OPN表達量為0.190 4±0.059 19,高于對照組的 0.084 0 ± 0.023 02,P<0.01。觀察組病情為輕度、中度、重度者骨贅中OPN表達量為 0.135 0 ± 0.025 17、0.173 0 ± 0.031 29、0.226 4 ±0.678 2,多組間兩兩比較,P均 <0.05。觀察組骨贅為輕度、中重度者骨贅中OPN表達量分別為0.172 5 ±0.048 1、0.206 8 ±0.063 3,P<0.05。經Pearson相關性分析,OA組骨贅中OPN表達與K-L分期呈正相關(r=0.403,P<0.05),與 OA 病情綜合評分呈正相關(r=0.473,P<0.05)。
OA是最常見的關節(jié)炎之一,其主要的病理變化有兩個方面:①關節(jié)軟骨的損傷;②關節(jié)邊緣骨贅形成[1,2]。骨贅是主要發(fā)生于關節(jié)邊緣的骨和軟骨性新生組織,它們通常與真正的關節(jié)軟骨融合為一體,或生長出關節(jié)軟骨邊緣,有時可形成一個與關節(jié)軟骨相似的軟骨表面,但是它們沒有正常關節(jié)軟骨的生物力學特性,且通常發(fā)生于關節(jié)的非負重區(qū)[3]。骨贅的形成通常被作為OA的一個特征性表現(xiàn)[4]。其病理特點為關節(jié)軟骨進行性變性,關節(jié)軟骨損傷、破壞,繼發(fā)骨贅形成、軟骨下骨硬化[5]。
OPN是由激活的巨噬細胞、淋巴細胞等分泌的一種非負電的非膠原性骨基質糖蛋白,廣泛存在于炎癥部位與骨組織的細胞間質中。研究表明,OA發(fā)病過程中OPN可通過調節(jié)MMP-13、YKL-39等的表達從而破壞軟骨[6,7]。還有研究表明,OPN 在人OA軟骨中表達高于正常軟骨[8]。對OPN基因敲除大鼠的研究表明OPN可通過促進毛細血管生長、誘導軟骨細胞凋亡,造成關節(jié)軟骨破壞[8]。研究表明,OPN在OA患者關節(jié)滑液中高表達[5]。另有研究表明,OPN在OA患者軟骨下骨硬化區(qū)域表達明顯高于正常組[9]。
最近,Ge1se等[11]以成人關節(jié)軟骨和胎兒生長骺板軟骨的細胞、基質和膠原的構成特點為標準,通過分析骨贅組織內細胞、基質和膠原構成和基因表達特點,從形態(tài)學的角度將骨贅的發(fā)生過程分為5個階段,包括0~Ⅳ期。骨膜或滑膜起源的間充質細胞(0期)在某些因素作用下,出現(xiàn)軟骨源性細胞分化(Ⅰ期),并開始產生軟骨基質成分沉積于最初的纖維基質內,纖維和基質成分進一步改變,進而形成了纖維軟骨(Ⅱ期),早期骨贅(Ⅲ期),其最深層細胞出現(xiàn)肥大,血管侵入并產生軟骨內化骨。成熟的骨贅(Ⅳ期)中,細胞外基質與正常關節(jié)透明軟骨非常相似,僅在表面有很少量非分化纖維細胞,此時成骨活性降低或停止。但成熟骨贅的軟骨結構與正常透明關節(jié)軟骨相比,其細胞結構散亂,沒有明確的硬化帶,無線狀的軟骨下骨板。骨贅發(fā)生的機制目前尚不十分清楚。
盡管有學者[14]認為膜內化骨也參與了骨贅的形成,但由于骨贅的上述組織學特征與生長發(fā)育中的骨髓和骨折愈合時軟骨內化骨的組織學特征非常相似,因此,目前普遍認為骨贅的形成主要通過軟骨內化骨的模式。以上研究表明,由于軟骨的破壞,肉芽組織覆蓋關節(jié)軟骨,出現(xiàn)軟骨樣化生及軟骨內化骨,從而形成骨贅。在骨贅中由表及里存在間充質纖維組織、纖維軟骨組織、透明軟骨組織、肥大軟骨組織及骨組織。本研究結果顯示,OA組骨贅OPN表達高于正常軟骨,且隨著骨贅的增加和病情的進展其表達增高,提示OPN在軟骨破壞形成骨贅的過程中可能起重要作用,為進一步研究OA的發(fā)病機理提供了線索。而具體機制有待進一步研究。
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