不同证候膝骨关节炎患者证候程度评分与关节液炎性指标的典型相关分析

叶超 陈婧 刘向春 亓建 宗晨钟 王建军 魏峰 唐开强 王庆甫△

应用中医药疗法治疗膝骨关节炎(Knee Osteoarthritis，KOA)疗效确切，个性化诊疗，广泛应用于临床诊疗[1]，证候的准确判断是取得较好疗效的重要前提。炎症因子浓度变化与KOA发生发展密切相关[2]，基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinases，MMPs) 和金属蛋白酶组织抑制剂(Tissue Inhibitor of Metalloproteinases，TIMPs)作用失衡是关节软骨损伤的重要因素[3]。本研究通过典型相关分析的统计方法探索中医证候程度评分与关节液炎症指标浓度的典型相关性，为制定不同证候膝骨关节炎的治疗方案提供依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

本研究严格遵循流行病学横断面调查的研究方法，于2019年1月至2019年12月在北京中医药大学东直门医院骨伤科住院的患者，西医诊断为膝骨性关节炎，共计53例。本研究均取得患者的知情同意，研究方案取得了北京中医药大学东直门医院医学伦理委员会的批准。

1.2 诊断标准

西医诊断标准参照《骨关节炎诊疗指南》的诊断标准：1)近1个月内反复的膝关节疼痛；2)X线片(站立位或负重位)示关节间隙变窄、软骨下骨硬化和(或)囊性变、关节边缘骨赘形成；3)年龄≥50岁；4)晨僵时间≤30 min；5)活动时有骨摩擦音(感)。满足诊断标准1)+2)3)4)5)条中的任意两条，即可诊断[4]。

中医证候辨识标准参照《22个专业95个病种中医诊疗方案》(2010年国家中医药管理局制定)的诊断标准[5]。证候的判定根据中医证候评分量表进行量化，积分法判定中医证候[6]。证候总评分=主症评分+次症评分+舌脉评分，满6分者为确定证候。

1.3 纳入标准

1)符合诊断标准；2)愿意参加调查，依从性好的患者；3)年龄25～80岁；4)膝关节影像学表现符合膝骨关节炎影像学表现。

1.4 排除标准

1)并发症影响到关节者；2)类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、痛风；3)晚期畸形；4)妊娠或哺乳期妇女；5)治疗前1周内使用过消炎镇痛药或糖皮质激素；6)内科疾病严重者。

1.5 方法

1)分组方法：本研究共纳入53例患者，其中肝肾亏虚证31例，痰瘀互结证22例。

2)中医证候程度的量化：根据中医证候量表，通过证候评分量化证候的严重程度。

3)关节液的采集、存贮和检测：抽取膝关节液0.5～2.0 mL，2 h内，离心参数为3 000 r/min，10 min，于-80 ℃超低温冰箱保存，样本存储于北京中医药大学东直门医院生物样本库。MMP-9及TIMP-1的浓度测定采用酶联免疫吸附法(ELISA)进行测定，试剂盒品牌为AMEKO。

1.6 统计学方法

数据资料采用SPSS17.0统计软件分析所有数据。若数据呈正态及方差齐，采用独立样本t检验。若数据不满足正态性及方差齐性，采用独立样本的非参数检验。计数资料用出现频次表示，构成比之间比较采用卡方检验，检验水准选取α=0.05，P<0.05差异有统计学意义。中医证候积分与炎性指标水平的相关性采用典型相关分析，应用宏程序进行数据拟合，对典型相关系数进行Bartlett检验。

2 结果

2.1 一般资料

本研究纳入的膝骨关节炎患者共计53例(男15例，女38例)，其中痰瘀互结证22例，肝肾亏虚证31例。将患者年龄、体质量、收缩压、舒张压等数据进行对比，可见两组患者一般资料差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 不同证候膝骨关节炎患者一般资料比较

