膝骨關節炎患者遠紅外線理療后IL-18、TNF-α的變化及其關系研究

李春樹

膝骨關節炎是高發于中老年群體的退行性關節軟骨疾病，關節功能受限、關節疼痛等是膝骨關節炎最常見的臨床表現，病情嚴重者可導致膝關節畸形[1]。近年來，隨著老齡化的不斷加劇，膝骨關節炎發病率逐年上升，已對中老年患者日常生活造成嚴重影響。故積極采取干預措施對改善患者病情及提高生活質量等尤為重要。膝骨關節炎的發病機制較為復雜，認為細胞因子及炎癥介質水平異常在膝骨關節炎的發生及病情發展、預后評估中具有重要作用[2-3]。基于此，本研究對膝骨關節炎患者行遠紅外線理療治療，同時探究白介素-18(interleukin-18，IL-18) 及腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor α，TNF-α)的水平變化情況。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年6月至2019年4月于我院接受治療的膝骨關節炎患者88例為觀察組，其中男46例，女42例；年齡46～84歲，平均年齡(67.83±2.94)歲；病程1～10年，平均病程(5.84±0.76)年；根據病情臨床分期，將觀察組分為早期組30例，中期組35例，晚期組23例。另選取同期在我院進行健康體檢的志愿者88例作為對照組，其中男48例，女40例；年齡45～86歲，平均年齡(68.02±2.17)歲。兩組性別、年齡等一般資料比較，差異無統計學意義(P＞0.05)。

1.2 診斷標準 符合《骨關節炎診治指南》(2018年版)[4]中膝骨關節炎相關診斷標準，經X線檢查可見關節間隙明顯變窄，且關節邊緣存在骨贅；近30 d內膝關節出現明顯疼痛感；有骨性膨大；膝關節活動時出現骨摩擦音。

1.3 入選標準 納入標準：觀察組患者符合上述診斷標準；參與本研究前1個月未服用相關藥物；臨床資料完整；均簽署知情同意書。排除標準：合并肝、腎、心、肺功能異常；存在其他系統器質性病變；伴有其他內分泌系統疾病。

1.4 方法 觀察組患者給予遠紅外線理療，采用華倫遠紅外線理療儀(重慶華倫醫療器械有限公司，型號為CQJ-25)照射患側膝關節20 min，qd，連續理療30 d。

1.5 觀察指標 比較兩組治療前血清IL-18 及TNF-α水平，另比較觀察組不同分期下IL-18及TNF-α水平。于治療前、治療30 d后抽取觀察組患者空腹肘靜脈血5 mL，同時于對照組體檢時抽取5 mL空腹靜脈血，在室溫環境下靜置血液標本15～30 min，待血液完全凝固后將其放置于離心機內行離心處理，設置離心機轉速為3 000 r/min，離心處理15 min后留取上層血清，隨后將血清進行無菌分裝，并將其放置于-70 ℃冰箱內保存待檢。采用酶聯免疫吸附法檢測血清中IL-18及TNF-α水平，所有操作均嚴格按照試劑盒要求進行。

1.6 統計學分析 采用SPSS 22.0軟件進行數據處理，計量資料以(±s)表示，三組間比較采用單因素方差分析，兩組間比較采用t檢驗，計數資料用率表示，采用χ2檢驗，P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組人員血清IL-18及TNF-α水平比較(見表1) 觀察組治療前血清IL-18及TNF-α水平均高于對照組，觀察組治療后血清IL-18、TNF-α水平低于治療前，差異有高度統計學意義(P＜0.001)。

表1 兩組人員血清IL-18及TNF-α水平比較(±s)單位：pg/mL

表1 兩組人員血清IL-18及TNF-α水平比較(±s)單位：pg/mL

?組別 例數 時間 IL-18 TNF-α觀察組 88 治療前 59.96±6.84 32.08±7.65治療后 13.57±4.29 6.71±1.12對照組 88 7.68±2.73 5.73±1.51 t1值 66.592 31.700 P1值 ＜0.001 ＜0.001 t2值 53.898 30.782 P2值 ＜0.001 ＜0.001

2.2 觀察組不同臨床分期血清IL-18及TNF-α水平比較(見表2) 膝骨關節炎晚期血清IL-18 及TNF-α水平均高于中期與早期，差異有高度統計學意義(P＜0.001)。

