类风湿关节炎患者髌下脂肪垫及滑膜中炎性因子的水平

李龙杰 刘畅 张磊 张海森 陈思 杨留柱 赵卫星 张国瑜

(1沧州市中心医院,河北 沧州 061001;2河间市人民医院;3沧州市南皮县中医院;4沧州市孟村回族自治县医院)

类风湿关节炎(RA)是以滑膜慢性炎性渗出为表现的临床疾病，这种炎性渗出同时也表现在髌下脂肪垫中〔1〕。但是髌下脂肪垫与滑膜各自在RA病理改变中起到什么样的作用尚未明确〔2〕。本研究通过测定RA滑膜及髌下脂肪垫中IL-17和IL-10 mRNA表达情况，进而分析髌下脂肪垫及滑膜在RA中所起作用。

1 对象与方法

1.1研究对象 随机选择2016年9月至2018年9月于沧州市中心医院行关节置换的RA患者41例。所有患者符合欧洲抗风湿病联盟(EU-LAR)2009年制定的RA诊断标准。男10例，女31例，年龄47～77〔平均(53.43±10.26)〕岁，体重指数(BMI)22.7～28.0〔平均(25.41±2.37)〕kg/m2，病程3个月至14年，平均(3.74±1.06)年，手术位置左膝关节27例，右膝关节14例。本研究经医院伦理委员会研究并予以批准。纳入标准：①确诊为RA者；②符合膝关节置换术实施标准者；③术中取髌下脂肪垫和滑膜病理者；④病例资料完善者；⑤对本研究知情同意。排除标准：①合并严重的心、肝、肾等脏器功能不全者；②严重未经控制的糖尿病患者；③术中未取病理或取到的病理不能用于后续研究；④术前3个月有非甾体抗生素类药物应用史者；⑤合并其他部位严重感染者；⑥不同意参与本研究者。

1.2研究方法

1.2.1标本处理 RA关节置换术中，取关节内滑膜及髌下脂肪垫组织送病理，所有标本经10%甲醛溶液固定，常规石蜡包埋，然后进行4 μm连续切片，常规苏木素-伊红(HE)染色。

1.2.2逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测 设备和试剂：Trizol购自美国Gibco BRL公司，Taq酶购自大连宝生物公司，模板RNA 2 μg、M-MLV逆转录酶购自美国Promega公司。引物由上海生工生物工程公司合成。UVIpro凝胶图像分析系统购自美国Kodak公司。方法：将标本通过Trizol方法提取组织总RNA，反应条件为95℃预变性5 min，94℃1 min，68℃30 s，72℃40 s，共计29个循环，72℃延伸10 min。PCR反应产物经过1.5%琼脂糖凝胶电泳60 min，使用UVIpro凝胶图像分析系统进行摄像、扫描、分析。

1.2.3血清检测 所有患者术前给予类风湿因子(RF)、红细胞沉降率(ESR)、C反应蛋白(CRP)检测。所有检查于医院生化实验室和常规实验室完成，由资深检验技师严格按照要求进行操作。取患者清晨空腹血5 ml，静置30 min后，3 000 r/min离心15 min，取上清液进行检测。RF、CRP采用免疫比浊法测定，ESR采用魏氏法测定。

1.3分析指标 比较患者手术前后膝关节功能、膝关节屈曲程度和疼痛程度，比较患者髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA表达水平，使用Pearson法分析髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA与纽约特种外科医院膝关节评分(HSS)、视觉疼痛模拟评分(VAS)相关性及其与ESR、CRP、RF水平的相关性。膝关节功能采用HSS评分〔4〕标准进行评估，结果换算成百分制，分数越高则膝关节功能越好。

1.4统计学方法 采用SPSS19.0软件进行t及χ2检验，相关性分析采用Pearson法。

2 结 果

2.1手术前后膝关节功能比较 41例患者术后随访(20.83±13.03)个月，患者术后HSS、膝关节屈曲程度均明显高于术前，而VAS明显低于术前，差异均有统计学意义(P<0.001)，见表1。

表1 手术前后膝关节功能比较

2.2髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA表达比较 髌下脂肪垫中IL-17 mRNA表达量明显低于滑膜，IL-10 mRNA表达明显高于滑膜，差异均有统计学意义(P<0.001)，见表2。

