膝骨关节炎分期与骨代谢指标相关性分析

【摘要】目的：探讨膝骨关节炎（KOA）的分期同骨代谢指标相关性。方法：选择2023年1月至2024年4月就诊骨伤科的KOA患者72例，对于患者进行分期并收集患者的资料。采集研究对象的静脉血液离心分离血清，采取ELISA法检测血清骨代谢指标[骨钙素（OC）、Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列（β-CTX）、Ⅰ型前胶原N 端前肽（P1NP）]，针对不同分期的骨代谢指标对比并进行相关性分析。结果：不同分期者的一般资料比较无差异（P＞0.05）；不同分期者的血清OC、β-CTX，随着分期增加指标水平降低，其中Ⅰ期高于Ⅱ期，Ⅱ期高于Ⅲ期，Ⅲ期高于Ⅳ期，两两组间对比差异具有统计意义（P＜0.05）。检测血清P1NP水平，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期均低于Ⅰ期（P＜0.05），而Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期检测P1NP指标无差异（P＞0.05）。血清OC、β-CTX、P1NP均同KOA的临床分期呈负相关。结论：KOA的患者随着分期的增加，骨代谢指标OC、β-CTX、P1NP降低，测定相应指标可以为疾病分期判定提供帮助，指导对疾病的早期合理治疗，值得推广应用。

【关键词】膝骨关节炎；分期；骨代谢指标；相关性

KOA是常见的代谢性疾病，疾病发病是多因素作用引起关节软骨退行性变化、软骨破坏、关节间隙变窄等等，患者常表现为关节疼痛以及活动障碍等[1]。对于KOA的发生机制尚无一致意见，其中性别、年龄、体重、关节损伤等等均可导致疾病出现[2]。近年来，骨代谢指标的研究逐渐成为理解KOA病理机制的重要方面。骨代谢包括骨形成和骨吸收两个过程，其平衡对于维持骨健康至关重要[3]。在KOA患者中，骨代谢的异常常常与疾病的进展相关。然而，骨代谢指标与KOA的临床分期之间的关系尚未完全明确[4]。本研究旨在通过分析膝骨关节炎患者在不同分期中的骨代谢指标的水平，揭示这些指标与疾病分期之间的关系，以期为临床治疗策略的优化提供理论依据，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2023年1月-2024年4月就诊于医院骨伤科的72例KOA患者为研究对象。

1.2 诊断标准

KOA的诊断标准，参照《骨关节炎诊疗指南(2018年版)》[5]，具体如下：①近1个月内反复的膝关节疼痛；②站立或者负重位下的X线片显示关节间隙变窄，软骨下骨硬化和（或）囊性变，关节边缘骨赘形成；③年龄≥50岁；④晨僵时间≤30min；⑤活动时有骨摩擦音。满足诊断标准①+（②、③、④、⑤条的任意3条）即刻诊断为KOA。

1.3 KOA分期

针对KOA分为4期，分期标准如下：（1）Ⅰ期。大运动量活动或爬山以后，关节出现疼痛、酸胀不适，症状较轻，休息后能缓解，X光片检查无明显异常；（2）Ⅱ期。关节疼痛症状加重，出现肿胀，屈伸功能有时受限，X光片显示关节间隙出现轻度狭窄，多见于内侧间隙；（3）Ⅲ期。病情进一步进展，疼痛肿胀持续时间延长，恢复时间更长，蹲下后起立困难，需要扶板凳或椅子才能站起，X光片显示关节内侧间隙狭窄程度加重，部分患者关节内侧出现增生骨赘；（4）Ⅳ期。膝关节出现明显肿胀，伸屈功能受限，部分患者出现内翻、外翻畸形，X光片出现关节间隙，最常见是内侧间隙变窄，甚至已经没有周围骨赘大量增生。

1.4 纳入与排除标准

纳入标准：（1）年龄均是在18周岁以上，具有完整的临床资料；（2）具有正常沟通交流能力；（3）配合完成采血。

排除标准：（1）由于车祸、高空坠落等引起膝关节结构破坏的患者；（2）应用化疗药物、糖皮质激素等确定对骨代谢影响的既往病史者；（3）合并肝肾疾病的患者；（4）甲亢或者甲减、骨肿瘤或其他的骨关节疾病患者。

1.5 方法

1.5.1 资料收集

针对研究对象性别、年龄、体质量指数的指标进行收集，对于各组的资料进行对比。

1.5.2 骨代谢指标测定

针对本次研究对象，均是持续空腹至少8h，在上午8：00-9：00采集肘静脉血液4ml，将采集到的血液置入到抗凝试管中。将血液样本及时送至实验室待检，试管置入离心机以3000r/min速度、10cm离心半径，持续离心10min分离血清，将血清置于-40℃环境中保存待检。检验人员应用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清骨钙素（OC）、Ⅰ型胶原羧基端肽β特殊序列（β-CTX）、Ⅰ型前胶原N 端前肽（P1NP）指标水平。ELISA检测试剂盒购自研域(上海)化学试剂有限公司。

