血清和關節液S100B水平與膝關節骨性關節炎嚴重程度的相關性分析

張洪志，孫育欣，潘曉華

（南方醫科大學附屬深圳寶安人民醫院骨科，廣東 深圳 518101)

骨性關節炎（OA)是由關節軟骨變性、骨質增生導致的慢性進行性骨關節疾病，屬于骨科臨床常見疾病，目前尚未明確其發病機制［1］。研究［2］指出，OA的滑膜組織分泌活性因子參與了關節炎的發生發展過程，其中S100A12在骨性關節炎、類風濕關節炎等疾病中均有較高的血清反應，但目前關于血清鈣結合蛋白S100B水平與OA的獨立相關性研究較少。本研究以我院收治的膝關節OA患者為研究對象，探討血清和關節液中S100B水平與疾病嚴重程度的關系。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2020年6月至2020年12月我院收治的50例膝關節OA患者為觀察組。診斷標準：①≥40歲的中老年患者；②1個月內反復出現膝痛；③晨僵超過30 min；④關節活動時伴有骨摩擦音；⑤X線片顯示關節間隙變窄，膝關節邊緣出現骨贅；⑥關節液檢查清晰、黏稠，白細胞計數低于2×109/L。上述條件中同時具備②⑤或②③④⑥或①②③④可診斷為膝關節OA。選取同期我院50例未累及膝關節軟骨的患者作為對照組。觀察組男26例、女24例，對照組男28例、女22例，組間差異無統計學意義（P＞0.05)。觀察組年齡為（63.33±8.14)歲，對照組年齡為（55.46±15.28)歲，組間差異有統計學意義（P＜0.05)。兩組均行膝關節X線及MRI檢查，均在傷后1周內進行關節鏡或內固定手術。本研究已獲得我院倫理委員會的批準。

1.2 研究方法①樣本采集。血清：所有患者禁食12 h后采集靜脈血，并在4℃的環境下，2 000×g離心處理血液樣本10 min，離心完畢后提取上清液在-80℃環境中保存備用。關節液：觀察組在無菌條件下穿刺提取關節液，對照組在手術前抽取關節液，關節液提取后均在4℃的環境下，5 000×g離心處理15 min，提取上清液置于-80℃環境中保存備用。②檢測方法：采用ELISA（酶聯免疫吸附法)對血清及關節液中的S100B水平進行測定，ELISA試劑盒由美國Abnove公司提供，操作步驟嚴格按試劑盒說明執行（S100B/EN-RAGE ELISA Kit Cat.No：KOA091V.04)。在使用前24 h內配制S100A12蛋白標準液，并取0.1 mL的蛋白標準液置于孔板中，取0.1 mL的樣品稀釋液置于“0”孔中作為空白對照；取50μL樣品上清液加入到50μL的樣品稀釋液中并置于空的孔中；加蓋后以37℃的溫度孵育90 min，孵育完畢后，將孔板上的液體去除，再取0.1 mL抗體工作液置于每孔中，在37℃的溫度中孵育60 min；孵育完畢后用PBS洗板3次，去掉板孔上的液體；然后取0.1 mL稀釋后的ABC工作液置于每孔中，以37℃的溫度孵育30 min；孵育完畢后，用PBS洗板5次，并將孔板上的液體去掉；加入90μL TMB顯色液，以37℃的溫度孵育30 min；孵育完畢后，在每孔中加入100μL TMB終止液，30 min后采用美國BIO-RAD公司生產的內酶標儀對A450的OD值進行測定，按照標準曲線計算出樣品的蛋白含量，實際S100B水平=測試結果×稀釋倍數。

