從氧化應激角度分析甘肅省肅南縣骨性關節炎致病因素

李旭偉 錢耀文 朱興仁 龔鐵軍 高希春 錢軍（通訊作者）

（1甘肅省河西學院附屬張掖人民醫院 甘肅 張掖 734000）

（2甘肅省人民醫院 甘肅 蘭州 730000）

骨性關節炎(osteoarthritis，OA)多出現大關節膝關節、髖關節及小關節如手指等出現腫、痛、僵等不適，并進一步發展為關節活動受限，關節及其周圍組織出現病理性改變，更甚者會造成輕至中度殘疾，嚴重影響日常活動及工作。因此，為攻克OA的發病原因，諸多探索時至今日從未停歇，在目前多認為因多種因素的綜合影響所致，如關節過負荷運動、關節外傷、居住環境、生活習慣不當等，引起氧化應激反應、炎癥，從而損傷關節軟骨細胞、細胞外基質和軟骨下骨，以及隨年齡增長關節退行性變等，最終導致OA。

1.甘肅省肅南縣骨性關節炎發病現患情況

在甘肅省河西學院青年教師基金項目相關課題調查中我們隨機抽取肅南縣四個鄉鎮中六個村，發放調查問卷，結合骨科主治醫師體格檢查及放射科檢查，發現其中40～50歲居民患病率17.1%，51～60歲居民患病率51.5%，61～70歲居民患病率65.23%。甘肅省肅南縣為高寒半干旱氣候，年平均氣溫3.6℃，其冬春季較寒冷且長，而夏秋季節則涼而短暫；轄區內居住有15個少數民族，祖先基本為游牧民族，占總人口一半以上，該地區海拔平均為3200米，屬高海拔區域，居民都從事傳統畜牧業放牧生產，高原牧區骨關節發病率較農業區高[1]，因此考慮其骨性關節炎發病多與生產方式、居住環境及條件、生活方式等有關。

2.從氧化應激角度分析肅南縣骨性關節炎

生命體在受到體內或體外環境過度刺激下，機體為保護自身細胞和組織產生大量的活性氧自由基和活性氮自由基，適度的產生為生理反應，而產生過度則會引起機體病理反應。如莊超[2]在實驗研究中證實在軟骨細胞的調亡過程中，氧化應激反應貫穿始終。

2.1 高原、高負荷勞作與轉錄因子Nrf2

關節軟骨在長期經受高負荷勞作時發生應力磨損和創傷，且機械磨損被認為是最關鍵的發病誘因，常榮[3]等研究認為，在高原地區從事重體力勞動后，氧化應激反應的標志物較平原地區勞動者明顯升高，相同負荷的運動，在隨著海拔的增加會降低人體的抗氧化能力，甘肅省肅南縣地處高原地區，且世代以放牧為主要產業，活動量大，其關節磨損程度較平原地區明顯增加[1]，而在關節軟骨的氧化應激反應中，有研究認為血紅素氧化酶起到了一定的作用。因核因子E2相關因子2（NF-E2-relatedfactor2,Nrf2）是血紅素氧化酶的調節因子，研究報道大鼠在敲除了Nrf2后發生嚴重的關節炎病變[4]，另有研究報道[5]在建立創傷骨關節炎模型的大鼠，血紅素氧化酶的表達降低對控制骨關節炎的發生效果明顯,因此，在高原地區、高負荷勞作狀態下對骨性關節炎的形成有明顯的催化作用。

2.2 低氧、高寒氣候與一氧化氮

肅南縣屬于高寒半干旱氣候，年平均氣溫3.6℃，居住人群常年處于低溫環境中。榮杰生等[6]調查研究認為，高寒地區的常住居民具有較高的膝骨性關節炎患病率；馬東華[7]在其研究中也報道了寒冷對骨性關節炎癥狀加重有明顯的影響。為什么寒冷會加重骨性關節炎發病，屈婷婷[8]在研究中認為寒冷可以增加機體抗氧化應激能力，在抗氧化應激力提高的同時，就會產生大量的超氧化物及活性氧，并能引起雌激素受體增加，使游離雌激素明顯減少。而國外有研究認為[9]低水平雌激素會增加一氧化氮和活性氧的產生,從而增加了骨性關節炎發病的易感性。

KaranA[10]等發現NO的含量在早期OA患者關節液中有顯著增加，考慮NO在軟骨破壞的過程中承擔了一個不可或缺的角色。王傳家等[11]也認為，NO與軟骨細胞凋亡成正比例增長，NO濃度過高可以加速軟骨細胞凋亡；為延緩破壞的軟骨進展到OA，需平衡氧化還原系統，減少NO過量釋放，因在動物模型體內過高濃度的NO，可加重關節軟骨的破壞。雷光濤[12]研究認為大鼠暴露在寒冷環境中之后發現，NADPH氧化酶活化，SOD活性降低，而SOD在生理狀態可通過清楚新陳代謝中產生的高于生物體需要的超氧陰離子自由基，從而延緩衰老，但其生物活性降低，抗衰老功能減退，則關節容易發生退行性病變。

2.3 飲食習慣

肅南地區常住居民多為牧民，為御寒且增加身體抗凍能力其飲食習慣多以牛羊肉為主食，飲用奶茶、酥油茶，脂含量高而缺少維生素，而維生素E與維生素C均是來自于蔬菜的天然抗氧化劑，可減輕機體氧化應激反用。

3.結語

如上所述，甘肅省肅南縣居民所居住地具有地勢高，氣候寒冷，氧分壓低于平原地區，且多以放牧業為主，因天氣及生活方式緣故喜食牛羊肉，這些因素均可增加體內活性氧大量產生，降低抗氧化物活性，氧化應激反應過度，氧化和抗氧化失去平衡，進一步引起細胞死亡和組織損傷，最終導致機體組織退行性變和衰老[13,14]從而誘發并加速了骨性關節炎的發生。但人體是一個復雜的有機體，尤其強調其各個組織、器官、甚至細胞共同作用的整體性，這就增加了發病機理的不確定性及不穩定性，對骨性關節炎的發病機理探討并無明確定論，因此從各地區著手對骨性關節炎的流行病學調查研究分析其發病機理將會對以后臨床治療提更合理依據。