1.6 统计学方法

数据处理采用SPSS26.0统计学软件统计分析，对于计量资料符合正态分布数据采用均数±标准差（）表示，组间比较采用t检验，多组间比较采取方差分析，计数资料用例数和百分率[n（%）]描述，组间比较采用χ2检验。相关性采取Pearson分析，结果P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 KOA分期情况

72例KOA患者，在患者的分期情况上，Ⅰ期20例（27.78%），Ⅱ期16例（22.22%），Ⅲ期18例（25.00%），Ⅳ期18例（25.00%）。

2.2 一般资料

针对不同分期的KOA者，在一般资料上，组间差异无统计意义（P＞0.05），见表1。

表1 不同分期者一般资料对比

2.3 各分期骨代谢指标

针对不同KOA分期的患者，检测血清相关指标，随着分期的增加，检测患者血清OC、β-CTX均是呈现出逐年降低趋势，各分期之间的指标，两两对比差异具有统计学意义（P＜0.05）。在检测血清P1NP指标随着分期增加逐渐降低，其中Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的KOA患者检测血清P1NP均低于Ⅰ期，差异有统计学意义（P＜0.05），而Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期的血清P1NP指标，对比差异无统计学意义（P＞0.05），详见表2。

表2 不同分期者的骨代谢指标对比（）

注：与Ⅰ期比较，aP＜0.05；与Ⅱ期比较，bP＜0.05；与Ⅲ期比较，cP＜0.05。

2.4 骨代谢指标与KOA分期相关性

采取Pearson相关性分析，结果显示KOA的分期均同骨代谢指标OC、β-CTX、P1NP呈负相关（P＜0.05），见表3。

表3 骨代谢指标与KOA分期相关性

3 讨论

KOA的主要病理特征包括软骨磨损、骨质增生、骨下骨硬化和骨赘形成。该疾病通常与年龄增长、关节负荷增加以及遗传和生物学因素等有关，是导致关节疼痛、功能障碍和生活质量下降的主要原因之一[6]。近年来，随着对KOA病理生理理解的加深，软骨下骨的病理变化受到越来越多的关注。软骨下骨不仅是软骨的重要支持结构，也在关节的生物力学和代谢过程中发挥着不可或缺的作用[7]。因此，探讨KOA分期与骨代谢指标之间的关系，有助于深入理解KOA的病理变化，为临床提供更为精准的治疗策略。

本次研究结果显示，不同分期患者的一般资料比较无显著差异（P＞0.05），说明样本具有可比性。在骨代谢指标方面，随着分期的增加，血清OC和β-CTX的水平逐渐降低，且Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ期、Ⅳ期之间差异具有统计学意义。这一结果与KOA的病理特点相符，反映了骨吸收和骨形成过程中的动态变化。在P1NP指标方面，结果显示Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ期患者的P1NP水平均低于Ⅰ期，而其中Ⅲ期与Ⅳ期之间没有显著差异。这一发现提示，在KOA的进展过程中，骨代谢的激活程度逐渐降低，可能导致软骨保护及修复能力下降，从而进一步加重关节损伤[8]。随着KOA的进展，关节的负荷加重以及软骨的磨损，会引起软骨下骨的病理性改变。骨代谢物如OC、β-CTX和P1NP在正常生理条件下呈现一定的平衡，其中OC是骨形成过程中的重要标志物，由成骨细胞分泌，它的水平反映了骨形成的活性。在KOA患者中，OC水平的变化可以帮助评估骨重建的状态。β-CTX则是骨吸收的标志物，由破骨细胞分泌，它的水平升高通常表示骨吸收活性增加，是评估骨吸收状态的重要指标[9]。P1NP是骨形成过程中的标志物，与骨密度和骨质量密切相关，P1NP水平的变化可以反映成骨细胞的活性及骨质的变化[10]。根据上述结果，KOA患者的分期与骨代谢指标呈负相关，这一发现为临床干预提供了宝贵的临床参考。在实际临床中，通过监测这些骨代谢指标，可以帮助更好地评估KOA的病情发展，并为医疗干预提供有力的依据。例如，在早期KOA患者中，提升OC和P1NP水平可能有助于促进骨质重建，减缓疾病的进程。而在晚期患者中，尽量控制骨吸收、改善骨质量则显得尤为重要。

综上所述，KOA的分期与骨代谢指标之间的相关性分析，揭示了病理进程中骨代谢的重要性。因此，在临床中通过监测骨代谢指标有助于疾病分期判定和指导早期治疗，从而更有效地管理和改善患者的健康状态，值得在临床中推广应用。

【参考文献】

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项目来源：河北省邢台市重点研发计划自筹项目（ 2022ZC069）