膝骨性關節炎患者血清和關節液中血管內皮細胞因子、白細胞介素-6、白細胞介素-8的表達與意義

【摘要】目的 分析膝骨性關節炎患者血清及關節液內血管內皮細胞因子（VEGF）、白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-8（IL-8）水平表達情況與臨床意義，為臨床治療該疾病提供依據。方法 回顧性分析鹽城市第三人民醫院2020年8月至2022年8月期間收治的明確診斷為膝骨性關節炎的60例患者的臨床資料，將其設為觀察組，并根據膝骨性關節炎臨床分期將患者分為3個亞組，包括早期組（20例）、中期組（20例）及晚期組（20例）；同時回顧性分析同期院內60例健康體檢者的體檢資料，將其設為對照組。采取所有研究對象血清和關節液標本，測定VEGF、IL-6、IL-8水平。觀察對比對照組與觀察組，早、中、晚期組研究對象血清和關節液中VEGF、IL-6、IL-8水平表達情況。結果 與對照組比，觀察組研究對象血清及關節液中VEGF、IL-6、IL-8水平均更高；早、中、晚期組患者血清及關節液中VEGF、IL-6水平呈逐漸升高趨勢，且組間兩兩比較，差異均有統計學意義（均Plt;0.05）；而早、中、晚期組患者血清及關節液中IL-8水平組間比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05）。結論 膝骨性關節炎患者血清及關節液內VEGF、IL-6、IL-8水平異常升高，且在患者無菌性炎癥反應期間，IL-6、VEGF可作為疾病嚴重程度的評價指標。

【關鍵詞】膝骨性關節炎 ; 血管內皮細胞因子 ; 白細胞介素 -6 ; 白細胞介素 -8

【中圖分類號】R684.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-3718.2023.11.0099.03

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2023.11.033

膝骨性關節炎是常發于中老年人的一種常見膝關節慢性、退行性病癥，并且該病的出現也和關節畸形、關節腔積液、關節功能障礙等一系列疾病有著密切聯系。目前臨床在對膝骨性關節炎診斷中常見方法有關節鏡及X線片、膝關節核磁共振掃描等影像學手段，以上診斷方法雖然能夠在早期發現關節軟骨病變，但此類方法仍然有一定的不足之處，也導致部分患者對其接受度不高[1]。近年來許多學者將對于該病的診斷轉向炎癥細胞因子領域。研究發現，在膝骨性關節炎病變期間，滑膜組織有著最為顯著的病理變化，在病變早期階段滑膜組織內就存在了大量炎癥介質和細胞因子異常表達，包括血管內皮細胞因子（VEGF）、白細胞介素-6（IL-6）、白細胞介素-8（IL-8）等，均會導致滑膜細胞、白細胞、軟骨細胞分泌大量的溶酶體酶或金屬基質蛋白酶，對軟骨形成持續損害，造成滑膜增生[2-3]。基于此，本研究分析膝骨性關節炎患者血清及關節液內炎癥細胞因子水平表達和意義，旨在為該病的早期診治提供有效依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析鹽城市第三人民醫院2020年8月至2022年8月期間收治的明確診斷為膝骨性關節炎的60例患者的臨床資料，將其設為觀察組，并根據膝骨性關節炎臨床分期[4]將患者分為3個亞組，包括早期組（20例）、中期組（20例）及晚期組（20例）；同時回顧性分析同期院內60例健康體檢者的體檢資料，將其設為對照組。對照組研究對象中男性35例，女性25例；年齡34～78歲，平均（55.62±7.11）歲。觀察組患者中男性33例，女性27例；年齡35～74歲，平均（55.37±7.27）歲。兩組研究對象一般資料比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），組間可比。納入標準：膝骨性關節炎患者符合《骨關節炎診治指南（2007年版）》 [5]中的相關診斷標準，且通過病史、癥狀體征、影像學檢查確診者；1個月內膝關節反復出現疼痛者；膝關節X線掃查提示關節腔變窄，存在關節緣骨贅者；膝關節活動有骨摩擦音者；年齡均不低于18歲者等。排除標準：合并痛風性關節炎、類風濕性關節炎者；下肢存在先天性畸形或發育障礙者；膝關節存在骨折、骨質損傷等明確外傷者等。研究經院內醫學倫理委員會批準。