2.2 膝骨关节炎肝肾亏虚证与痰瘀互结证患者两组中Kellgren-Lawrence(K-L)分级的比较

通过对膝骨关节炎肝肾亏虚证与痰瘀互结证患者K-L分级的比较，肝肾亏虚证与痰瘀互结证患者在K-L分级构成比中差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 膝骨关节炎痰瘀互结证与肝肾亏虚证患者膝关节K-L分级情况(例)

2.3 膝骨关节炎患者炎性指标水平及中医证候评分间的相关系数

通过对膝骨关节炎患者炎性指标水平与中医证候评分进行统计学处理，得出炎性指标水平及中医证候评分间的直接相关系数，炎性指标水平与中医证候评分间的直接关联不大，见表3。

表3 自变量和因变量之间的直接相关系数

2.4 典型相关系数及假设检验

通过对于典型相关系数及假设检验的统计学处理，按照α=0.05的检验水准，第一对典型变量之间的相关关系成立，第二对典型变量之间的相关关系不成立。炎性指标水平和中医证候评分关系的研究可以转化为研究第一对典型相关变量之间的关系，见表4。

表4 典型系数及假设检验

2.5 自变量和因变量的标准化典型相关系数矩阵

使用标准化典型相关系数来评估炎性指标水平及中医证候评分两个方面的关系。在第一对典型变量中，变量系数都比较均匀(MMP-9 OD值的W1=0.431，TIMP-1 OD值的W1=0.804，肝肾亏虚证的V1=0.662，痰瘀互结证的V1=1.459)。无论是炎性指标水平还是中医证候评分的系数都表明，中医证候评分程度越高，炎性指标水平异常总体程度越重。

2.6 典型结构关系

通过中医证候评分与炎性指标水平的典型相关性分析可知：膝骨关节炎患者关节液中TIMP-1水平与中医证候评分之间具有典型相关性，膝骨关节炎痰瘀互结证患者中医证候评分和炎性指标水平间具有典型相关性，见表5-6。

表5 炎性因子原始变量和证候典型变量的典型结构分析

表6 证候原始变量和炎性因子典型变量的典型结构分析

3 讨论

膝骨关节炎是临床常见的退行性骨关节疾病，该疾病的发病率可占骨性关节炎的30%[7]，随着人口老龄化的逐步来临，膝骨关节炎的发病率呈逐步上升的趋势[8]。世卫组织数据显示约10%的医疗问题与膝骨关节炎有关系[9]，以关节软骨破坏和软骨下骨的变化为膝骨关节炎疾病的主要改变，常见的症状主要为：疼痛、关节肿胀、僵硬及功能障碍等，病情严重时可出现膝关节畸形，严重影响患者的生活质量[10]。

大量研究已经提示膝骨关节炎患者关节液炎症因子指标变化与膝骨关节炎疾病的发生发展有密切关系。MMPs[11]与TIMP[12]等炎症细胞因子在膝关节软骨退变的过程中有重要的作用，MMPs是由N末端中心区、C末端和多肽组成的氨基酸序列，是细胞外基质降解最重要的水解系统，其可降解软骨中胶原蛋白等基质大分子[13]。MMP-9的基因表达位于深层软骨，破坏基质和胶原的网状结构[14]。TIMPs具有抑制MMPs活性的作用，通过该过程调节细胞外基质的代谢过程[15]。值得关注的是TIMP-1和MMP-9的亲和力较高，因此本课题研究关节液中TIMP-1及MMP-9的浓度特点与中医证候程度之间的模切关系。

对于膝骨关节炎中医方面的病因病机，《张氏医通》曰“膝者筋之府”。屈伸不能，膝痛无有不因肝肾虚者。另一方面，体内气机转运失常，升清降浊失司；分清降浊失调，气血津液受阻，从而湿热痰浊、瘀血内生，痰瘀相互影响。笔者在临床诊疗中发现以肝肾亏虚证和痰瘀互结证为膝骨关节炎的常见证候。应用中医疗法治疗膝骨关节炎，在疾病的症状及证候的不适的治疗方面，均能取得较好效果，体现了中医药整体治疗的优势。如赵颖林等[16]应用地黄骨痛康胶囊治疗肝肾亏虚型膝骨性关节炎，除了能缓解疾病的症状，在中医症状积分上也有满意的改善。

