老年女性骨关节炎患者血清及关节液中亚硫酸盐和雌二醇及炎症因子含量变化及其抗感染效应

陈巧玉 周 鑫 扶世杰

(西南医科大学，四川 泸州 646000)

老年女性骨关节炎患者血清及关节液中亚硫酸盐和雌二醇及炎症因子含量变化及其抗感染效应

陈巧玉 周 鑫 扶世杰

(西南医科大学，四川 泸州 646000)

目的 分析亚硫酸盐和雌二醇及炎症因子在老年女性骨关节炎(OA)患者血清及关节液中的含量变化及其抗感染效应。方法 老年女性OA患者96例，均属首诊膝关节炎。取患者血清、关节内腔液做亚硫酸盐和雌二醇及炎症因子〔白细胞介素(IL)-1、6、8〕等指标变化，并依据年龄阶段差异细化研究。结果 当OA患者处于急性期阶段，血清(关节滑液)内亚硫酸盐、IL-1、IL-6、IL-8指标显著高于恢复期(P<0.05)；在不同年龄阶段的OA患者血清(关节滑液)内所含IL-1、IL-6、IL-8等指标均无明显差异(P>0.05)；60～65岁雌二醇含量最高，71～78岁最低，各组差异明显(P<0.05)；随患者年龄的增长，其膝关节滑液内所含亚硫酸盐水平明显增多(P<0.05)；OA患者血清雌二醇含量与膝关节腔内滑液亚硫酸盐含量具有明显相关性(R2=-0.992，P=0.015 4)。结论 亚硫酸盐、雌二醇、炎性因子均可对OA病变产生巨大的病理影响，多项指标可形成连锁生物效应，雌二醇可促成OA抗损效应，而亚硫酸盐可抑制炎性因子表达，利用生物活性分子效应形成局部炎性病理改变作用。

骨关节炎；亚硫酸盐；雌二醇；炎症因子

现代生物效应学说研究表示，在骨关节炎(OA)病变进展期，机体细胞因子中炎性物质表达呈异常现象，尤其白细胞介素(IL)-1、肿瘤坏死因子(TNF)-α等指标最为明显〔1，2〕；而通过动物实验发现在OA病变过程亚硫酸盐也有着积极参与，这一物质可促进粒细胞生物因子活性释放，增强炎性病变反应高表达〔3〕。研究报道，在OA病变期，雌二醇可发生异常改变，该激素不仅仅具备性功能、生殖发育等作用，同时可促进人体代谢，而骨骼代谢也由此形成间接性影响〔4〕。本文分析不同年龄阶段患者血清、关节内腔液所含亚硫酸盐、雌二醇、IL-1、IL-6、IL-8等指标在OA病变中的发展情况。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2014年2月至2016年2月老年女性OA患者96例，年龄60～78岁，平均(68.14±5.04)岁；年龄阶段分组：60～65岁31例，66～70岁36例，71～78岁29例；均在入院后经X线检查符合老年膝关节OA诊断标准〔5〕；依据国际膝关节KL分级标准：重度49例，中度47例；病程8个月～19年，平均(8.76±1.28)年。均需通过关节腔内减压处理，并行关节滑液抽取，并注射应用福瑞达(山东)医药集团生产的2 ml玻璃酸钠注射液，1次/w，连续5 w。根据患者恢复状态分别在急性期(膝关节炎减压操作前)与恢复期(玻璃酸钠用药5 w以上)进行对照研究；另抽取本院同时收治未发OA老年女性患者40例作为对照组，年龄60～77岁，平均(69.12±4.76)岁。纳入标准：符合膝关节炎诊断标准，双侧膝关节病变；患病时间≥6个月；患者及家属知情同意。排除标准：伴有心、肝、肾功能疾病者；伴有严重消化系统病变或贫血严重影响OA治疗者；合并感染性类风湿等因素诱发关节炎者；在研究前期采取镇痛用药或皮质类固醇用药影响检查数据者。

