體外沖擊波對膝骨關節炎IL-32、DKK-1水平的影響

王彥鵬，孫明林，張偉

(1.武警后勤學院附屬醫院骨科中心，天津 300162；2.武警上海總隊第七支隊后勤處衛生隊，上海 201900)

體外沖擊波對膝骨關節炎IL-32、DKK-1水平的影響

王彥鵬1，孫明林1，張偉2

(1.武警后勤學院附屬醫院骨科中心，天津 300162；2.武警上海總隊第七支隊后勤處衛生隊，上海 201900)

目的觀察體外沖擊波聯合玻璃酸鈉治療膝骨關節炎(knee osteoarthritis，KOA)的臨床療效及對關節液中白介素-32(interleukin-32，IL-32)、Dickopff相關蛋白1(Dickopff-1，DKK-1)水平的影響。方法將50例KOA患者隨機分為治療組和對照組，各25例。治療組男16例，女9例；平均年齡(57.4±10.1)歲，病程(3.1±2.3)年。對照組男18例，女7例；平均年齡(58.3±10.2)歲，病程(3.3±1.7)年。對照組給予關節腔內注射玻璃酸鈉，每周1次，共治療5周。治療組在對照組基礎上加用體外沖擊波治療，每周1次，共治療5周。在干預前和干預第5周采用活動時疼痛視覺模擬評分(visual analogue scale，VAS)、骨關節炎嚴重程度評分法(lequesne指數)和美國西部Ontario與McMaster大學骨關節炎指數(western Ontario and McMaster University osteoarthritis index，WOMAC)評分評價兩組患者療效，檢測并比較兩組患者關節液中IL-32、DKK-1水平的變化。結果兩組患者治療后VAS評分、Lequesne指數評分、WOMAC評分均明顯降低(P<0.05或0.01)，治療后治療組各評分明顯低于對照組(P<0.05或0.01)。治療后兩組患者關節液中IL-32水平比治療前顯著下降(P<0.01)，治療組DKK-1水平較治療前增高(P<0.01)；治療后治療組關節液中IL-32水平顯著低于對照組(P<0.05)，而治療后治療組DKK-1水平則顯著高于對照組(P<0.05)。結論體外沖擊波聯合玻璃酸鈉治療KOA療效顯著，可明顯減輕關節疼痛，改善膝關節活動功能，其作用機制可能與降低關節液中IL-32水平、提高DKK-1水平有關。

膝骨關節炎；體外沖擊波；玻璃酸鈉；白介素-32；Dickopff相關蛋白1

膝骨關節炎(knee osteoarthritis，KOA)是一種中老年人常見的退行性骨關節疾病，以關節軟骨破壞、軟骨下骨硬化和繼發滑膜炎癥為特征，其主要癥狀是疼痛和關節活動障礙。臨床上采用關節腔內注射玻璃酸鈉治療KOA療效尚可[1]。玻璃酸鈉注射液的主要成分是透明質酸鈉，起到潤滑關節面作用，抑制炎性反應，促進軟骨愈合和再生，從而延緩軟骨退變[2]。有報道采用玻璃酸鈉聯合針灸、臭氧、體外沖擊波等手段治療KOA，療效顯著[3]。趙喆等[4]研究證實，體外沖擊波治療對早中期膝骨關節炎治療有效。白細胞介素-32(interleukin-32，IL-32)具有誘導炎性細胞因子釋放的作用，與疾病的嚴重程度有關，參與了KOA的發病過程[5]。Wnt/β-catenin信號通路異常使關節軟骨細胞合成與代謝失衡，引起關節軟骨損傷[6]。Dickopff相關蛋白1(Dickopff-1，DKK-1)是Wnt信號通路的天然抑制因子，對Wnt介導的骨重塑起到關鍵的調節作用，可直接阻斷Wnt介導的成骨作用，抑制骨形成[7]。有關體外沖擊波聯合玻璃酸鈉治療KOA的療效，以及對關節液白介素-32(interleukin-32，IL-32)、DKK-1水平的影響的研究尚未見相關的報道。本研究將應用體外沖擊波聯合玻璃酸鈉治療KOA，探討其臨床療效以及對關節液IL-32、DKK-1水平的影響，進一步闡明體外沖擊波聯合玻璃酸鈉在KOA中的治療作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2014年11月至2016年10月在我院診斷為KOA患者50例，入選標準：a)符合中華醫學會各科分學會制定的膝骨關節炎診斷標準，至少有一側膝關節符合膝骨關節炎放射學診斷標準[8]。b)年齡大于等于45歲，Kellgren-Lawrence分級為Ⅱ、Ⅲ級，近3周未采用其他治療的患者，本治療期間不得使用非甾體類止痛藥或其他激素類藥物；c)經醫院倫理委員會批準，患者知情同意，并簽署知情同意書。排除標準：a)有感染和炎癥性關節，膝關節外傷史；b)有激素用藥史，既往曾接受KOA藥物及其他治療，包括服用NSAID、關節腔內注射藥物等；c)不能接受本治療方案或不能堅持者；d)有嚴重心血管、呼吸、消化、血液等其他系統疾病者。