典型相关分析可以将两组指标间的相关信息挖掘出来，通过这种统计学方法，将原来两组变量关系转化为少数几对综合变量的关系，可理解为主成分分析的降维。该方法可用于中医证候与微观指标关系的深入研究，是研究两组数据指标间关系的一种多元统计方法[17]。

本研究纳入的肝肾亏虚证和痰瘀互结证膝骨关节炎患者一般资料比较差异无统计学意义，说明患者在一般资料方面基线齐，保证了后续研究的客观性。肝肾亏虚证和痰瘀互结证膝骨关节炎患者在K-L分级的比较中差异无统计学意义，说明两组患者在膝骨关节炎疾病程度上一致，在后续进行典型相关性的研究中，膝骨关节炎疾病程度不会影响研究的准确性，得到的差异性结果是由于膝骨关节炎不同中医证候特点产生的。

证候的客观化和标准化研究逐渐成为证候研究发展的趋势，可以使证候研究更加丰富和完善[18]。中医证候量表是中医临床诊治量化评价的重要方式[19]，本课题通过中医证候评分量表进行证候的量化评分，除了可以确认证候的类型，还可以对证候的严重程度进行量化评估。

膝骨关节炎痰瘀互结证的发病过程中，痰浊和瘀血互相掺杂，痰阻血难行，血瘀痰难化。《医学传心录》中记载：“风、寒、湿气侵入肌肤，流注经络，则津液为之不清，或变痰饮，或成瘀血。”本研究表明膝骨关节炎痰瘀互结证患者中医证候评分和炎性指标水平间具有典型相关性，说明痰瘀互结证的严重程度与炎性指标水平紧密相关，血行凝涩，痰湿内生，痰瘀互结，阻碍气血濡养筋骨，发为膝痹。与此同时，MMP-9上调会导致关节软骨的破坏[20]，在膝骨关节炎患者中该因子的表达与软骨退变的程度呈正相关[21]。微观指标与宏观病因病机分析相一致，从另一个角度说明证候具有物质学基础，丰富了膝骨关节炎辨证的中医内涵。

痰瘀互结证中血瘀、痰凝滞留关节，筋脉闭阻，不通则痛，瘀血既久，亦能化痰；肝肾亏虚证中肝藏血主筋，肾主骨生髓，肝肾日渐衰惫，骨枯髓减，筋骨无以充盈，髓海失养，膝为筋府，肝肾同源，气血衰甚，筋脉无以濡养，不荣则痛。在证候程度逐步严重的过程中，保护性因子同时出现分泌增加。TIMP-1能通过抑制MMPs的活性，延缓ECM的降解[22]。膝骨关节炎患者关节液中TIMP-1水平与中医证候评分之间具有典型相关性，提示无论是痰瘀互结证还是肝肾亏虚证候状态下，保护性炎症指标均与证候的严重程度关系密切，从另一个角度佐证中医学“整体观念”及“阳生阴长”的核心理念。

在对膝骨关节炎痰瘀互结证患者进行诊疗中，在活血祛瘀、化痰止痛的基础上，建议加用改善炎症反应等药物共同组方，同时兼顾辨病与辨证两个方面。而对膝骨关节炎肝肾亏虚证患者在补益肝肾、温经止痛的基础上，建议加用通络理气、化痰活血等药物，谨防因虚致实情况的发生，这也是中医学“既病防变”理念的体现，以期取得更好的临床效果。不同证候膝骨关节炎患者证候程度与关节液炎性指标的典型相关分析，为中医药防治膝骨性关节炎提供了依据。