骨性關(guān)節(jié)炎的免疫水平與病變程度關(guān)系的初步研究

程兆明 王立新 王蘇芹 劉小林 魏入帥

江蘇省連云港市第二人民醫(yī)院骨科 蚌埠醫(yī)學(xué)院附屬連云港醫(yī)院，江蘇連云港 222023

骨關(guān)節(jié)炎（osseous arthritis，OA）是骨科常見(jiàn)病與多發(fā)病之一，又稱(chēng)為膝關(guān)節(jié)退行性關(guān)節(jié)炎，在全球范圍內(nèi)是最常見(jiàn)的一種關(guān)節(jié)慢性退行性病變。目前OA的發(fā)病機(jī)制仍不甚清楚，可能與機(jī)械應(yīng)激、增齡、外傷、免疫反應(yīng)等因素有關(guān)。近年研究發(fā)現(xiàn)，在OA的發(fā)病機(jī)制中有炎癥反應(yīng)的參與，而且OA患者的病理變化同早期的類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者的滑膜變化極其相似，針對(duì)軟骨抗原的免疫反應(yīng)亦可能在骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制中起到重要作用[1]。因此，本研究擬檢測(cè)骨關(guān)節(jié)炎患者外周血及關(guān)節(jié)液中免疫球蛋白水平及外周血淋巴細(xì)胞的分化抗原水平，探討免疫因素在在骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制中作用以及與病變程度的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2009年1～12月在我院骨科門(mén)診及住院膝關(guān)節(jié)OA患者45例，其中，男21例，女24例，年齡39～82歲。所有病例均符合美國(guó)風(fēng)濕病協(xié)會(huì)制訂的膝關(guān)節(jié)OA診斷標(biāo)準(zhǔn)，參照Legusue的OA嚴(yán)重性和活動(dòng)性指數(shù)評(píng)估法，45例患者按膝關(guān)節(jié)受累程度分為輕度（A組）、中度（B組）和重度（C組）三組，并將其一同納為實(shí)驗(yàn)組（D組）。輕度組：膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)疼痛，無(wú)或有壓痛，關(guān)節(jié)不腫或輕度腫脹，可步行和上下樓梯；中度組：膝關(guān)節(jié)休息和活動(dòng)時(shí)均痛，有壓痛，上下樓梯及下蹲站起時(shí)困難，關(guān)節(jié)腫脹；重度組：膝關(guān)節(jié)休息和活動(dòng)時(shí)痛，屈伸困難，不能久站、行走和下蹲，上下樓困難，關(guān)節(jié)腫脹明顯。其中，能夠穿刺抽取到關(guān)節(jié)液者A組8例（A′組），B組10 例（B′組），C 組 7 例（C′組），共計(jì) 25 例（D′組）。所有入選病例均為未接受過(guò)藥物治療或者停用其他藥物在2周以上者。另取正常健康人10例作為對(duì)照組（O組），抽取外周血備檢，其中，男5例，女5例，年齡30～65歲。本研究各組間一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 （P＞0.05），具有可比性、其中，不同膝關(guān)節(jié)受胃程度患者一般資料比較，見(jiàn)表1。

表1 不同膝關(guān)節(jié)受累程度患者一般資料比較

2.2 測(cè)定方法

2.2.1 Ig G、IgM檢測(cè) 采用 ICS分析儀 Array-360（美國(guó)Beckman公司）進(jìn)行血清和關(guān)節(jié)液中免疫球蛋白含量檢測(cè)，方法采用單項(xiàng)免疫法。

2.2.2 CD4、CD8檢測(cè) 采用流式細(xì)胞儀檢測(cè)外周血及關(guān)節(jié)液中T細(xì)胞分化抗原CD4、CD8水平。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較用SNK檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