1.2 方法

1.2.1 分組 納入對象按隨機數字表法隨機分為治療組和對照組，各25例。治療組男16例，女9例；平均年齡(57.4±10.1)歲，病程(3.1±2.3)年。對照組男18例，女7例；平均年齡(58.3±10.2)歲，病程(3.3±1.7)年。兩組患者的性別、年齡、病程等基線資料比較，差異無統計學意義，具有可比性(P>0.05，見表1)。

表1 受試者的基線資料比較

1.2.2 治療方法 對照組予以關節腔內注射玻璃酸鈉，20 mg/次，每周1次，共治療5周。治療組在對照組的基礎上加用體外沖擊波治療，采用氣壓彈道式沖擊波(EMS，瑞士)治療，預先在患膝標記痛點，然后以沖擊頻率6～10 Hz，能流密度0.25 mJ/mm2，以痛點為中心，沖擊4 000次，根據患者疼痛及耐受程度來適當調節參數，每周1次，共治療5周。

1.2.3 評定方法 兩組患者分別采用視覺模擬評分法(visual analogue scale，VAS)、骨關節炎嚴重程度評分法(lequesne指數)和美國西部Ontario與McMaster大學骨關節炎指數(western Ontario and McMaster University osteoarthritis index，WOMAC)評分評定治療前后患膝疼痛和功能改善情況。

1.2.4 關節液采集 受試者分別于干預前和干預第5周時，在膝關節腔注射玻璃酸鈉前采用嚴格無菌穿刺技術抽取關節滑液1～3 mL，3 000 r/min，離心20 min，取上清液分裝EP管中，-80℃保存待測。

1.2.5 關節液IL-32、DKK-1水平檢測 采用酶聯免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)檢測關節液中IL-32、DKK-1水平。人DKK-1 ELISA試劑盒購自美國ADL公司、人IL-32γ ELISA試劑盒購自北京易科攀博生物有限公司，嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

2 結 果

2.1 兩組患者不同評分結果 兩組治療前VAS評分、Lequesne指數和WOMAC評分無顯著性差異(P>0.05)；治療4周后各項評分較治療前均有明顯下降(P<0.05或0.01)，而且治療組治療后各項評分均明顯低于對照組(P<0.05或0.01)。兩組患者治療前后各評分比較見圖1。

2.2 治療前后關節液中IL-32、DKK-1水平變化 治療后兩組患者關節液中的IL-32水平比治療前顯著下降(均P<0.01)，治療組DKK-1水平較治療前增高(P<0.01)，而對照組DKK-1水平較治療前輕度增高，差異無統計學意義(P>0.05)；治療后治療組關節液中IL-32水平顯著低于對照組(P<0.05)，DKK-1水平則顯著高于對照組(P<0.05)。兩組患者關節液中IL-32、DKK-1水平比較見圖2。

