强直性脊柱炎患者MRI表现与血清MMP-3、TNF-α水平的关系

周锐志 李彦磊 钟 鑫 尚雪萍 丛文斌,*

1.青岛大学附属医院放射科(山东 青岛 266003)

2.青岛市中心医院中西医科(山东 青岛 266003)

强直性脊柱炎(ankylosing spondylitis，AS)是以炎症为主要症状的疾病。可导致关节畸形、强直，故早诊断和治疗至关重要[1]。由于骶髂关节结构复杂，X线片和CT分辨率较低，故诊断较为困难[2]。随着影像学技术的发展，MRI逐渐成为诊断AS的有效手段，能够避免其不足，具有无创伤及多平面成像的优势[3]。相关研究显示，基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases，MMPs)参与关节软骨及骨组织降解和破坏[4]。MMP-3被认为是导致软骨降解最重要的蛋白酶[5]。且研究证实，炎症在AS病理过程中具有重要作用，TNF-α是众多细胞因子中具有生物学活性的致炎因子[6]。同时相关研究显示，AS骶髂关节MRI表现与血清MMP-3、TNF-α水平具有相关性[7]。但临床相关报道较少，故本研究进一步分析AS骶髂关节MRI表现与血清MMP-3、TNF-α水平的关系，一起为临床诊断和治疗提供参考，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选取2016年6月至2019年6月我院收治60例AS患者作为研究对象，并选取同期于我院进行体检的60例健康者作为对照组，观察组：男36例，女24例，年龄21~59岁，平均年龄(30.53±4.27)岁；病程4个月~7年，平均病程(3.17±0.56)年。对照组：男32例，女28例，年龄20~60岁，平均年龄(32.16±4.33)岁。两组一般资料比较无显著差异(P＞0.05)，有可比性。

纳入标准：经血清学检验和影像学确诊；年龄20~60岁；知情同意。排除标准：脊柱骨折、椎管病变者及合并心、肺等器官严重衰竭者。

1.2 研究方法MRI检查：采用GE Signal 1.5T磁共振扫描仪，脊柱线圈。患者取仰卧位，常规扫描采取斜冠状位和轴位扫描，扫描参数：斜冠状位自旋回波序列：重复时间/回波时间(TR/TE)=410ms/12ms，视野(FOV)=38.0cm，层厚5.0mm，层间距1.0mm；斜冠状位快速自旋回波序列：TR/TE=3000ms/87.5ms，FOV=38.0cm，层厚5.0mm，层间距1.0mm；斜冠状位反转恢复脉冲序列：TR/TE=3000ms/37.5ms，FOV=38.0cm，层厚5.0mm，层间距1.0mm。轴位短时反转恢复序列：TR/TE=410ms/37.5ms，FOV=38.0cm，层厚6.0mm，层间距2.0mm。

MRI评价标准采用加拿大脊柱关节炎研究协会制定的SPARCC评分法进行评估[8]：累及范围计分：将每层面的骶髂关节分为4个象限，每象限内若无高信号骨髓水肿则为0分，有高信号骨髓水肿则为1分，共计6个层面，0~48分，分值越高说明累及范围越严重；水肿强度计分：每层骶髂关节病灶信号强度≥髂前静脉信号强度为1分，共计6个层面，0~12分，分值越高水肿强度越严重；水肿深度计分：每层面水肿病灶深度＞1cm，共计6个层面，0~12分，分值越高水肿越深；总评分为0~72分，分值越高病情越重(图1~图4)。

图1 轴位T1平扫显示双侧骶髂关节面不规则、信号不均匀。图2 冠状位T2压脂可见骶髂关节面下骨质水肿，以左侧显著。图3 增强T1轴位显示双侧骶髂关节强化。图4 增强冠状位T1压脂显示左侧骶髂关节局部明显强化。

