李欽宗，魏萬利，鄭昆侖，谷福順

關(guān)節(jié)清理術(shù)對膝骨關(guān)節(jié)炎患者白細(xì)胞介素-18、基質(zhì)金屬蛋白酶-13表達(dá)的影響

李欽宗，魏萬利，鄭昆侖，谷福順

目的：研究關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)對膝骨關(guān)節(jié)炎患者白細(xì)胞介素-18(IL-18)、基質(zhì)金屬蛋白酶-13(MMP-13)表達(dá)的影響。方法：選取40位患者行關(guān)節(jié)鏡下關(guān)節(jié)清理手術(shù)，術(shù)前術(shù)后取患者關(guān)節(jié)液行IL-18、MMP-13檢查。結(jié)果：膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎經(jīng)關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)后，MMP-13、IL-18表達(dá)水平[(197.92±20.44)，(253.43±19.07)]pg/mL，與治療前[(227.92±34.56)，(288.43±30.07)]pg/mL，相比較均有顯著下降，統(tǒng)計學(xué)有顯著性差異(P＜0.05)。結(jié)論：經(jīng)關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)后IL-18、MMP13的表達(dá)明顯下降，關(guān)節(jié)清理術(shù)可能引起膝關(guān)節(jié)內(nèi)炎性介質(zhì)表達(dá)的改變。

關(guān)節(jié)鏡手術(shù)；膝骨關(guān)節(jié)炎；IL-18；MMP13

白細(xì)胞介素-18(IL-18)、基質(zhì)金屬蛋白酶-13 (MMP-13)是骨關(guān)節(jié)炎發(fā)展中的一個主要原因[1-2]，抑制其在關(guān)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)成為治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的一種可能，目前未見有報道對在骨性關(guān)節(jié)炎中抑制IL-18，MMP-13的表達(dá)有效方法。關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)對膝骨性關(guān)節(jié)炎的治療效果得到廣泛認(rèn)可[3]，但其對膝骨性關(guān)節(jié)炎的治療機(jī)理目前尚無定論。本研究采用關(guān)節(jié)鏡下關(guān)節(jié)清理術(shù)治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎，觀察關(guān)節(jié)清理術(shù)對膝骨關(guān)節(jié)炎患者術(shù)后關(guān)節(jié)液中IL-18、MMP-13表達(dá)的影響，為關(guān)節(jié)鏡在治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎及抑制膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生之機(jī)理提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收取2013年5月—2015年12月由天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科收治的40例膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液標(biāo)本，男18例，女22例；年齡46～72歲，平均60歲。所有患者診斷均采用1995年美國風(fēng)濕病學(xué)院推薦的膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的診斷標(biāo)準(zhǔn)及Kellgren和Lawrecne的放射學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)，并排除不符合膝骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)者；年齡在40歲以下或75歲以上患者；妊娠或哺乳期婦女；合并有心血管、腦血管、肝、腎和造血系統(tǒng)等嚴(yán)重原發(fā)性疾病,精神病患者；膝關(guān)節(jié)感染、皮膚病等不適合穿剌患者及不同意參加本研究者。所有患者在留取關(guān)節(jié)液樣本前1個月內(nèi)未應(yīng)用任何藥物，1年內(nèi)無關(guān)節(jié)穿刺治療及關(guān)節(jié)內(nèi)用藥史。將全部入選患者按就診順序編號，隨機(jī)分配，依次裝入隨機(jī)信件分配治療，并作登記。觀察入選患者的一般資料，行膝關(guān)節(jié)X線片檢查，了解膝關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重度指數(shù)。