1.2 方法 均在入院急性期与恢复期无菌状态下进行静脉血采取与膝关节滑液留存；3 000 r/min离心10 min，取上清液200 μl，放置于-70℃冰冻待检。亚硫酸盐检测：将待检膝关节滑液样本或血清100 μl与硼氢化钠70 μl混合，在常温状态进行孵育30 min，添加mBrB 5 μl，再行42℃状态下进行10 min孵育，加入高氯酸40 μl混合，常温状态3 000 r/min离心10 min后取上清液，Tris 液混合10 μl，常温状态3 000 r/min离心10 min后取上清液，在4℃状态下进行避光留存样本。分别取5 μl样本进行流动相A(甲醇5∶乙酸0.25∶水94.75，pH值3.4)，流动相B(甲醇)，进行梯度脱洗(5 min 5%,10 min 35%，17 min 45%，22 min 100%，27 min 5%)，流速1.0 ml/min；检测波长479 nm，激发波长392 nm。分别按照0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、2.0、4.0、6.0 μmol/L标准品进行浓度稀释检测。雌激素检测：行电化学发光法检测血清内所含雌二醇指标情况。炎性因子检测：采取酶联免疫吸附(ELISA)法检测患者血清及膝关节滑液内所含IL-1、IL-6、IL-8炎性标志物。

1.3 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件进行t检验。

2 结 果

2.1 两组雌二醇含量比较 OA患者血清雌二醇含量〔(257.69±84.36)pmol/L〕显著低于对照组〔(347.28±91.54)pmol/L，t=5.502 8,P=0.000 0〕。

2.2 OA患者急性期与恢复期血清(或膝关节滑液)内亚硫酸盐和炎症因子含量变化 当OA患者处于急性期阶段，血清、膝关节滑液内亚硫酸盐、IL-1、IL-6、IL-8水平显著高于恢复期(P<0.05)，见表1。

2.3 OA患者不同年龄分组血清、膝关节滑液中雌二醇、亚硫酸盐和炎症因子含量水平比较 不同年龄组血清、膝关节滑液内IL-1、IL-6、IL-8水平均无明显差异(P>0.05)；60～65岁血清内雌二醇含量最高，71～78岁最低(P<0.05)。各年龄组血清内亚硫酸盐水平无明显差异，而膝关节滑液内随年龄的增长明显增多(P<0.05)，见表2。

2.4 OA患者血清雌二醇含量与膝关节腔内滑液亚硫酸盐含量相关性 雌二醇含量与膝关节腔内滑液亚硫酸盐含量具有明显相关性(R2=-0.992，P=0.015 4)。

表1 OA患者急性期与恢复期血清、膝关节滑液内亚硫酸盐和炎症因子含量变化分析±s,n=96)

表2 OA患者不同年龄阶段血清、膝关节滑液中雌二醇、亚硫酸盐和炎症因子含量水平±s)

与60～65岁比较：1)P<0.05；与66～70岁比较：2)P<0.05

3 讨 论

OA属于临床中较为常见的慢性关节退化性病变症状之一，多发生于老年群体，主因机体组织受退行性病变因素造成成骨、破骨细胞病变，进而形成关节软骨损伤，长期异常变化可致关节外缘形成赘骨病理性转变，这易导致关节区域受到生物效应及力学效应因素影响，产生持续性疼痛现象〔6，7〕。OA病变因素极为复杂，可受到软骨骨质因素、细胞增殖因素、外基质降解等形成关节腔内循环失衡，同时大量研究发现，机体肥胖、自身免疫系统缺陷等也可加重患者OA发病风险，不过最为突显的退行性病变参与过程中炎性机制反应占据重要的组成部分〔8〕。Stannus等〔9〕研究表明在OA病变期细胞因子异常高表达现象较为显著，尤其是IL-1、TNF-α等因子表达可极大促进炎性因子活化释放，间接性引起关节软骨病变性衰退；另外现代生物学技术发展，在OA病理变化机制中证实IL-6、IL-8多种趋化因子均形成连锁炎性效应，由此推论可将上述炎性因子指标作为抗OA防治的靶点用药方向〔10〕。如IL-1主要由单核细胞合成，是机体滑膜细胞、巨噬细胞、软骨细胞及纤维细胞的产物，其主体构造内核物质多为1β，占据IL-1细胞主体成分，通过对成骨细胞和破骨细胞合成因子进行活化来增强关节软骨细胞增殖效应，再受到巨噬细胞刺激导致细胞外基质增生，对患者后期退行性病变OA发展带来不小的影响〔11〕。