表2 觀察組不同臨床分期血清IL-18及TNF-α水平比較(±s)單位：pg/mL

表2 觀察組不同臨床分期血清IL-18及TNF-α水平比較(±s)單位：pg/mL

?組別 例數 IL-18 TNF-α早期組 30 54.73±14.72 12.85±4.23中期組 35 68.39±20.08 15.76±3.92晚期組 23 88.92±21.55 58.63±9.86 F值 12.871 14.286 P值 ＜0.001 ＜0.001

2.3 膝骨關節炎患者血清IL-18及TNF-α相關性分析 血清IL-18及TNF-α與膝骨關節炎臨床分期呈顯著正相關(r＝0.637、0.584，P＜0.05)。

3 討論

膝骨關節炎主要侵犯患者關節滑膜等組織，隨著病情發展，將對患者生活質量造成嚴重影響。醫學研究認為[5]，膝骨關節炎是一種無菌性炎癥性的退行性骨關節疾病，由于患者體內發生強烈的炎癥反應，使得炎性介質及細胞因子快速且大量分泌，造成機體內細胞因子及炎癥介質水平異常。此外，各細胞因子及炎癥介質經自分泌與旁分泌形式作用于軟骨組織，造成軟骨基質被降解及破壞[6]。由此可見，各細胞因子及炎癥介質均參與膝骨關節炎疾病的形成及發展，同時各炎癥因子水平的高低對預后評估具有重要作用。

IL-18、TNF-α是臨床上研究較多、較為活躍且與膝骨關節炎間存在密切聯系的炎癥介質及細胞因子。IL-18是膝骨關節炎中主要的細胞因子，首次是在小鼠肝臟內提取到的致炎因子，與其他已知的細胞因子不同之處在于序列排列及生物學功能。IL-18是在多種細胞作用下而產生，在膝骨關節炎中，IL-18存在于滑膜襯里及軟骨細胞中。IL-18首先被合成產生IL-18 mRNA，隨后經白介素-1(interleukin-1，IL-1)轉換酶裂解而成，具有抗病原微生物、免疫學功能、抗超敏反應、抗真菌等生物學功能，與類風濕性關節炎等免疫性疾病間存在密切聯系[7]。而腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)初始出現于被細菌感染的小鼠血清中，其具備較強殺傷腫瘤細胞的能力。依據結構差異，將TNF分為TNF-α與TNF-β，其中TNF-α是由T細胞、單核細胞、巨噬細胞作用下產生的可促使腫瘤壞死的因子，人體內如淋巴細胞、巨噬細胞、內皮細胞、成骨細胞、平滑肌細胞、單核細胞等均可釋放TNF-α，經細胞膜上的受體傳遞信號實現其生物學活性[8-9]。醫學研究表明[10]，TNF-α可打破金屬蛋白酶組織抑制劑與軟骨細胞基質金屬蛋白酶平衡，明顯增強酶的活性，且其活性超過抑制劑活性。說明TNF-α作用機制與IL-18間存在類似之處，同時TNF-α還會加重患者軟骨組織損傷。本研究結果顯示，觀察組治療前血清IL-18及TNF-α水平均高于對照組，治療后血清IL-18及TNF-α水平低于治療前，且膝骨關節炎晚期血清IL-18及TNF-α水平均高于中期與早期，提示經遠紅外線理療能夠緩解患者病情，減輕機體炎性反應，促使患 者 血 清 中IL-18 及TNF-α 水 平 下 降，IL-18 及TNF-α在膝骨關節炎的形成及發展中具有重要作用，IL-18及TNF-α水平與病情嚴重程度呈正相關，其水平越高，病情越嚴重。TNF-α可誘導IL-18等細胞因子產生，二者間存在協同作用，可介導對關節組織的破壞，在膝骨關節炎發生及發展中具有重要作用。故可將二者作為評估膝骨關節炎疾病嚴重程度的敏感血清學指標，同時還可為疾病臨床診斷及治療提供參考依據。

綜上所述，膝骨關節炎血清中IL-18及TNF-α水平與疾病嚴重程度呈正相關，兩者結合可充分反映患者病情嚴重程度，對疾病早期診斷、指導治療及預后評估具有重要作用。