類風濕關節炎患者血清25-羥維生素D、RANKL表達水平及其與骨密度、炎性因子表達的相關性

張南廷,李麗,吳記平

(南方醫科大學第十附屬醫院·東莞市人民醫院,1.檢驗科;2.風濕免疫科,廣東 東莞 523000)

類風濕關節炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種慢性自身免疫性疾病,以關節炎癥和關節破壞為主要特征,嚴重影響患者的健康及生活質量[1]。RA的發病機制尚未完全明確,研究[2]表明其與遺傳、環境、免疫和內分泌等多種因素相關。近年來,越來越多的研究[3]發現,維生素D在RA的發生發展中扮演重要角色。血清25-羥維生素D[25-hydroxyvitamin d,25(OH)D]在體內的半衰期較長,被認為是評估人體的維生素D水平的最主要指標。低水平的血清25(OH)D已被證實[4-5]與骨質疏松癥、骨折、肌肉虛弱及RA等自身免疫性疾病密切相關。核因子κB受體活化因子配體(RANKL)是一種存在于骨骼和免疫系統中的蛋白質,其過度表達會導致骨質疏松和骨質破壞[6]。骨密度是衡量骨骼健康的方式之一,測定RA患者骨密度的變化有利于預測全身骨質疏松與局部關節畸形的發生風險[7]。炎性因子是RA發生過程中的關鍵介質,參與關節炎癥反應和關節破壞[8]。目前,雖然RA患者血清25(OH)D、RANKL表達水平的相關研究已見報道,但其與骨密度、炎性因子之間關聯性的研究較少。基于此,本研究旨在分析中高活動度RA患者血清25(OH)D、RANKL表達水平與骨密度、炎性因子表達的相關性,以探究其在RA發生發展中的病理機制。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年6月至2021年12月于南方醫科大學第十附屬醫院收治的120例中高活動度RA患者為研究對象作為病例組;另選取同期入院體檢的120名健康人群為對照組。納入標準:(1)符合2010年美國風濕病學會制定的RA診斷標準[9],疾病活動度為中高活動度,即28個關節活動評分(DAS28)>3.2 分;(2)近6個月內未接受過維生素D相關制劑治療;(3)近6個月內未應用過可能影響骨代謝的藥物;(4)臨床資料完整。排除標準:(1)心、肝、腎等重要臟器功能受損者;(2)合并中樞神經系統疾病史、惡性腫瘤者;(3)合并精神類疾病或溝通障礙者;(4)合并感染性疾病、其他自身免疫性疾病者;(5)其他類型的關節炎患者。對照組中男性24例,女性96例,年齡(48.32±10.58)歲,體質量指數(BMI)(21.39±1.68)kg/m2;病例組中男性22例、女性98例;年齡(48.46±10.39)歲,BMI(21.11±1.65)kg/m2。兩組性別、年齡、BMI比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。本研究經醫院倫理委員會批準,患者自愿參加試驗并簽署知情同意書。

1.2 方法

(1)血清25(OH)D、RANKL表達水平檢測:采用化學發光(CLIA)法測定血清25(OH)D水平;采用酶聯免疫吸附試驗(ELISA)測定血清RANKL表達水平,CLIA試劑盒購自美國雅培公司,ELISA試劑盒購自上海科培瑞生物科技有限公司。(2)骨密度測定:采用雙能X射線骨密度儀 Prodigy(美國GE)測定患者股骨頸、總髖關節及全部腰椎骨密度值。(3)血清炎性因子水平測定:采用ELISA法測定血清腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白細胞介素8(IL-8)、IL-17水平,ELISA試劑盒均購自上海酶聯生物科技有限公司。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 兩組研究對象血清25(OH)D、RANKL表達水平比較

病例組血清25(OH)D水平低于對照組,RANKL高于對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組血清25(OH)D、RANKL表達水平比較