D組外周血中的CD4、CD8、IgG、IgM水平與O組比較未見(jiàn)顯著差異，而不同病變程度之間也未見(jiàn)顯著差異 （P＞0.05），但D′組中CD4水平同D組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），CD8水平同D組比較無(wú)顯著性差異 （P＞0.05）；關(guān)節(jié)液中CD4水平在不同病變程度組間比較顯示，B′組同其他兩組比較，差異顯著（P＜0.05），A′組與C′組間則未有顯著性差異（P＞0.05），關(guān)節(jié)液中CD8的水平各組間比較未見(jiàn)顯著性差異（P＞0.05）。關(guān)節(jié)液中IgG、IgM水平同外周血中水平及不同病變程度之間比較未有顯著性意義 （P＞0.05），但是關(guān)節(jié)液中IgG的總體水平較外周血中高1～2單位，而且這表種現(xiàn)在中度OA患者組中更為明顯。見(jiàn)表2。

表2 患者外周血及關(guān)節(jié)液中CD4、CD8、IgG及IgM水平比較（x±s）

3 討論

骨關(guān)節(jié)炎是一種骨科常見(jiàn)病、多發(fā)病，多見(jiàn)于中老年患者，好發(fā)于負(fù)重的大關(guān)節(jié)，如髖、膝關(guān)節(jié)，以關(guān)節(jié)軟骨磨損、退變及繼發(fā)性的骨質(zhì)增生、滑膜腫脹炎癥浸入為特點(diǎn)的慢性反復(fù)加重性疾病。以往認(rèn)為骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生是單純的機(jī)械應(yīng)激反應(yīng)、創(chuàng)傷以及老齡的原因，但是近年來(lái)，研究發(fā)現(xiàn)，免疫反應(yīng)可能參與其中，許多OA患者關(guān)節(jié)滑液中的單核細(xì)胞數(shù)量及免疫球蛋白、補(bǔ)體的濃度有所增高，并且一些OA患者的病理變化同早期類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者的滑膜變化極其相似。因此，針對(duì)軟骨抗原的免疫反應(yīng)亦可能在骨關(guān)節(jié)的發(fā)病機(jī)制中起到重要作用[2]。

在諸多研究中發(fā)現(xiàn)，軟骨代謝物如Ⅱ型膠原、蛋白多糖、COMP等在早、中期的OA中都是隨著關(guān)節(jié)軟骨破壞的程度而增加，這些代謝物在血循環(huán)中亦是一種抗原物質(zhì)，引起機(jī)體免疫系統(tǒng)的應(yīng)激反應(yīng)。在臨床OA患者血清中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)與類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者血清中一樣的Ⅱ型膠原抗體（CⅡAb），而CⅡAb可能是患者關(guān)節(jié)軟骨破壞，降解產(chǎn)物刺激機(jī)體免疫反應(yīng)的產(chǎn)物，是機(jī)體關(guān)節(jié)破壞的表現(xiàn)，同時(shí)該抗體又加劇對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的破壞，使類(lèi)風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎患者的關(guān)節(jié)病變廣泛且經(jīng)久不愈。另外軟骨表面沉積的補(bǔ)體、細(xì)胞因子、趨化因子、含氮氧化物以及基質(zhì)金屬蛋白酶等會(huì)破壞軟骨基質(zhì)，使軟骨抗原暴露于免疫系統(tǒng)，導(dǎo)致自身免疫反應(yīng)的進(jìn)行[3-4]。

