膝骨关节炎发病机制及腔内治疗概述
2013-01-25杜晓红李曙波
肖 巍 杜晓红 李曙波 李 冬
湖北省武汉市中医医院,湖北 武汉 430014
膝骨关节炎发病机制及腔内治疗概述
肖 巍 杜晓红 李曙波 李 冬
湖北省武汉市中医医院,湖北 武汉 430014
膝骨关节炎;发病机制;腔内治疗
膝骨关节炎导致的痛苦和残疾严重地损害患者的生存质量,并且已经成为当前社会面临的严重的社会经济负担之一。随着我国人口逐步进入老龄化时代,预计OA的发病率也会越来越高。
1 病因及病理
膝关节骨性关节炎病变从膝关节软骨退行性改变开始逐步累及软骨下骨质、滑膜、关节囊等关节重要结构,其修复及代偿过程是一个慢性炎症过程。随着分子生物学、遗传学、免疫学的发展,发现遗传因素、性激素、细胞因子、自由基、自身免疫、骨内高压、金属蛋白酶、软骨细胞凋亡等在OA的发病过程中起着十分重要的作用,导致关节软骨的蛋白多糖合成受到抑制及胶原纤维受到破坏,软骨因此丧失弹性增加了液压渗透性而使软骨细胞受到的压应力增高,分解酶增加,润滑作用下降而使关节软骨面破坏[1]。在力学和生物学等因素的共同作用下,软骨细胞、细胞外基质及软骨下骨三者之间分解和合成代谢失衡,引起滑膜关节以伴有关节周围骨质增生为特点的软骨丧失所致疾病。
1.1 遗传因素 KOA的流行病学研究显示,本病是一种遗传性代谢异常引起的全身性改变的关节表现。女性显性遗传,老年女性显性发生率30%,男性隐性遗传,老年男性仅为3%左右。
1.2 肥胖 一般超过体重30%的情况下会比正常体重的患者容易发生膝关节的问题,主要机制是机械性和生物性损伤。因为肥胖首先增加了对膝关节的压力,由于关节负重过度,促进了膝关节、关节面软骨及其周围支持结构的劳损或退变。
1.3 关节创伤 各种类型的膝关节外伤、运动创伤成为膝关节OA最直接的诱发因素,不论力量较大的单次冲击或局部多次微小冲击的力量都容易传导至关节软骨,发生损伤或破坏,慢慢发展为膝关节骨性关节炎。
1.4 激素 研究发现睾丸酮促进KOA病变的发展,而雌激素则抑制病变的发生。在垂体前叶激素中,生长激素使病变恶化而促肾上腺激素促使病变修复。日本绪方教授发现摘除狗的唾液腺,会使其发生了骨关节病,而研究又发现OA老人唾液腺呈脂肪化,认为唾液腺激素是维持软骨的重要激素[2]。
1.5 细胞因子 解性细胞因子和合成性细胞因子之间的平衡维持着软骨基质合成代谢和分解代谢的平衡,二者之间的平衡失衡是骨性关节炎软骨基质的降解和破坏的基本原因。许多环节中均有细胞因子的参与,主要起促进分解代谢作用,与OA病变进展的有IL-1、TNF、IL-6等,促进合成代谢及抑制OA进展的有IGF(胰岛素样生长因子)、TGF(转化生长因子)等[3-4]。
1.6 自由基 自由基是许多疾病发生的基础,有学者发现自由基攻击透明质酸分子使其解聚和降解,可抑制软骨基质蛋白多糖及胶原的合成,促进它们的降解,亦有学者发现自由基可抑制关节软骨细胞DNA的合成。临床研究发现OA患者红细胞内SOD(超氧化物歧化酶)明显下降,血浆LPO(脂质过氧化物)含量明显增高,二者呈负相关。
1.7 自身免疫 近年来关节软骨损伤退变中的自身免疫反应现象日益为人们所关注。有些学者根据病人关节反复肿胀、滑膜炎表现等症状推测OA的发生可能与关节软骨的自身免疫反应下降有关。实验证明,OA患者关节液中IgA、IgM和IgC的含量下降且有补体沉着,因而降低了对炎症的反应能力,且关节易于感染,形成难以治愈的滑膜炎。
1.8 骨内高压 骨内血液循环障碍引起的骨内高压是形成膝关节骨性关节炎的重要因素,也是导致该病一系列临床症状如膝痛、休息痛的直接原因。实验及临床研究发现,所有骨性关节炎患者及动物模型中,都有骨内高压及骨内静脉瘀滞这两种病理的存在,两者导致骨内动脉灌注减少,骨内血流动力状态改变以致氧供不足,酸性代谢产物堆积。关节内高压还可使滑膜的血流量减少,静脉瘀积致使滑膜分泌酸性滑液,关节软骨因此而发生退变。
