膝骨关节炎患者远红外线理疗后IL-18、TNF-α的变化及其关系研究

李春树

膝骨关节炎是高发于中老年群体的退行性关节软骨疾病，关节功能受限、关节疼痛等是膝骨关节炎最常见的临床表现，病情严重者可导致膝关节畸形[1]。近年来，随着老龄化的不断加剧，膝骨关节炎发病率逐年上升，已对中老年患者日常生活造成严重影响。故积极采取干预措施对改善患者病情及提高生活质量等尤为重要。膝骨关节炎的发病机制较为复杂，认为细胞因子及炎症介质水平异常在膝骨关节炎的发生及病情发展、预后评估中具有重要作用[2-3]。基于此，本研究对膝骨关节炎患者行远红外线理疗治疗，同时探究白介素-18(interleukin-18，IL-18) 及肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)的水平变化情况。现报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年6月至2019年4月于我院接受治疗的膝骨关节炎患者88例为观察组，其中男46例，女42例；年龄46～84岁，平均年龄(67.83±2.94)岁；病程1～10年，平均病程(5.84±0.76)年；根据病情临床分期，将观察组分为早期组30例，中期组35例，晚期组23例。另选取同期在我院进行健康体检的志愿者88例作为对照组，其中男48例，女40例；年龄45～86岁，平均年龄(68.02±2.17)岁。两组性别、年龄等一般资料比较，差异无统计学意义(P＞0.05)。

1.2 诊断标准 符合《骨关节炎诊治指南》(2018年版)[4]中膝骨关节炎相关诊断标准，经X线检查可见关节间隙明显变窄，且关节边缘存在骨赘；近30 d内膝关节出现明显疼痛感；有骨性膨大；膝关节活动时出现骨摩擦音。

1.3 入选标准 纳入标准：观察组患者符合上述诊断标准；参与本研究前1个月未服用相关药物；临床资料完整；均签署知情同意书。排除标准：合并肝、肾、心、肺功能异常；存在其他系统器质性病变；伴有其他内分泌系统疾病。

1.4 方法 观察组患者给予远红外线理疗，采用华伦远红外线理疗仪(重庆华伦医疗器械有限公司，型号为CQJ-25)照射患侧膝关节20 min，qd，连续理疗30 d。

1.5 观察指标 比较两组治疗前血清IL-18 及TNF-α水平，另比较观察组不同分期下IL-18及TNF-α水平。于治疗前、治疗30 d后抽取观察组患者空腹肘静脉血5 mL，同时于对照组体检时抽取5 mL空腹静脉血，在室温环境下静置血液标本15～30 min，待血液完全凝固后将其放置于离心机内行离心处理，设置离心机转速为3 000 r/min，离心处理15 min后留取上层血清，随后将血清进行无菌分装，并将其放置于-70 ℃冰箱内保存待检。采用酶联免疫吸附法检测血清中IL-18及TNF-α水平，所有操作均严格按照试剂盒要求进行。

1.6 统计学分析 采用SPSS 22.0软件进行数据处理，计量资料以(±s)表示，三组间比较采用单因素方差分析，两组间比较采用t检验，计数资料用率表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组人员血清IL-18及TNF-α水平比较(见表1) 观察组治疗前血清IL-18及TNF-α水平均高于对照组，观察组治疗后血清IL-18、TNF-α水平低于治疗前，差异有高度统计学意义(P＜0.001)。

表1 两组人员血清IL-18及TNF-α水平比较(±s)单位：pg/mL

表1 两组人员血清IL-18及TNF-α水平比较(±s)单位：pg/mL

?组别 例数 时间 IL-18 TNF-α观察组 88 治疗前 59.96±6.84 32.08±7.65治疗后 13.57±4.29 6.71±1.12对照组 88 7.68±2.73 5.73±1.51 t1值 66.592 31.700 P1值 ＜0.001 ＜0.001 t2值 53.898 30.782 P2值 ＜0.001 ＜0.001

2.2 观察组不同临床分期血清IL-18及TNF-α水平比较(见表2) 膝骨关节炎晚期血清IL-18 及TNF-α水平均高于中期与早期，差异有高度统计学意义(P＜0.001)。