圖1 兩組患者治療前后各項評分比較

圖2 兩組患者關節液中IL-32、DKK-1水平比較

3 討 論

近年來，體外沖擊波應用于骨關節炎的治療療效滿意。基礎研究證實，體外沖擊波能下調兔膝骨關節炎軟骨細胞IL-1β、TNF-α的表達[9]。王樸等[10]研究表明，體外沖擊波提高了軟骨下骨骨礦物質密度，關節軟骨中MMP-1、MMP-3和TIMP-1基因表達降低，對兔膝骨關節炎的軟骨損傷和軟骨下骨硬化起到保護作用。趙喆等[4]應用體外沖擊波治療早中期KOA，VAS評分、Lequesne指數評分和WOMAC評分均明顯優于對照組，有效的緩解疼痛，改善關節活動功能。因此，體外沖擊波治療KOA，療效確切可靠。臨床上多數采用聯合治療KOA，證實療效更佳。孟嵐等[11]將關節腔注射玻璃酸鈉結合體外沖擊波治療膝骨關節炎，能有效緩解臨床癥狀，安全有效。本研究應用體外沖擊波聯合關節腔內注射玻璃酸鈉治療KOA，VAS評分、Lequesne指數和WOMAC評分均明顯下降，且治療組改善程度明顯好于對照組，表明聯合治療效果要優于單一治療。基于對臨床療效的考慮，本研究納入對象選擇Kellgren-Lawrence分級在Ⅱ～Ⅲ級，盡可能使患者臨床獲益。也由于受試者選擇的局限性，可能會對結果造成一定的偏倚。顧新豐等[12]研究表明，關節內注射透明質酸鈉治療KOA時，對于累及脛股關節的中重度KOA、存在Ⅱ度以上關節積液、骨挫傷患者，應慎重選擇。體外沖擊波多應用于早中期KOA患者，對于重度病變患者尚無相關的對照研究。在臨床上選擇聯合治療需根據患者疾病的嚴重程度綜合考慮，謹慎選擇合理的治療方案。

研究證實，體外沖擊波治療KOA的機制可能與抑制局部組織炎癥介質的釋放有關[13]，也可抑制軟骨退化，起到軟骨保護作用，還能調節軟骨和軟骨細胞代謝[14]。IL-32是白介素家族中的促炎因子，研究發現IL-32可誘導IL-6、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)等炎性細胞因子表達，加劇炎癥反應[15]。IL-32在類風濕性關節炎滑膜組織中呈高表達，與血沉、炎性標志物呈正相關，在大鼠膝關節注射人IL-32γ后，觀察到關節腫脹，伴有炎性細胞浸潤和軟骨損傷[16]。許德世等[17]研究發現，KOA患者K-L分級Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組中關節滑液中IL-32含量明顯高于正常對照組，在一定程度上可作為診斷早期KOA的良好指標。黃志明等[5]研究發現，KOA關節滑液中IL-32和IL-18含量明顯高于正常人，IL-32和IL-18呈正相關，推測KOA的發病過程可能與IL-32密切相關。

近年來研究證實，Wnt/β-catenin通路和DKK-1在OA進展過程中軟骨下骨重塑、骨形成與吸收方面發揮著重要的作用[18]。在OA退變軟骨中，Wnt及β-catenin表達增高，Wnt信號通路過度激活，促進成骨細胞的生長和分化，導致骨形成增加，形成骨贅[19]。DKK-1通過與Wnt競爭結合受體復合體LRP5/6來抑制Wnt信號通路，是Wnt/β-catenin通路中的主要調控因子[20]。目前DKK-1在OA的發病機制中作用并不十分清楚。熊建斌等[21]研究表明，在兔KOA模型中，關節腔內注射DKK-1能明顯改善兔KOA的病理表現和Mankins評分。軟骨細胞DKK-1高表達可抑制OA軟骨破壞，DKK-1的保護作用與抑制Wnt通路活性的因子MMP13有關，DKK-1可作為OA治療的靶點[22]。本研究結果顯示，治療后兩組患者關節液中IL-32水平比治療前顯著下降，治療組IL-32水平下降更明顯，提示體外沖擊波聯合玻璃酸鈉治療能降低IL-32水平，更好的抑制關節腔局部免疫炎癥反應，有效的緩解臨床癥狀。治療后治療組關節液中DKK-1水平較治療前明顯增高，而對照組DKK-1水平則升高不明顯。Lane等[23]研究證實，DKK-1水平增加與延緩老年女性髖關節OA的進展有關。說明體外沖擊波治療可有效提高關節液中DKK-1水平，在一定程度上抑制Wnt信號通路，可減輕軟骨損傷，延緩軟骨下骨重塑。

