自体富血小板关节腔内注射治疗晚期膝骨关节炎对疼痛及疼痛介质的影响

陈群群，霍少川，周驰，杨飞，罗涛，黄若谷

(1.广州中医药大学第三附属医院，广东 广州 510378；2.广州中医药大学第一附属医院，广东 广州 510405；3.郑州市第十五人民医院，河南 郑州 450041；4.肇庆市中医院；广东 肇庆 526020；5.东南大学附属中大医院 江苏 南京 210044)

骨关节炎是一种以膝关节软骨损害为主，并累及整个膝关节组织的关节疾病，最终可发展为关节软骨退变、纤维化、断裂、溃疡，严重影响人类健康和生活质量。骨关节炎的主要临床症状为关节疼痛、僵硬、肥大和活动受限，其中，疼痛是最突出的症状和就诊的主要原因，如何缓解和减轻疼痛是目前治疗的关键和难题。目前的研究[1]认为，疼痛介质(PGE2、SP、DA、5-HT)和白三烯(LTB4、LTC4、LTD4)在关节疼痛的发生和骨关节炎的进展中起重要作用，在膝骨关节炎患者体内可明显增高，可作为疼痛的客观评价指标。骨关节炎属非典型的炎性病变，但炎症反应在其发生和发展中起重要重要作用。TNF-α，IL-1β作为主要的促炎因子，可加快关节基质的溶解，加重骨关节炎的病情，也可促进神经细胞去极化，从而引起疼痛[2]。在治疗上，已有研究[3]认为，晚期骨关节炎的关节腔注射治疗比口服药物疗效更好，副作用更小。 自体富血小板(platelet-rich plasma，PRP)是自体全血经离心形成的血小板浓缩物，富含多种生长因子，可抑制破骨细胞，促进软骨细胞和骨基质的生成，且由于来自于自身，安全性高，加之关节腔内注射可直接作用于病变部位，能够更好的发挥作用[4]。既有研究[5-6]证实，PRP对晚期膝骨关节炎疗效确切，但其对疼痛和疼痛介质的影响需进一步研究和探讨。本研究拟通过观察PRP关节腔内注射治疗晚期膝骨关节炎对疼痛及疼痛介质的影响，以期探寻PRP在治疗晚期膝骨关节炎中的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2017年1月至2018年6月于上述单位就诊的100例晚期膝骨关节炎患者，所有患者均签署知情同意书，并经本院伦理委员会批准。按照随机数字表法将患者分为实验组和对照组，每组各50例。实验组中，男性27例，女性23例，年龄(54.34±4.36)岁；病程(3.56±0.71)年；KL分级Ⅲ级20例、Ⅳ级30例。对照组中，男性26例，女性24例；年龄(55.15±3.29)岁；病程(3.44±0.81)年；KL分级Ⅲ级18例、Ⅳ级32例。两组患者性别、年龄、病程等一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组患者一般资料比较

纳入标准：(1)符合2010年中华医学会风湿病学分会制定的《骨关节炎诊断及治疗指南膝》[7]；(2)Kellgren-Lawrence(KL)分级[8]Ⅲ或Ⅳ级，达到人工关节治疗指征；(3)年龄40～85岁；(4)血小板数量等血液指标正常；(5)患者同意本治疗方法，并签署知情同意书。排除标准：(1)治疗前 1周内使用非甾体抗炎药，过去一年有关节腔行注射病史；(2)孕妇，患有血液病、肿瘤、糖尿病等全身性疾病，或局部感染史；(3)血小板<1.5×105/L、血红蛋白<11 g·L-1者；(4)3个月内有服用抗凝血药和免疫抑制药者；(5)患者膝骨关节炎为继发性；(6)患者症状处于缓解期。

1.2 方法

1.2.1 治疗方法 将制备好的PRP注射液1 mL进行血小板计数，剩余4 mL加入氯化钙注射液(上海信谊金朱药业有限公司)1 mL 以激活血小板。实验组患者取仰卧位，伸直患膝，选取髌骨外侧，髌股关节间隙进针点，用一次性注射器经皮注入至关节腔，注射过程在2 h内完成。对照组取复方倍他米松2 mL和利多卡因2 mL混合，注射入关节腔，注射方式同实验组。

1.2.2 观察指标 (1)疗效评价：膝关节视觉模拟评分(VAS)[9]降低≥70%为显效，降低≥30%且<70%为有效，无变化或降低<30%为无效。有效率=(显效+有效)/例数。(2)血清PGE2、SP、DA、5-HT；LTB4、LTC4、LTD4；TNF-α、IL-1β的检测：分别于治疗前后取两组患者空腹静脉血10 mL，以4 000 r/min速度离心10 min 。静置取上清于-80 ℃保存备用。采用 ELISA 法检测血清中PGE2、SP、DA、5-HT、LTB4、LTC4 、LTD4、TNF-α及IL-1β含量，试剂盒由上海美旋生物科技有限公司提供，所有操作均严格按照试剂盒说明书进行。