1.9 软骨细胞凋亡 在关节软骨中也存在软骨细胞的程序性死亡,其在OA中的作用也引起人们的重视。在正常关节软骨细胞程序性死亡的发生率很低,为0% ~5%,而在KOA关节软骨细胞的发程序性死亡明显增高。此说明软骨细胞程序性死亡参与KOA的发生与发展。
2 腔内治疗
2.1 复方丹参注射液腔内治疗研究 现代药理研究证实:复方丹参注射液能减轻或治疗放射野微血管肿胀及痉挛,抑制成纤维细胞形成,防治管腔狭窄或填塞,并有抗炎、抗感染作用;复方丹参注射液具有活血化瘀功效,可改善局部血液循环,改善毛细血管的通透性,增强网状内皮系统的功能,其局部应用在一定程度上可抑制关节软骨、滑膜缺血后水肿、变性和坏死,促进关节滑膜及表层软骨修复。
2.2 HA的腔内治疗研究 Peyron[5]1974年首次用HA治疗26例OA患者(36个膝关节、4个髋关节和1个肘关节),有2/3的患者症状明显减轻,未见明显的不良反应。患者滑液的蛋白质检测及白细胞计数结果表明无局部炎症反应,滑液的黏度增大。Namiki等[6]对43例OA患者的治疗结果表明,对中度以上的患者疗效较差。HOMANDBERG等[7]在牛的膝关节OA模型中观察到,HA不仅能修复纤维蛋白造成的软骨损害,而且还能促进蛋白聚糖的合成分泌。对HA远期疗效的观察也有报道,Suzu[8]观察了HA对15例OA患者治疗后16个月的疗效,尽管结果令人满意,但样本较少。张鸿逵等[9]观察了HA对OA症状缓解的远期疗效,30例OA患者用HA治疗5周后,临床症状获得缓解。然后停止治疗继续观察疗效,发现停药16个月后,有70%的患者临床症状未复发,结果表明HA有一定的远期疗效。大量的动物研究已表明[10-11],关节腔内补充外源性HA,不仅可预防处于病变条件下的关节软骨的退行性改变,对已发生退行性改变的关节软骨也具有修复和改善作用。
2.3 冲洗关节腔 冲洗治疗可以促进滑膜组织绒毛水肿的消失以及减少渗出,减少局部各种炎症因子,以及消炎镇痛,改善关节液渗透压,改善滑膜血液循环,改善关节内环境,恢复滑液正常成分,改善软骨营养,局部限制疾病发展[12]。生理盐水的物理冲洗作用有效降低关节腔内压力,促进关节液及毒素的排出,还可以清洁创面、去除异物。有研究证明[13],丹参等活血化瘀药能扩张周围血管改善血流动力学和血液流变学,从而改善微循环,有利于骨关节的恢复。葛成栋[14]研究认为复方丹参注射液能降低血粘度,改善骨内微循环状况,从而改善了关节软骨的营养状况;改善局部组织的缺血缺氧,提高氧利用率,降低氧自由基含量,阻止过氧化物损害的作用,从而恢复了关节软骨的正常理化环境,可使血液中前列腺素的含量降低,同时可抑制中性粒细胞的趋化性,从而达到抗炎、消肿、止痛的效果。现代医学证明,复方丹参注射液还具有抗自由基和钙离子拮抗剂的作用,能提高超氧化物歧化酶的活性[15],对巨噬细胞的免疫活性及多种细胞因子的分泌有双向调节作用[16],减少关节腔内炎性介质产生,从而缓解疼痛。
3 结论与探讨
骨性关节炎是引起膝关节疼痛的主要原因之一,其病因和病理目前未完全明了,现已明确系多种因素造成关节软骨的破坏。由于膝关节负荷传导紊乱,关节软骨酶、自由基、细胞因子对关节的作用以及自身免疫反应等导致关节软骨的蛋白多糖合成受到抑制及胶原纤维受到破坏,软骨因此丧失弹性增加了液压渗透性而使软骨细胞受到的压应力增高,分解酶增加,润滑作用下降而使关节软骨面破坏。因此,保护关节软骨、延缓其破坏过程及控制炎症反应是治疗本病的关键。
采用关节内注射HA配合复方丹参注射液冲洗,通过减少炎症反应、润滑关节软骨、改善临床症状等,在治疗KOA时可具有协同作用,临床中具有潜在的价值。
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2013.01.15)