骨性關節炎患者生物標志物透明質酸、軟骨寡聚基質蛋白、基質金屬蛋白酶3水平的變化及意義

簡蔚泓 丁健 沈峰

[摘要]目的 探討骨性關節炎患者生物標志物透明質酸（HA）、軟骨寡聚基質蛋白（COMP）、基質金屬蛋白酶3（MMP-3）水平的變化及意義。方法 隨機選取2016年1月～2019年1月我院收治的40例骨性關節炎患者作為觀察組，選取同期在我院進行體檢的40例健康人群作為對照組，分別檢測兩組的HA、COMP、MMP-3水平。比較兩組的HA、COMP、MMP-3水平，并根據觀察組患者的關節軟骨分型，比較輕、中、重型患者的HA、COMP、MMP-3水平。結果 觀察組的HA、COMP、MMP-3水平高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。觀察組輕、中、重型患者的HA、COMP、MMP-3水平比較，差異有統計學意義（P<0.05）;重型患者的HA、COMP、MMP-3水平高于中、輕型，差異均有統計學意義（P<0.05）;中型患者的HA、COMP、MMP-3水平高于輕型，差異均有統計學意義（P<0.05）。結論 在骨性關節炎患者中，生物標志物HA、COMP、MMP-3的水平升高，且隨著病情的加重而逐漸增加，在骨性關節炎患者的早期診斷中具有一定的參考價值。

[關鍵詞]生物標志物;透明質酸;軟骨寡聚基質蛋白;基質金屬蛋白酶3;骨性關節炎

[中圖分類號] R684.3 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] A ? ? ? ? ?[文章編號] 1674-4721（2019）12（a）-0062-03

Changes and significance of biomarkers hyaluronic acid， cartilage oligomeric matrix protein and matrix metalloproteinase-3 in patients with osteoarthritis

JIAN Wei-hong ? DING Jian ? SHEN Feng ? FENG Jie

Department of Orthopedics， the Third Affiliated Hospital of Nanchang University （the First Hospital of Nanchang City）， Jiangxi Province， Nanchang ? 330006， China

[Abstract] Objective To explore the changes and significance of biomarkers hyaluronic acid （HA）， cartilage oligomeric matrix protein （COMP） and matrix metalloproteinase-3 （MMP-3） in patients with osteoarthritis. Methods A total of 40 patients with osteoarthritis admitted to our hospital from January 2016 to January 2019 were randomly selected as the observation group， 40 cases of healthy persons who underwent physical examination in our hospital during the same period were selected as the control group. The levels of HA， COMP and MMP-3 in the two groups were detected， respectively. The levels of HA， COMP and MMP-3 were compared between the two groups. The HA， COMP and MMP-3 levels of light， medium and heavy patients were compared according to the articular cartilage classification of the patients in the observation group. Results The levels of HA， COMP and MMP-3 in the observation group were higher than those in the control group， and the differences were statistically significant （P<0.05）. There were significant differences in HA， COMP and MMP-3 levels among light， moderate and severe patients in the observation group （P<0.05）. The levels of HA， COMP and MMP-3 in severe patients were higher than those in moderate and light patients， and the differences were statistically significant （P<0.05）. The levels of HA， COMP and MMP-3 in medium-sized patients were higher than those in light-sized patients， and the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion In patients with osteoarthritis， the levels of biomarkers HA， COMP and MMP-3 increase and gradually increase with the aggravation of the disease， which has certain reference value in the early diagnosis of patients with osteoarthritis.

[Key words] Biomarkers; Hyaluronic acid; Cartilage oligomeric matrix protein; Matrix metalloproteinase-3; Osteoarthritis

骨性關節炎是一種以關節軟骨退行性變和繼發性骨質增生為特征的慢性關節疾病，可累及關節軟骨或整個關節，包括軟骨下骨、關節囊、滑膜和關節周圍肌肉，多見于中老年人，女性多于男性，好發于負重較大的膝關節、髖關節、脊柱及遠側指間關節等部位[1]。骨性關節炎的發病機制迄今尚未完全明了。骨性關節炎是一種長期、慢性、漸進的病理過程，主要的病理變化在關節軟骨，可發生退變、磨損、消失，軟骨下骨裸露、硬化，隨后軟骨下骨囊腔變，關節邊緣骨贅形成，此外，還可伴隨滑膜增生，關節囊、周圍韌帶蛻變、纖維化、萎縮，最終使關節面完全被破壞、畸形[2-3]。目前，診斷骨性關節炎的主要手段是X線及MRI，當X線出現改變時，關節軟骨損傷已處于進展期，關節功能已受到影響，而MRI檢查所需的時間較長，費用較昂貴[4-5]。因此，尋找到能夠反映早期關節軟骨變化的生物標志物對骨性關節炎的早期診斷與治療具有重要的臨床意義。本研究旨在探討生物標志物透明質酸（HA）、軟骨寡聚基質蛋白（COMP）、基質金屬蛋白酶3（MMP-3）在骨性關節炎患者中的應用情況，現報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