1.3统计学分析

2 结果

2.1 疗效评价指标比较

实验组治疗有效率为90%，对照组为68%，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 疗效评价指标[n(%)]

2.2 血清疼痛介质(PGE2、SP、DA、5-HT)比较

治疗前两组患者PGE2、SP、DA、5-HT比较，差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后，PGE2、SP、DA、5-HT均下降，且实验组下降程度大于对照组，比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组患者疼痛介质比较

*P>0.05，与对照组治疗前相比；#P<0.05，与同组治疗前相比。

2.3 白三烯(LTB4、LTC4和LTD4)比较

治疗前，两组患者LTB4、LTC4和LTD4比较，差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后两组患者LTB4、LTC4和LTD4均下降，实验组下降程度大于对照组，差异比较有统计学意义(P<0.05)。见表4。

2.4 促炎因子(INF-α、IL-1β)比较

治疗前，两组患者INF-α、IL-1β比较，差异无统计学意义(P>0.05) 。治疗后，实验组与对照组INF-α、IL-1β均降低，且实验组降低水平大于对照组，差异比较有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表4 两组患者LTB4、LTC4和LTD4比较

表5 两组患者INF-α、IL-1β比较

3 讨论

骨关节炎是一种病因不同，但生物学、形态学、临床症状等却相似的慢性进行性关节疾病。其发病机制不明，目前认为可能与遗传、创伤、免疫、营养等有关，好发于膝关节，疼痛是主要临床症状，早期多为间歇性痛，晚期多进展为持续性痛[2]。该病目前治疗的重点为缓解和减轻疼痛，保护关节正常功能，促进骨质增生修复，提高生活质量。针灸、推拿、非甾体类抗炎药、关节内注射玻璃酸钠等均为疾病发生后的补救措施，但局限性多，远期效果欠佳且易反复发作[10]。有研究[11]表明，与口服药物、关节腔内注射玻璃酸钠等方案相比，膝关节腔内注射PRP疗效更好，患者的症状缓解更为持久。本研究以此为基础，通过观察PRP关节内注射对晚期膝骨关节炎患者疼痛的疗效和对疼痛相关介质的影响，借以探寻PRP在晚期膝骨关节炎中的治疗价值。

本研究结果显示，治疗后两组患者疼痛均明显缓解，实验组有效率(90%)明显高于对照组(68%)。陈玉书等[12]的研究结果表明，PRP对膝骨关节炎短期疗效良好，且疗效有一定的时间依赖性。Napolitano等[13]报道22例膝关节骨关节炎患者进行PRP关节内注射治疗后，患者膝关节功能和疼痛得到明显的改善，与本研究结果基本一致。进一步研究发现，治疗后，实验组与对照组LTB4、LTC4、LTD4、INF-α、IL-1β均降低，实验组降低程度明显大于对照组。白三烯(LTB4、LTC4、LTD4)可通过调节NF-κB通路，增加促炎细胞因子的释放，同时，对炎症细胞具有很强的趋化性，可激活炎症细胞，使其分泌INF-α、IL-1β等具有痛觉增敏效应的炎症因子，使机体疼痛加剧[14]。而在膝骨关节炎患者体内高表达的IL-1β、INF-α可促进滑膜和软骨细胞分泌PGE2等疼痛介质[15]。PGE2作为炎性介质和疼痛介质，可降低疼痛阈值，激活感觉神经末梢受体，强化痛觉[16]。DA、5-HT为外周疼痛介质，具有直接致痛作用，主要通过第二信使作用刺激感觉末梢神经，使机体产生痛觉[17]。SP是最常见的伤害性刺激神经肽，广泛分布于细神经纤维内，主要发挥传递疼痛信息和致痛的作用[18]。本研究还发现，治疗后PGE2、SP、DA、5-HT均下降，实验组下降程度大于对照组，表明经PRP关节内注射治疗后疼痛介质PGE2、SP、DA、5-HT的表达明显减少。PRP含有大量的血小板源性生长因子、类胰岛素生长因子、转化生长因子β、血管内皮生长因子，可以促进软骨基质合成，刺激软骨细胞增生，并有一定的抑制局部炎症反应，调节微环境作用。此外，PRP中的炎症调节因子还可通过抑制NF-κB通路，从而抑制白三烯介导的软骨基质的降解和炎性因子的表达，并和多种生长因子协同促进干细胞增殖、蛋白多糖和胶原的分泌，从而发挥修复关节软骨，缓解疼痛，改善骨关节症状[19]。

综上，PRP关节腔注射疗法可有效改善晚期膝骨关节炎患者疼痛症状，修复关节软骨，控制炎症反应，适合在临床推广。