早期与晚期膝骨关节炎患者髌下脂肪垫脂肪组织相关炎症因子水平比较

杨放，陈泽铭，余盛，戎鹏泽，石林，王诚浩，庞清江

膝骨关节炎（KOA）是中老年人群常见疾病之一，随着疾病的进展根据不同的影像学检查手段有其相应的疾病分期，目前应用最多的是K-L 分级[1]。髌下脂肪垫（IFP）是膝关节最大的软组织结构[2]，其从周围的滑膜获得丰富的血液供应，本身还给予髌腱及髌骨下级血供。本研究拟探讨早期与晚期KOA患者IFP脂肪组织相关炎症因子水平，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2019 年9 月至2020 年3 月中国科学院大学宁波华美医院收治的KOA 患者60例，其中晚期30例（观察组），早期30例（对照组）。纳入标准：（1）符合美国风湿病协会1995年版KOA诊断标准，晚期患者K-L分级为III～IV 级，半月板MRI stoller 分级III级，需行全膝关节置换术（TKA）；早期患者K-L 分级为I～II 级，半月板MRI stoller 分级处于III 级，需行关节镜下半月板修复术。（2）晚期患者TKA 术中发现患者半月板损伤严重，膝关节骨赘增生、软骨磨损严重；早期患者关节镜下见半月板损伤严重，膝关节软骨磨损情况较轻。（3）年龄≥50岁。（4）体质量指数（BMI）≤30 kg/m2。（5）患者既往无膝关节创伤及膝关节手术史，近6 月内无膝关节腔内注射史。（6）患者一般情况可，可耐受TKA手术或膝关节镜下半月板修补术，ASA分级I～II 级。（7）晚期患者初次接受TKA 手术。（8）能独立表达自身意愿并且签署知情同意书者。排除标准：（1）术前1 周内上呼吸道感染或出现膝关节周围皮肤或软组织感染者；（2）晚期患者行TKA翻修或膝关节行其他手术方式者。本研究经医院医学伦理委员会审批通过，所有患者均签署书面知情同意书。

1.2 方法 观察组IFP脂肪组织标本采集：行单侧TKA手术，均采用全身麻醉，患者患肢使用止血带，均采用膝关节前正中切口，逐层分离，术中见半月板损伤严重，骨赘增生明显，软骨磨损严重。取下部分影响手术暴露视野的IFP脂肪组织及皮下脂肪组织，在无菌的环境切割后下放至冻存管并置于－80℃冰箱冷冻保存。

对照组IFP 脂肪组织标本采集：行膝关节镜下探查及半月板修补术，均采用全身麻醉，使用止血带，术中见半月板损伤严重，软骨磨损较轻，主刀医师用蓝钳抓下少量遮挡关节镜下手术视野的IFP脂肪组织及入关节镜时少量阻碍入镜的皮下脂肪组织，在无菌的环境切割后下放至冻存管并置于－80℃冰箱冷冻保存。

1.3 检测方法 采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定法（ABC-ELISA 法）检测两组IFP 脂肪组织相关炎症因子水平，包括白介素-6（IL-6）、白介素-8（IL-8）及肿瘤坏死因子-（TNF-）浓度。

1.4 统计方法 数据采用SPSS 19.0 统计软件进行分析，计量资料采用均数标准差表示，采用 检验。＜0.05 为有差异统计学意义。

2 结果

2.1 基线资料比较 观察组男14例，女16例；年龄54～66岁，平均（59.2±3.6）岁；BMI 为（26.11±1.07）kg/m2。对照组男17例，女13例；年龄52～65 岁，平均（57.7±4.2）岁；BMI 为（26.42±0.98）kg/m2。两组性别比、年龄及BMI 差异均无统计学意义（均＞0.05）。

2.2 观察组IFP 脂肪组织及皮下脂肪组织炎症因子水平比较 观察组IFP脂肪组织及皮下脂肪组织IL-6、IL-8 及TNF-水平差异均有统计学意义（均＜0.05）。见表1。

表1 观察组IFP 脂肪组织及皮下脂肪组织炎症因子水平比较 ×10－8 pg/ml

2.3 对照组IFP脂肪组织及皮下脂肪组织炎症因子水平比较 对照组IFP脂肪组织及皮下脂肪组织IL-6、IL-8 及TNF-水平差异均有统计学意义（均＜0.05）。见表2。

表2 对照组IFP 脂肪组织及皮下脂肪组织炎症因子水平比较 ×10－8 pg/ml

2.4 皮下脂肪组织炎症因子水平比较两组皮下脂肪组织IL-6、IL-8 及TNF-水平差异均无统计学意义（均＞0.05）。见表3。

表3 皮下脂肪组织炎症因子水平比较 ×10－8 pg/ml

2.5 IFP 脂肪组织炎症因子水平比较观察组IFP 组织IL-6、IL-8 及TNF-水平均高于对照组（均＜0.05）。见表4。

表4 IFP组织炎症因子水平比较×10－8pg/ml

3 讨论

IFP 本质是脂肪组织，其具有一定的内分泌功能，会分泌一些细胞因子包括一些炎症因子，加上其结构及位置的特殊性，通过旁分泌或自分泌的炎症因子会直接作用于膝关节及膝关节滑膜。因此对IFP 内相关炎症因子变化的分析显得尤为重要。

IL-6 是一种广为熟知的促炎细胞因子，在多个疾病发生发展及诱导蛋白质或炎症的细胞通路中起着关键的作用，通过形成IL-6 受体复合物激活其靶基因的转录。不少研究表示，血清中较高的IL-6 水平于KOA的发生有关，Livshits 等[3]针对英国女性的研究表示，较高的血清中IL-6 水平将会导致KOA的发生及发展。IL-6 与其他炎症因子之间往往也存在联动的效应，炎症因子之间相互影响。Guerne 等[4]在一项实验中发现，膝关节中的滑膜细胞会在IL-1的影响下释放出IL-6，同一组人在另一个实验中也发现人类的软骨细胞会在IL-1的影响下释放出IL-6[5]。IL-6 最终主要是通过对于膝关节软骨分解代谢上的作用，影响KOA疾病的发生发展。Cawston等[6]发现，IL-6 通过上调多种MMPs 以及炎症因子的表达，可以加速膝关节炎软骨的分解代谢。

IL-8 是一种趋化因子，属于炎症因子，是CXC趋化因子家族的一员也是炎症的主要介质之一，可以刺激中性粒细胞以及嗜碱性粒细胞等细胞，也是一种血管生成因子。Borzi 等[7]发现多种趋化因子，包括IL-8 等在KOA 中均存在着过度表达的现象。IL-8 本身也有着诱导细胞增值及分化的作用，Merz 等[8]发现，IL-8 会诱导软骨细胞肥大分化及细胞钙化，侧面反应了炎症会刺激软骨细胞分化。IL-8 除了于其他炎症因子之间相互影响以外，机械外力作用、炎症以及应激刺激都会对IL-8的水平带来影响[9]。

TNF-是炎症反应中关键的炎症因子，其能激活多种免疫细胞，调节组织代谢及影响其他细胞因子的分泌。TNF-被视作是众多炎症因子中对KOA骨质破坏的主要驱动因素。TNF-与其他炎症因子可以发生协同作用，也会刺激MMPs的表达，最终影响膝关节的软骨代谢与分解。

本研究结果显示，晚期KOA的IFP脂肪组织的3 种炎症因子水平均高于早期患者，且IFP脂肪组织3 种炎症因子水平均高于其膝关节周围皮下脂肪组织。