1.2 研究方法

1.2.1 關(guān)節(jié)液的采集、保存 所有納入者術(shù)前及術(shù)后1個月均采集關(guān)節(jié)液。具體方法：患者仰臥位,患側(cè)膝關(guān)節(jié)伸直位，取髕骨上緣與股四頭肌外側(cè)緣交界處作為穿剌點，用碘伏棉簽消毒穿刺部位，用5 mL注射器穿刺，進(jìn)入關(guān)節(jié)腔內(nèi)感覺有落空感，抽取關(guān)節(jié)液0.5 mL，注入含肝素試管內(nèi)。術(shù)后2 h內(nèi)，以3000 r/ min離心20 min，取上清液分裝于Eppendorf管中，作好標(biāo)記快速冷凍，在-80℃超低溫保存待測。

1.2.2 關(guān)節(jié)液的理化性質(zhì)檢測 檢測關(guān)節(jié)液的PH值、比重、白細(xì)胞、蛋白定量、透明質(zhì)酸等。

1.2.3 IL-18、MMP-13的檢測 IL-18、MMP-13的檢測采用酶聯(lián)免疫吸附測定法，方法步驟嚴(yán)格按照產(chǎn)品說明書操作進(jìn)行，所得到濃度以pg/mL表示。

1.2.4 手術(shù)操作步驟 患者采用仰臥位，常規(guī)患肢大腿中上段置氣壓止血帶，連續(xù)硬膜外麻醉，術(shù)前行關(guān)節(jié)穿刺，取1～2 mL關(guān)節(jié)液留樣，常規(guī)前內(nèi)、前外，用Skyker的30°廣角關(guān)節(jié)鏡、動力系統(tǒng)首先對關(guān)節(jié)進(jìn)行全面的常規(guī)檢查，從髕上囊、內(nèi)側(cè)間室、外側(cè)間室到髁間窩，若關(guān)節(jié)內(nèi)滑膜增生明顯，嚴(yán)重影響視野，先用剖削刀和射頻汽化清理增生肥厚的滑膜組織，鏡下檢查關(guān)節(jié)軟骨，滑膜組織，半月板和交叉韌帶。關(guān)節(jié)軟骨損傷采用修整，鉆孔，增生的滑膜組織給予切除，也可用等離子刀汽化消融；半月板損傷根據(jù)情況給予部分切除，大部分切除，全切除或行半月板縫合。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 用統(tǒng)計軟件SPSS 19.0處理數(shù)據(jù)，計量資料采用獨立樣本t檢驗，兩組間比較采用t檢驗,多組間比較采用方差分析；計數(shù)資料組間比較釆用非參數(shù)檢驗；檢驗水準(zhǔn)a=0.05，P＜0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 關(guān)節(jié)液理化性質(zhì) 術(shù)前、術(shù)后所取關(guān)節(jié)液理化性質(zhì)結(jié)果見表1，術(shù)前、術(shù)后白細(xì)胞計數(shù)對比統(tǒng)計學(xué)有顯著性差異（P＜0.05），Ph值、比重及蛋白定量無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表1 術(shù)前、術(shù)后所取關(guān)節(jié)液理化性質(zhì)對比

2.2 關(guān)節(jié)液中IL-18、MMP-13的水平變化 治療前關(guān)節(jié)液中IL-18水平為（227.92±34.56）pg/mL，治療后IL-18水平為（197.92±20.44）pg/mL，統(tǒng)計學(xué)有顯著性差異（P＜0.001）；MMP-13水平，治療前為（288.43±30.07）pg/mL，治療后為（253.43±19.07）pg/ mL，統(tǒng)計學(xué)有顯著性差異（P＜0.01），見圖1。

3 討論

膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎是一種慢性退行性骨關(guān)節(jié)病變，隨著人口老齡化程度的加劇，其發(fā)病有上升趨勢。65歲以上人群膝骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病率高達(dá)50%以上，在美國，其發(fā)病僅次于心血管疾病，給社會及家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)。研究[4-6]顯示，細(xì)胞因子、酶類與膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病關(guān)系密切，在膝骨關(guān)節(jié)炎進(jìn)展過程中起重要作用。ILs為研究較多的細(xì)胞因子，在多種炎癥反應(yīng)中起作用；MMPs為近期研究熱點之一。IL-18具有促軟骨細(xì)胞分解代謝的作用。