2.2 兩組研究對象骨密度值比較

病例組股骨頸、總髖關節及全部腰椎骨密度值均低于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組研究對象骨密度值比較

2.3 兩組研究對象炎性因子水平比較

病例組血清TNF-α、IL-8、IL-17水平均高于對照組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組研究對象血清TNF-α、IL-8、IL-17水平表達水平比較

2.4 病例組血清25(OH)D與骨密度、炎性因子表達水平的相關性分析

病例組患者血清25(OH)D與股骨頸骨密度、總髖關節骨密度及全部腰椎骨密度呈正相關(r=0.374、0.188、0.347,P<0.05),與血清TNF-α、IL-8、IL-17表達水平呈負相關(r=-0.373、-0.500、-0.352,P<0.05)。見圖1。

2.5 病例組血清RANKL與骨密度、炎性因子表達水平的相關性分析

病例組患者血清RANKL與股骨頸骨密度、總髖關節骨密度及全部腰椎骨密度呈負相關(r=-0.245、-0.247、-0.416,P<0.05),與IL-17呈正相關(r=0.282,P<0.05),與TNF-α、IL-8無明顯相關性(r=0.047、0.099,P>0.05)。見圖2。

3 討論

Bellan等[10]、Harrison等[11]均發現,RA患者多伴有維生素D缺乏,且這種缺乏不但影響骨骼發展,還會影響機體免疫功能。RANKL作為介導成骨與骨重建的關鍵細胞因子,參與多種生物學效應,并可能誘導骨質疏松癥等骨相關疾病的發生。Tanaka等[12]發現,以RANKL為靶點的藥物在治療RA時效果顯著。Lv等[13]也指出,抗RANKL單克隆抗體能對于RA大鼠的治療具有積極作用。骨密度值是反映骨骼強度的重要指標,RA患者通常伴有骨質疏松,且治療RA的藥物可導致骨密度進一步下降。Ketabforoush等[14]研究指出,RA患者患有骨質疏松癥的風險高于健康人群,且Hsu等[15]進一步研究發現,中、重度RA患者的骨質流失情況更為嚴重。促炎因子的過度產生也是導致RA患者關節滑膜增生、血管新生和骨骼侵蝕的關鍵因素。Gremese等[16]以RA患者為研究對象,發現高水平的IL-8、IL-17會促進滑膜、肌腱、關節外部位、血管及肺部免疫細胞和基質細胞的有害激活。本研究中,病例組血清25(OH)D低于對照組、RANKL高于對照組,腰椎、股骨頸、全髖骨密度值均低于對照組,TNF-α、IL-8、IL-17水平均高于對照組,再次證實上述結論。

本研究發現,中高活動度RA患者血清25(OH)D與骨密度正相關,與TNF-α、IL-8、IL-17負相關。分析原因可能如下:RA患者維生素D水平降低,影響鈣、磷等礦物質吸收,從而導致骨密度降低;此外,維生素D可以通過維生素D受體影響免疫細胞的分化和活性,抑制TNF-α、IL-8、IL-17等細胞因子的生成。Khademi等[17]指出代謝失調患者體內維生素D與TNF-α水平負相關。本研究中,中高活動度RA患者血清RANKL與骨密度負相關,與IL-17正相關,與TNF-α、IL-8無相關性。Yokota等[18]研究發現,RA患者血清RANKL與骨密度呈負相關。李秀娟等[19]指出,RA患者血清IL-17水平與RANKL呈正相關。張旭飛等[20]以RA患者為研究對象,發現其血漿RANKL與TNF-α、IL-8之間無明顯相關性。但與Marahleh等[21]研究不同,該研究發現,與TNF-α共同培養的骨細胞RANKL mRNA表達水平升高,并推測TNF-α與骨細胞RANKL的表達密切相關。

綜上,中高活動度RA患者血清25(OH)D水平降低、RANKL水平升高,且二者與患者骨密度、血清炎性因子水平具有一定相關性。