1.2 檢查方法

1.2.1 血清標本采集方法 分別于觀察組患者入院

第2天、對照組研究對象體檢當天，采集所有研究對象肘靜脈外周血共10 mL，采血前一晚禁食、禁水，在第2天清晨空腹狀態下完成血液采集。離心（3 000 r/min，15 min）取血清，采用酶聯免疫吸附法檢測血清VEGF、IL-6、IL-8水平。

1.2.2 關節液標本采集方法 分別于觀察組患者入院

第2天、對照組研究對象體檢當天，通過關節鏡檢采集所有研究對象關節液標本，指導研究對象采取仰臥位或坐位，使用5 mL 2%鹽酸利多卡因注射液（湖北天圣藥業有限公司，國藥準字H42021839，規格：5 mL∶0.1 g）進行局部麻醉，在髕骨下緣、股四頭肌腱外側向內上進行穿刺直達關節囊，采集關節腔內的關節液共3 mL左右，放置在Eppendorf管內，于 -75 ℃冰箱保存待測，采用酶聯免疫吸附法檢測關節液VEGF、IL-6、IL-8水平。

1.3 觀察指標 ①對比對照組與觀察組研究對象血清及關節液標本中VEGF、IL-6、IL-8水平表達的差異。②對比膝骨性關節炎不同臨床分期患者血清及關節液標本中VEGF、IL-6、IL-8水平表達的差異。

1.4 統計學方法 采用SPSS 21.0統計學軟件分析數據，計量資料均經K-S檢驗證實符合正態分布且方差齊，以（ x ±s）表示，兩組間比較行t檢驗，多組間比較采用F檢驗，兩兩比較采用SNK-q檢驗。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 對照組與觀察組研究對象血清VEGF、IL-6、IL-8水平比較 與對照組比，觀察組研究對象血清VEGF、IL-6、IL-8水平均更高，差異均有統計學意義（均Plt;0.05），見表1。

2.2 對照組與觀察組研究對象關節液中VEGF、IL-6、IL-8水平比較 與對照組比，觀察組研究對象關節液中VEGF、IL-6、IL-8水平均更高，差異均有統計學意義（均Plt;0.05），見表2。

2.3 觀察組不同亞組患者血清VEGF、IL-6、IL-8水平比較 與早期組比，中、晚期患者血清VEGF、IL-6水平呈逐漸升高趨勢，且晚期組顯著高于中期組，差異均有統計學意義（均Plt;0.05）；3組間患者血清IL-8水平比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05），見表3。

2.4 觀察組不同亞組患者關節液中VEGF、IL-6、IL-8水平表達比較 與早期組比，中、晚期患者關節液中VEGF、IL-6水平呈逐漸升高趨勢，且晚期組顯著高于中期組，差異均有統計學意義（均Plt;0.05）；3組間患者關節液IL-8水平比較，差異均無統計學意義（均Pgt;0.05），見表4。

3 討論

在膝骨性關節炎病情發展期間，關節軟骨破壞和關節內炎癥反應有著密切聯系[6]。炎癥細胞可因子可誘導滑膜細胞和軟骨細胞產生并釋放基質金屬蛋白酶、膠原酶等，導致滑膜炎癥、軟骨破壞，同時可激活破骨細胞，減少軟骨細胞的生長，并促進軟骨細胞凋亡。因此在膝骨性關節炎病變中，眾多炎癥細胞因子均發揮了重要的作用。