圖1 關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)治療前后關(guān)節(jié)液中IL-18、MMP-13水平對比

IL-18作為精細(xì)調(diào)節(jié)因子，可促軟骨細(xì)胞分解代謝，增強(qiáng)關(guān)節(jié)炎癥、促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨退變，進(jìn)而導(dǎo)致膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病。有研究[7]發(fā)現(xiàn)IL-18可通過激活蛋白-1促進(jìn)膝骨關(guān)節(jié)炎滑膜增生，且IL-18、MMPs表達(dá)水平與膝骨關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重程度相關(guān)，隨著膝骨關(guān)節(jié)炎程度和分度的增加，滑膜IL-18、MMPs的表達(dá)呈增強(qiáng)趨勢。提示IL-18不僅在膝骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病中起重要作用，其表達(dá)與膝骨關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度及病情進(jìn)展亦呈現(xiàn)出正相關(guān)的趨勢。

MMPs一種重要酶類，可有效降解軟骨中細(xì)胞外基質(zhì)；MMP-13為MMPs一員，可對各種膠原進(jìn)行有效降解，可分解膠原三螺旋結(jié)構(gòu)。研究[8-9]發(fā)現(xiàn)，膝骨關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中基質(zhì)MMPs表達(dá)明顯較正常人群不同，膝骨關(guān)節(jié)炎患者滑膜中存在MMPs過量表達(dá)現(xiàn)象，MMPs可能在膝骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病及滑膜增生過程中起重要作用。通過免疫組化方法檢測滑膜組織中MMP-13的表達(dá)，通過ELISA方法檢測關(guān)節(jié)液中該酶類的含量，檢測顯示，膝骨關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液中MMP-13表達(dá)強(qiáng)度明顯高于非膝骨關(guān)節(jié)炎者，提示MMP-13參與了膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病。同時，實驗表明MMP-13是軟骨逐漸退化主要因素[10-11]，MMP-13增加可能是導(dǎo)致軟骨退化的原因之一[12]。MMP-13過度表達(dá)，使轉(zhuǎn)基因小鼠通過col2降解和聚集蛋白聚糖的損失，破壞關(guān)節(jié)軟骨[13]。因此，探索MMP-13抑制，是治療骨性關(guān)節(jié)炎的潛在治療選擇。

由于膝關(guān)節(jié)鏡技術(shù)具有創(chuàng)傷小，費(fèi)用少的優(yōu)點，對中、重度骨性關(guān)節(jié)炎，可有效緩解癥狀、改善功能，延緩病程發(fā)展，提高中老年患者的生活質(zhì)量，因此，關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)對膝骨性關(guān)節(jié)炎的治療效果得到廣泛認(rèn)可，基于以上考慮，本課題采用關(guān)節(jié)鏡手術(shù)治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎，結(jié)果顯示：術(shù)后與術(shù)前相比，患者IL-18、MMP-13表達(dá)明顯降低，統(tǒng)計學(xué)有顯著性差異（P＜0.05），表明關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)對降低骨關(guān)節(jié)炎患者炎性介質(zhì)的表達(dá)有一定作用，說明關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)可能會減緩膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)展進(jìn)程，臨床上可以作為治療膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的一種方法。

另外，由于受到課題本身的影響，本課題樣本量不足，可能會影響統(tǒng)計結(jié)果的精確性，另外，對于膝關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)對IL-18、MMP-13表達(dá)影響的機(jī)理尚不明確，需要在后續(xù)的研究中盡一步探討。

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（收稿：2016-12-22 修回：2017-06-18）

（責(zé)任編輯 李秀蘭）

R684.3

：A

：1007-6948(2017)04-0415-04

10.3969/j.issn.1007-6948.2017.04.022

天津市衛(wèi)計委中醫(yī)中西醫(yī)結(jié)合科研課題（2015127）

天津中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科（天津 300150）

谷福順，E-mail:gufushun@126.com