1.3 評價指標①比較兩組患者的血清S100B水平和關節液S100B水平。②根據X片檢查結果，按照K-L分級標準，將OA分為5級：關節正常為0級；關節間隙可疑變窄為1級；關節間隙可疑變窄且有骨贅為2級；關節間隙明顯變窄且有中等骨贅為3級；關節間隙明顯變窄，有大量骨贅，且存在嚴重硬化性病變及明顯畸形為4級。以K-L分級標準為依據，比較不同分級患者的血清和關節液S100B水平，并分析K-L分級與血清S100B水平、關節液S100B水平的相關性。

1.4 統計學方法采用SPSS 19.0統計軟件處理數據。計量資料以±s表示，兩組間采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用方差分析；相關性采用Pearson相關分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組患者的血清和關節液S100B水平比較觀察組患者的血清S100B水平和關節液S100B水平均高于對照組，差異有統計學意義（P＜0.05)。見表1。

表1 兩組患者的血清和關節液S100B水平比較（±s，ng/mL）

表1 兩組患者的血清和關節液S100B水平比較（±s，ng/mL）

組別 n 血清S100B 關節液S100B觀察組 50 36.26±27.57 15.75±9.86對照組 50 23.35±14.86 9.68±5.25 t 3.864 4.136 P 0.027 0.021

2.2 K-L分級與血清、關節液S100B水平的相關性Pearson相關分析顯示，K-L分級與血清S100B水平（r=0.640)、關節液S100B水平（r=0.750)均呈正相關（P＜0.05)。見表2。

表2 K-L分級與血清、關節液S100B水平的相關性

2.3 不同K-L分級患者的血清、關節液S100B水平比較不同K-L分級患者的血清S100B、關節液S100B水平均存在顯著差異（P＜0.05)。見表3。

表3 不同K-L分級的血清和關節液S100B水平比較（±s，ng/mL）

表3 不同K-L分級的血清和關節液S100B水平比較（±s，ng/mL）

K-L分級 n 血清S100B 關節液S100B 2級 23 9.63±2.23 5.75±3.42 3級 18 22.96±5.75 9.43±6.76 4級 9 45.75±15.71 17.58±4.81 F 7.926 5.405 P 0.000 0.000

3 討論

膝關節OA是臨床上常見的膝關節慢性退行性疾病，患者主要表現為持續性疼痛、畸形、關節功能障礙等癥狀，給患者生活質量、家庭負擔帶來了極大的影響。近年來，S100家族分子與滑膜炎和OA之間的關系逐漸成為學界研究的重點，但有關S100B在OA發生發展中的作用研究較少。S100B是S100鈣結合蛋白家族成員，與生物機械力學信號的傳遞息息相關，在機械磨損導致的軟骨細胞凋亡和滑膜組織炎癥中起到重要作用。Riuzzi等［3］的研究表明，S100B與堿性成纖維細胞生長因子互相作用可增加其與FGF受體結合的穩定性，最終促進急性增殖，提示S100B參與了肌細胞的增殖與分化。此外，S100B可持續激活RAGE，進而破壞細胞內氧化還原反應，產生氧自由基，在細胞炎性反應中發揮著重要作用。

本研究結果顯示，觀察組的血清和關節液S100B水平均高于對照組（P＜0.05)，提示關節外組織及血液中分泌的S100B可以通過血液循環系統到達OA患者的關節周圍組織，增加滑膜炎發生率，這可能與S100B可誘導SF分泌FGF等細胞因子，進而與FGFR1、FGFR2受體結合，并通過多種信號通路調節TNF-α、IL-1β等炎性因子的表達有關［4］。另外，本研究結果還顯示，K-L分級與血清S100B水平（r=0.640)、關節液S100B水平（r=0.750)均呈正相關（P＜0.05)，表明K-L分級越高，血清S100B、關節液S100B水平越高；同時也表明S100B作為一種炎性介質可能在膝關節OA的發生發展中發揮其介導作用，對OA的臨床診斷和預后評估具有重要的價值。

綜上，血清和關節液S100B水平與膝關節OA的疾病嚴重程度呈正相關，可為疾病的早期診斷及病情評估提供依據。