綜上所述，體外沖擊波聯合玻璃酸鈉治療KOA，能有效緩解疼痛，改善關節活動功能，短期療效較好，其治療機制可能與降低關節液中IL-32水平、提高DKK-1水平有關。未來的研究將對患者遠期療效進行隨訪，在擴大樣本量的同時，對IL-32與DKK-1之間的相關性進行分析，進一步闡明體外沖擊波聯合玻璃酸鈉治療KOA的療效作用機制。

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作者簡介：王彥鵬(1982- )，男，主治醫師，武警后勤學院附屬醫院骨科中心，300162。

EffectofExtracorporealShockWaveonIL-32andDKK-1LevelsinthePatientswithKneeOsteoarthritis

Wang Yanpeng1，Sun Minglin1，Zhang Wei2

(1 Department of Orthopedics，Affiliated hospital of Logistics University of Chinese People's Armed Police Forces，Tianjin 300162，China；2 Medical Team，7th Branch，Armed Police Forece of Shanghai，Shanghai 201900，China)

ObjectiveTo observe the clinical efficacy of extracorporeal shock wave therapy combined with intra-articular injectioin of hyaluronate on knee osteoarthritis (KOA) and its effect on interleukin-32 (IL-32)，Dickkopf-1 (DKK-1) in synovial fluid.MethodsA total of 50 patients with knee osteoarthritis were randomly divided into two groups：treatment group (n=25) and control group (n=25).The control group was treated with intra-articular injection of sodium hyluronate alone，once per week for 5 weeks.The treatment group was treated with extracorporeal shock wave therapy on the basis of the control group，once per week for 5 weeks.Before intervention and 5th week after the intervention，the clinical efficacy in both groups were evaluated by Visual Analog Scale (VAS) on movement，Lequesne index and Western Ontario and McMaster Universities (WOMAC) Osteoarthritis index.The levels of IL-32，DKK-1 in synovial fluid were determined and compared.ResultsThe socres of VAS，Lequesne index and WOMAC Osteoarthritis index after treatment in both groups were significantly lower than those before treatment (P<0.05).The socres of VAS，Lequesne index and WOMAC Osteoarthritis index after treatment in treatment group were significantly lower than those in the control group (P<0.05).Compared with before treatment，the levels of IL-32 in synovial fluid after treatment in both groups were significantly lower than those (allP<0.01).The levels of DKK-1 after treatment in the treatment group were significantly higher than that before treatment (P<0.01).The levels of IL-32 in synovial fluid after treatment in treatment group were significantly lower than that in the control group (P<0.05).The levels of DKK-1 were significantly higher than that in the control group (P<0.05).ConclusionThe extracorporeal shock wave therapy combined with intra-articular injectioin of hyaluronate has significant curative effect.It can relieve the pain and improve the function of knee joint in the patients with KOA，which is correlated with decreased the levels of IL-32 and increased the levels of DKK-1 in synovial fluid.

knee osteoarthritis；extracorporeal shock wave；sodium hyluronate；interleukin-32；Dickopff-1

舒云均(1973- )，男，副主任醫師，四川省雅安市中醫醫院骨科，625000。

1008-5572(2017)09-0807-04

R684.3

：A

2017-03-01

王彥鵬，孫明林，張偉.體外沖擊波對膝骨關節炎IL-32、DKK-1水平的影響[J].實用骨科雜志，2017，23(9)：807-810.