隨機選取2016年1月～2019年1月我院收治的40例骨性關節炎患者作為觀察組，選取同期在我院進行體檢的40例健康人群作為對照組。觀察組中，女27例，男13例;年齡56～65歲，平均（59.65±6.43）歲。對照組中，女26名，男14名;年齡55～65歲，平均（58.99±5.28）歲。兩組的性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。觀察組患者根據關節軟骨分型又分為輕型（11例），中型（16例），重型（13例）。骨性關節炎患者診斷標準：參照《內科學》第9版[1]及《骨關節炎診療指南（2018年版）》[6]，臨床表現為關節疼痛與壓痛、關節活動受限、關節畸形等;X線檢查顯示受累關節為非對稱性關節間隙變窄，軟骨性骨硬化和囊性變，關節邊緣增生，關節邊緣骨贅形成;MRI檢查顯示關節軟骨厚度變薄，半月板損傷，關節積液等。觀察組患者納入標準：①符合骨性關節炎診斷標準的患者;②自愿參與本研究，并簽署知情同意書者。觀察組患者排除標準：①伴有類風濕性關節炎、膝關節結核、骨腫瘤等其他骨科疾病者;②膝關節韌帶存在斷裂或損傷者;③合并心、肝、腎等系統嚴重疾病的患者;④不愿意參與本研究者。關節軟骨分型標準[7]：少量表面纖維化為輕度;大量的關節軟骨纖維束樣改變，呈蟹肉樣改變為中度;軟骨壞死脫落，軟骨下骨外露為重度。對照組納入標準：①年齡>50歲的健康體檢者;②自愿參與本研究，并簽署知情同意書者。本研究符合《赫爾辛基宣言》的相關要求，且經我院醫學倫理委員會審核批準。

1.2方法

采集兩組研究對象的空腹肘靜脈血5 ml，留置于無菌非抗凝試管中，在采集后2 h內離心，留取上清液保存在-70℃冰箱中待檢測。采用酶聯免疫吸附試驗對血清HA、COMP、MMP-3水平進行檢測，嚴格按照說明書進行操作。血清HA試劑盒購置于美國Biosciences公司，血清COMP試劑盒由上海研吉生物科技有限公司提供，血清MMP-3試劑盒由美國BPB公司提供。

1.3觀察指標

比較兩組研究對象的HA、COMP、MMP-3水平，以及根據觀察組患者的關節軟骨分型，比較輕、中、重型患者的HA、COMP、MMP-3水平。

1.4統計學方法

采用SPSS 20.0統計學軟件對數據進行分析，計量資料以均數±標準差（x±s）描述，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用方差分析;計數資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1兩組研究對象HA、COMP、MMP-3水平的比較

觀察組的HA、COMP、MMP-3水平均高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）（表1）。

2.2觀察組輕、中、重型患者HA、COMP、MMP-3水平的比較

觀察組輕、中、重型患者的HA、COMP、MMP-3水平比較，差異有統計學意義（P<0.05）。其中，重型患者的HA、COMP、MMP-3水平高于中、輕型，差異均有統計學意義（P<0.05）;中型患者的HA、COMP、MMP-3水平高于輕型，差異均有統計學意義（P<0.05）（表2）。

3討論

骨關節炎是一種嚴重的慢性骨關節退行性疾病，發病率隨著年齡的增加而增高，是引起中老年人關節疼痛的常見原因，給患者的生活質量帶來嚴重影響[8-9]。其具體的發病機制尚未完全明了，多由機械、生物因素等所導致;主要的病理變化在關節軟骨，涉及整個滑膜關節，包括軟骨、滑膜、軟骨下骨、關節囊、周圍肌肉等。本病早期發病隱匿，X線檢查顯示無明顯表現，但隨著年齡的增加，其病理學改變不可逆轉，進而加重患者病情，嚴重者甚至致殘[10-11]。

關節軟骨是一種特定類型的結締組織，主要由透明軟骨細胞與細胞外基質構成[12]。骨性關節炎的生物標志物主要來源于關節、軟組織、骨、軟骨、滑膜，在疾病的發生、發展過程中，多種生物標志物會發生變化[13-14]。HA是一種不含硫酸基的多聚糖，是軟骨基質的主要成分，在關節內可以起到潤滑、抑制炎癥的作用，其可經過淋巴循環進入外周血液循環[15-16]。骨性關節炎患者多伴有滑膜炎，會產生大量的炎性因子，其會刺激滑膜B細胞及其他細胞，進而產生大量的HA[16]。關節內的HA含量越多，進入外周血液循環中的HA就越多。COMP是一種存在于關節軟骨細胞外基質中的非膠原糖蛋白物質，其由成軟骨細胞與滑膜細胞分泌，與軟骨代謝密切相關，當關節軟骨被損傷后，軟骨基質降解可產生COMP，其可被釋放進入血液[17-18]。MMP-3是基質金屬蛋白酶家族中的重要成員之一，參與細胞外除多糖外的所有基質的降解，主要通過參與間質膠原酶的激活降解Ⅱ型膠原，加速軟骨的破壞[19-20]。

本研究通過檢測骨性關節炎患者及健康體檢者的生物標志物HA、COMP、MMP-3水平，探討其在骨性關節炎患者中的應用效果，結果顯示，觀察組的HA、COMP、MMP-3水平均高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05），提示HA、COMP、MMP-3水平在骨性關節炎患者中升高。重型患者的HA、COMP、MMP-3水平高于中、輕型患者，差異均有統計學意義（P<0.05）;中型患者的HA、COMP、MMP-3水平高于輕型，差異均有統計學意義（P<0.05），提示隨著病情的加重，HA、COMP、MMP-3水平逐漸增加。

綜上所述，在骨性關節炎患者中，生物標志物HA、COMP、MMP-3的水平升高，且隨著病情的加重而逐漸增加，在骨性關節炎患者的早期診斷中具有一定的參考價值。

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（收稿日期：2019-09-04 ? 本文編輯：李二云）