表2 髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA表达比较

2.3髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA与HSS、关节活动度、VAS的相关性 HSS、VAS与髌下脂肪垫和滑膜中的IL-17 mRNA均呈正相关，与IL-10 mRNA呈负相关，关节活动度与髌下脂肪垫和滑膜中的IL-17 mRNA、IL-10 mRNA无相关性。见表3。

表3 髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA与HSS、关节活动度、VAS的相关性

2.4髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA与ESR、CRP、RF水平的相关性 髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA与ESR、CRP、RF水平无相关性(P>0.05)，见表4。

表4 髌下脂肪垫和滑膜中IL-17 mRNA和IL-10 mRNA与ESR、CRP、RF水平的相关性

3 讨 论

RA是一种以对称性多关节炎为主要表现的自身免疫性疾病，膝关节是最常累及的关节之一，具有较高的致残率〔5〕。RA的病因尚不明确，既往研究认为滑膜炎是最基本的病理改变，最终导致关节畸形甚至功能丧失。但随着对疾病研究的深入，髌下脂肪垫的作用日益被重视〔6〕。

髌下脂肪垫是位于髌腱后方的结缔组织，背覆滑膜，脂肪组织是其主要结构，另外还含有能够产生免疫细胞的成纤维细胞〔7〕。迄今为止，髌下脂肪垫的功能尚未完全研究清楚。有研究表明髌下脂肪垫中血管内皮生长因子越高，血管数量越多，而单核细胞趋化蛋白和IL-6蛋白的水平就越高，组织炎症浸润程度就越高，并且具有丰富的神经纤维，因此被认为是膝关节髌下疼痛的一个原因〔8〕。研究证据表明，髌下脂肪垫与滑膜是单个功能单元的两个组成成分，而不是两个单独的组织。随着髌下脂肪垫研究深入，有研究提出髌下脂肪垫是炎症的来源组织，是具有神经支配与血管化的组织，引起膝前疼痛〔9〕。有研究证实在髌下脂肪垫及滑膜组织中均存在神经肽P物质，能刺激如IL-1β、IL-6、IL-8等炎症细胞因子的产生，并且可促进滑膜中细胞增殖和肥大，从而促进炎症反应的进展〔10〕。

已经有研究发现CD4+T细胞在骨性关节炎疼痛的发生发展中有重要作用，而炎性因子IL-10、IL-17在这一过程中起到了关键的作用〔11〕。滑膜及髌下脂肪垫中均存在免疫细胞因子，CD4+Th细胞活化后可以分泌出IL-10、IL-17等细胞因子，它们在RA的发生、加重或减轻过程中发挥着不同的作用。IL-17是新近发现的重要的促炎因子，它能诱导产生如IL-6、肿瘤坏死因子(TNF)等炎症因子，也可诱导如巨核细胞趋化蛋白(MCP)-1、巨核细胞诱导蛋白(MIP)-2、细胞趋化因子(CXCL)8等趋化细胞因子〔12〕，另外还可诱导金属基质蛋白酶(MMP)-1的过度表达，从而在RA滑膜中细胞炎性反应浸润中起到重要作用。IL-10是Treg细胞分泌的细胞因子，主要由活化的 Th2 细胞和 CD+T细胞产生〔13〕。研究证实IL-10具有抑制炎症作用，与促炎细胞因子IL-17作用相反，可以抑制多种细胞合成，在天然免疫反应过程中起着重要的负调节作用，有广泛的抑制活性〔14〕。IL-10主要表达在RA患者滑膜单核细胞膜上，或存在于 RA 滑液中，具有强效的抗炎作用，可减轻关节肿胀，抑制炎性细胞浸润，促进炎性细胞因子的产生，改善软骨退化等作用，IL-10的分泌缺乏将导致各种炎症过程，甚至会导致炎症持续和不可逆组织损伤〔15〕。

本研究结果说明膝关节置换术对于改善RA膝关节功能具有较好的疗效。髌下脂肪垫中抑炎性因子水平更高。考虑在RA的病情发生和发展的过程中，髌下脂肪垫起到了更为重要的作用。IL-17水平越高，患者临床症状越严重，而IL-10水平越高，患者临床症状越轻，IL-10是类风湿关节炎的保护性因素。但是IL-17和IL-10与ESR、CRP、RF水平无相关性，考虑可能是影响ESR、CRP、RF水平的因素较多所致。