目前多种气体信号分子观察中表明，在OA病变期一氧化氮(NO)能够借助线粒体移位来抑制关节腔内滑膜细胞因子活性。而Mitsuhashi等〔12〕也通过对OA患者对照正常人员关节滑液成分检测报道，患者滑液内含亚硫酸盐指标明显高于正常人，表明在OA生理病变过程亚硫酸盐也有着不同程度的参与。亚硫酸盐作为生物体内重要的炎性因子与微生物粒细胞调节炎性反应介质之一，其正常含量相对较低。在SD大鼠高血清亚硫酸盐模型中进行亚硫酸盐免疫脂多糖(LPS)用药来阻断亚硫酸盐活性释放，观察模型大鼠对病菌特异性表现，结果表明在抑制亚硫酸盐生存后，大鼠炎性反应加剧，表明在炎性反应过程与亚硫酸盐存在明显相关性〔13〕。同时在细胞因子观察中反向推导得出LPS具有强烈的粒细胞刺激效果，可对机体内亚硫酸盐的合成形成诱导作用。张新玉〔14〕进行急性期、恢复期OA临床病例观察证实，血清内亚硫酸盐可随着患者病程进展提升；同时发现亚硫酸盐在合成过程中可受到炎性因子IL-8与A549细胞活性趋化反应形成连锁效应。本研究提示当患者炎性因子呈高表达状态下，可增强合硫氨基酸也发生异常高负荷现象，引起生物代谢调解反应，增强机体内亚硫酸盐合成效率。

当前医疗领域早已证实在OA的病变过程中女性低水平雌激素将直接造成患者后期病变进展变化加剧；在膝关节炎的发生过程中雌激素的降低可引起炎性因子高表达现象〔15〕；这一现象可能与雌激素自身具备骨细胞促代谢作用相关。当雌激素低下可造成关节软骨中成骨、破骨细胞控制异常，引起软骨细胞高表达状态增生，促进胶原与蛋白多糖相互结合，对肌酸激酶产生连锁表达异常变化，即雌激素间接性影响软骨细胞膜介导，引起关节增生〔16〕。Fransen等〔17〕研究表明，OA患者血清雌二醇水平与健康人员差异明显；与本次研究相符；另外通过研究发现，当膝关节炎患者年龄增长，其自身雌二醇含量也将显著降低，在相关性分析中也证实血清雌二醇含量与膝关节腔内滑液亚硫酸盐含量具有明显相关性；这可能与患者雌激素变化将直接引起OA病理机制效应转变相关〔18〕。当雌激素的逐步降低导致骨代谢平衡异常变化，产生骨密度、骨质丢失现象，这一变化可对患者后期骨关节构架塑形带来严重影响，增加OA病理性发展；另外雌激素的降低也可引起关节腔内微生物环境变化，加重软骨细胞退行性病变。

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〔2016-03-21修回〕

(编辑 苑云杰)

扶世杰(1970-)，男，医学硕士，主任医师，主要从事中西医结合防治骨与关节疾病的基础及临床研究。

陈巧玉(1979-)，女，硕士，讲师，主要从事老年慢性病研究。

R658.3

A

1005-9202(2017)02-0454-03；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.02.089