T細(xì)胞在細(xì)胞免疫應(yīng)答中扮演重要角色。目前研究最活躍的是CD4、CD8。T細(xì)胞亞群改變表明自身免疫狀態(tài)與疾病具有相關(guān)性。研究發(fā)現(xiàn)，OA局部有CD4、CD8免疫細(xì)胞的浸潤(rùn)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)OA患者外周血T細(xì)胞及滑液中的T細(xì)胞存在針對(duì)軟骨細(xì)胞膜碎片的免疫反應(yīng)。自體T細(xì)胞和軟骨細(xì)胞的混合培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)，OA患者中T細(xì)胞出現(xiàn)明顯的增殖反應(yīng)。因此，自身免疫反應(yīng)在OA的發(fā)病機(jī)制中有重要作用[5]。本組研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)液中CD4的水平較高，同外周血比較差異顯著（P＜0.05），而且在中度OA患者中CD4水平最高，在輕度與重度患者中CD4水平有明顯地下降。這可能與患者膝關(guān)節(jié)病變發(fā)展的特性有關(guān)，即早期患者軟骨病變磨損少、炎癥反應(yīng)輕，而中期時(shí)達(dá)到頂峰，到了晚期時(shí)患者軟骨磨損消耗盡，滑膜反應(yīng)增生粘連，關(guān)節(jié)活動(dòng)受限，炎癥反應(yīng)相對(duì)較輕有關(guān)；而本研究顯示，關(guān)節(jié)液CD8水平則同外周血比較無(wú)顯著差異（P＞0.05）。這也說(shuō)明在OA發(fā)病機(jī)制中CD4可能發(fā)揮了主導(dǎo)作用，其介導(dǎo)了機(jī)體的細(xì)胞免疫應(yīng)答，導(dǎo)致關(guān)節(jié)損傷的加劇。這也與相關(guān)研究報(bào)道，CD4與CD8不平衡即導(dǎo)致了機(jī)體自身免疫反應(yīng)的進(jìn)行相一致，其中起到主導(dǎo)作用的是CD4[6]。

免疫球蛋白是由漿細(xì)胞分泌合成與分泌的一組能與抗原發(fā)生特異性結(jié)合的球蛋白，是免疫細(xì)胞受到病原微生物等抗原刺激后產(chǎn)生的重要免疫因子。CD4細(xì)胞增加，免疫反應(yīng)加強(qiáng)，可使B細(xì)胞分化、增殖，產(chǎn)生較大量免疫球蛋白，進(jìn)而引導(dǎo)免疫反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行。本研究結(jié)果表明，IgG水平同病變程度不全相符合，在病變最嚴(yán)重期，其處于較低的水平，而且同對(duì)照也無(wú)顯著差異（P＞0.05），但是關(guān)節(jié)液中IgG的總體水平要較外周血中高出1～2個(gè)單位，而且這表種現(xiàn)在中度OA患者中更為明顯。這樣的規(guī)律走勢(shì)同Ⅱ型膠原抗體的變化趨勢(shì)是一致的[7-9]。這從另一面說(shuō)明骨性關(guān)節(jié)炎的免疫反應(yīng)水平隨著病程的發(fā)展有所降低，可能與OA患者后期關(guān)節(jié)軟骨消耗殆盡、關(guān)節(jié)間隙變窄、畸形強(qiáng)直以及抗原抗體免疫復(fù)合物的減少有關(guān)。

綜上所述，OA患者CD4、血清免疫球蛋白水平的變化表明了機(jī)體自身免疫水平的不平衡狀態(tài)，而正是在這種不平衡狀態(tài)中啟動(dòng)了機(jī)體免疫反應(yīng)的持續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致疾病的發(fā)生。當(dāng)前對(duì)于OA的診斷與治療方法多種多樣，本研究結(jié)果表明，通過(guò)抑制機(jī)體免疫反應(yīng)的進(jìn)行或許是可行的辦法之一。當(dāng)然，需要說(shuō)明的是，由于本實(shí)驗(yàn)研究能夠采集到的樣本病例較少，如關(guān)節(jié)腔穿刺抽液的例數(shù)等，應(yīng)進(jìn)一步深入研究每一例OA患者外周血與其相應(yīng)的關(guān)節(jié)滑液中指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系，還需要進(jìn)行大樣本的研究，以便為深入探尋OA的發(fā)病機(jī)制與治療方法提供充分指導(dǎo)。

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