IL-6有著多方面的生物學活性，在機體免疫應答、炎癥反應誘導、細胞增殖分化等過程有重要作用。在膝骨性關節炎患者中IL-6呈現出異常高表達狀態，其參與了膝骨性關節炎的病理變化。IL-6可對滑膜細胞和軟骨進行刺激，使其分泌大量膠原酶和前列腺素，造成關節炎癥反應，從而破壞關節軟骨[7]。本研究結果顯示，觀察組患者血清及關節液中IL-6水平均明顯高于對照組，且隨著病變發展其血清及關節液中IL-6水平不斷升高，提示IL-6在膝骨性關節炎患者中呈現出高表達狀態，存在明顯炎癥反應。因此可以認為，IL-6在膝骨性關節炎軟骨退變中有著重要的作用，可呈現出關節軟骨的病變嚴重性；但其具體的作用機制還比較復雜，是一系列炎癥細胞、滑膜組織、軟骨細胞及配體-受體介導信號轉導機制交織影響的結果。因此，對IL-6在軟骨細胞及滑膜組織中的表達深入探索，可幫助發現軟骨細胞合成及分解代謝的平衡點，為臨床針對性干預保護軟骨細胞提供依據。

IL-8通常由白細胞、軟骨細胞、滑膜細胞及纖維細胞等所釋放，可以對中性粒細胞起到刺激作用，發揮去顆粒作用，促進溶酶體酶分泌，并形成大量超氧化物陰離子，持續趨化B淋巴細胞和T淋巴細胞，因此IL-8在炎癥反應發展中有著重要作用。在膝骨性關節炎病理變化中，IL-8可以促進基質金屬蛋白酶的分泌，對白細胞進行活化，并促使其快速聚集到滑膜組織。另外，IL-8和其他細胞因子相互作用，可促進軟骨細胞的生長與分化[8]。本研究發現，觀察組患者血清及關節液中IL-8表達明顯高于對照組，可見膝骨性關節炎患者血清和關節液中IL-8呈高表達狀態，提示體內存在明顯炎癥狀態。IL-8表達和膝骨性關節炎患者軟骨細胞增生有著密切聯系，能夠加快骨質鈣化及軟骨基質修復，同時誘導化膜血管形成，促進軟骨退變。同時本研究發現，IL-8在膝骨性關節炎病變早期便達到較高水平，中晚期差異不明顯，進一步說明IL-8在膝骨性關節炎患者血清及關節液中均有明顯升高，可以作為評估該病炎癥反應的有效指標，但對于疾病嚴重程度評估不明顯，可能由于本研究選取病例較少，研究結果存在偏差，后期建議增加樣本量深入研究。

VEGF在機體血管形成中有關鍵作用，相關研究指出類風濕性關節炎的滑膜血管翳產生與VEGF有緊密聯系，VEGF含量能夠呈現出類風濕性關節炎病變程度[9]。近年來臨床逐漸發現，膝骨性關節炎也和血管存在緊密聯系，從受累滑膜組織和軟骨中均發現了大量血管生成介質。VEGF可在膝骨性關節炎患者滑膜細胞、軟骨細胞中呈高表達，加快軟骨細胞凋亡，促進其他炎癥介質分泌，導致軟骨基質減少，直接破壞軟骨[10]。本研究也發現，觀察組患者血清及關節液中VEGF表達明顯高于對照組，觀察組患者隨著病變發展其血清及關節液中VEGF水平不斷升高，由此可見，VEGF和膝骨性關節炎病變嚴重程度有著密切聯系，病變越嚴重，其表達隨之升高，因此VEGF也可作為臨床評估該病嚴重程度的有效生化指標。可能是由于VEGF通過誘導內皮細胞因子轉移到病變處，加快血管形成，加重該部位損傷，造成關節軟骨損傷，最終引起關節退變，因此病情越嚴重，其水平越高。

綜上，膝骨性關節炎患者伴隨病程發展，其IL-6、IL-8及VEGF異常高表達，且在患者無菌性炎癥反應期間，IL-6、VEGF可作為疾病嚴重程度的評價指標，但由于本研究樣本量較小，因此仍需進一步擴大樣本量進行深入研究。

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