血清基质金属蛋白酶-3(MMP-3)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平检测：清晨空腹抽取静脉血5mL，离心20min，取血浆于-70℃冻存备查，采用双抗体夹心酶联免疫吸附测定法(ELISA)检测(福建迈特生物工程有限公司)MMP-3、TNF-α水平。

1.3 统计学方法选用统计学软件SPSS 20.0对实验数据分析和处理，计量资料(±s)表示，行t检验和Pearson相关系数进行相关性分析，以P＜0.05为差异显著。

2 结 果

2.1 两组骶髂关节MRI表现比较观察组累及范围计分、水肿强度计分、水肿深度计分及总评分均显著高于对照组(P＜0.05)，见表1。

表1 两组骶髂关节MRI表现比较(分)

2.2 两组血清MMP-3、TNF-α水平比较观察组血清MMP-3、TNF-α水平均显著高于对照组(P＜0.05)，见表2。

表2 两组血清MMP-3、TNF-α水平比较

2.3 骶髂关节MRI表现与血清MMP-3、TNF-α水平相关性Pearson相关性分析显示，累及范围计分、水肿强度计分、水肿深度计分与血清MMP-3、TNF-α水平呈正相关性(P＜0.05)，见表3。

表3 骶髂关节MRI表现与血清MMP-3、TNF-α水平相关性

3 讨 论

AS是慢性风湿性炎症疾病，以骶髂关节和脊柱最为常见。近年来，AS发病率呈上升趋势，据相关数据显示，我国患病率约为0.26%[9]。主要侵犯骶髂关节、椎间小关节及肋间关节，可破坏关节面软骨，导致关节下骨髓水肿进而骨质硬化，进而出现关节粘连、纤维化及骨化，故早期诊断、治疗至关重要[10]。

MRI具有无创伤和多平面成像的优势，可观察关节滑膜软骨形态和异常改变。而SPARCC评分法是国际公认的评估骨髓水肿程度指标[11]。本研究结果显示，观察组累及范围计分、水肿强度计分、水肿深度计分及总评分均显著高于对照组，考虑其原因为由于AS患者骶髂关节滑膜细胞层增厚和炎性细胞等浸入骨质，从而导致骨髓水肿。近年来，有报道显示MMPs参与关节软骨和骨组织降解和破坏。同时国外研究显示，MMPs可降解软解和软骨中的胶原和蛋白多糖[12]。由此说明，MMPs是导致关节损伤的因素，其介导的机制降解可破坏关节和软骨，且还与炎性因子形成和血管周围基质降解有关。其中MMP-3是其主要作用的MMPs之一，由成纤维、滑膜及软骨细胞分泌，可降解软骨和骨基质，从而调节骨质破坏，并促进骨吸收和转换[13]。炎症在AS发生发展中具有重要作用，其中TNF-α是一种多效应细胞因子，由单核巨噬细胞刺激下产生的炎性因子，可促使纤维蛋白溶解酶原转变为纤维蛋白溶酶，引起软骨吸收降解破坏，进而加快关节炎症损伤，并能够反映体内单核巨噬细胞的激活状态，血管内皮细胞经TNF-α刺激产致使其通透性增加，从而加重组织炎症，对早期诊断具有指导意义[14]。本研究结果显示，观察组血清MMP-3、TNF-α水平均显著高于对照组，与包杭生等[15]研究结果一致，说明血清MMP-3、TNF-α在AS发病机制中具有非常重要的作用。且Pearson相关性分析显示，累及范围计分、水肿强度计分、水肿深度计分与血清MMP-3、TNF-α水平呈正相关性，与杜明珊等[16]研究结果相符，提示MRI可对骶髂关节炎进行诊断，且血清MMP-3、TNF-α水平可作为评价AS骶髂关节炎参考指标。

综上所述，AS骶髂关节MRI表现与血清MMP-3、TNF-α水平呈正相关，MRI检查和血清MMP-3、TNF-α水平在诊断AS骶髂关节炎中具有重要价值，值得临床推广应用。