表2 观察组不同临床分期血清IL-18及TNF-α水平比较(±s)单位：pg/mL

表2 观察组不同临床分期血清IL-18及TNF-α水平比较(±s)单位：pg/mL

?组别 例数 IL-18 TNF-α早期组 30 54.73±14.72 12.85±4.23中期组 35 68.39±20.08 15.76±3.92晚期组 23 88.92±21.55 58.63±9.86 F值 12.871 14.286 P值 ＜0.001 ＜0.001

2.3 膝骨关节炎患者血清IL-18及TNF-α相关性分析 血清IL-18及TNF-α与膝骨关节炎临床分期呈显著正相关(r＝0.637、0.584，P＜0.05)。

3 讨论

膝骨关节炎主要侵犯患者关节滑膜等组织，随着病情发展，将对患者生活质量造成严重影响。医学研究认为[5]，膝骨关节炎是一种无菌性炎症性的退行性骨关节疾病，由于患者体内发生强烈的炎症反应，使得炎性介质及细胞因子快速且大量分泌，造成机体内细胞因子及炎症介质水平异常。此外，各细胞因子及炎症介质经自分泌与旁分泌形式作用于软骨组织，造成软骨基质被降解及破坏[6]。由此可见，各细胞因子及炎症介质均参与膝骨关节炎疾病的形成及发展，同时各炎症因子水平的高低对预后评估具有重要作用。

IL-18、TNF-α是临床上研究较多、较为活跃且与膝骨关节炎间存在密切联系的炎症介质及细胞因子。IL-18是膝骨关节炎中主要的细胞因子，首次是在小鼠肝脏内提取到的致炎因子，与其他已知的细胞因子不同之处在于序列排列及生物学功能。IL-18是在多种细胞作用下而产生，在膝骨关节炎中，IL-18存在于滑膜衬里及软骨细胞中。IL-18首先被合成产生IL-18 mRNA，随后经白介素-1(interleukin-1，IL-1)转换酶裂解而成，具有抗病原微生物、免疫学功能、抗超敏反应、抗真菌等生物学功能，与类风湿性关节炎等免疫性疾病间存在密切联系[7]。而肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)初始出现于被细菌感染的小鼠血清中，其具备较强杀伤肿瘤细胞的能力。依据结构差异，将TNF分为TNF-α与TNF-β，其中TNF-α是由T细胞、单核细胞、巨噬细胞作用下产生的可促使肿瘤坏死的因子，人体内如淋巴细胞、巨噬细胞、内皮细胞、成骨细胞、平滑肌细胞、单核细胞等均可释放TNF-α，经细胞膜上的受体传递信号实现其生物学活性[8-9]。医学研究表明[10]，TNF-α可打破金属蛋白酶组织抑制剂与软骨细胞基质金属蛋白酶平衡，明显增强酶的活性，且其活性超过抑制剂活性。说明TNF-α作用机制与IL-18间存在类似之处，同时TNF-α还会加重患者软骨组织损伤。本研究结果显示，观察组治疗前血清IL-18及TNF-α水平均高于对照组，治疗后血清IL-18及TNF-α水平低于治疗前，且膝骨关节炎晚期血清IL-18及TNF-α水平均高于中期与早期，提示经远红外线理疗能够缓解患者病情，减轻机体炎性反应，促使患 者 血 清 中IL-18 及TNF-α 水 平 下 降，IL-18 及TNF-α在膝骨关节炎的形成及发展中具有重要作用，IL-18及TNF-α水平与病情严重程度呈正相关，其水平越高，病情越严重。TNF-α可诱导IL-18等细胞因子产生，二者间存在协同作用，可介导对关节组织的破坏，在膝骨关节炎发生及发展中具有重要作用。故可将二者作为评估膝骨关节炎疾病严重程度的敏感血清学指标，同时还可为疾病临床诊断及治疗提供参考依据。

综上所述，膝骨关节炎血清中IL-18及TNF-α水平与疾病严重程度呈正相关，两者结合可充分反映患者病情严重程度，对疾病早期诊断、指导治疗及预后评估具有重要作用。