早期膝骨关节炎患者骨代谢生化学指标、IL-6水平表达及临床意义

【摘要】目的：探讨早期膝骨关节炎（KOA）的骨代谢生化学指标、白细胞介素-6（IL-6）水平表达及意义。方法：选择2023年2月至2024年5月收治的77例KOA者为观察组，同期健康体检者75例为对照组。针对研究对象均是采用骨密度仪测定腰椎及髋骨密度值（BMD），采集研究对象的血液并离心分离血清，采取放射免疫法测定骨代谢指标[骨钙素（OC）、碱性磷酸酶（ALP）、Ⅰ型前胶原氨基端前肽（PINP）]及IL-6指标水平。结果：研究组研究对象测定腰椎BMD值（0.88±0.16）、髋BMD值（0.81±0.14）均是低于对照组（P＜0.05）；研究组测定OC（4.56±0.75）μg/L低于对照组（P＜0.05），测定ALP（1.52±0.23）μkat/L、PINP（214.41±35.56）μg/L、IL-6（15.56±1.86）ng/L均高于对照组（P＜0.05）。结论：KOA患者在骨密度上降低，血清骨代谢指标以及IL-6水平发生改变，通过对相应指标的检测，可以为疾病早期干预提供科学参考借鉴。

【关键词】膝骨关节炎；骨密度；骨代谢；白细胞介素-6

膝骨关节炎（Knee osteoarthritis，KOA）是一种以膝关节软骨退行性变为主要特征的常见关节疾病，主要表现为膝关节疼痛、僵硬、畸形和功能障碍[1]。随着年龄的增长，KOA的发病率逐渐增加，已经成为全球范围内导致残疾和生活质量下降的重要原因之一。近年来，膝骨关节炎的研究取得了显著进展，但其病因和发病机制仍不完全明确。现有研究表明，KOA的发生与多种因素相关，包括遗传易感性、关节机械负荷、炎症反应及骨代谢异常等[2]。传统的诊断方法主要依赖于临床症状、体格检查和影像学检查。然而，这些方法往往难以在早期准确评估疾病状态。因此，寻找新的生物标志物以便于早期诊断和疾病监测成为当前研究的热点[3]。骨代谢生化学指标，如骨密度、骨形成标志物（如骨钙素、碱性磷酸酶、骨形态发生蛋白）、骨吸收标志物（如尿液脱氧吡啶醛）等，在评估骨代谢状态方面具有重要价值。这些指标不仅可以反映骨质的动态变化，还能帮助判断骨质疏松和骨关节炎的风险[4]。白细胞介素-6（Interleukin-6，IL-6）是一种重要的炎症因子，在多种炎症性疾病中发挥关键作用。研究发现，IL-6在KOA的病理过程中起着重要作用，它能够促进关节炎症和破坏，并与疾病的严重程度和症状表现相关[5]。因此，IL-6水平的变化能够反映KOA的炎症状态和进展，为疾病的早期诊断和治疗提供了潜在的生物标志物。本研究旨在探讨早期KOA患者的骨代谢生化学指标及IL-6水平的变化，以为疾病的早期诊断、疾病监测和个性化治疗提供科学依据，报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2023年2月-2024年5月接受的77例KOA患者为观察组，同期接受健康体检的75例人群为对照组。观察组均是明确证实为KOA，排除存在糖尿病、恶性肿瘤、骨转移癌等骨代谢疾病的患者。对照组体检者均身体健康并且无相关异常疾病。观察组的患者中，男45例，女32例；年龄43～77岁，平均（62.04±4.26）岁。对照组中男42例，女33例；年龄45～77岁，平均（61.89±4.33）岁。两组研究对象在性别、年龄资料，组间对比差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 方法

1.2.1 骨密度测定

对于各组研究对象，均是应用美国GE双能X射线骨密度检测仪(PRODIGY ADVANCE)，测定研究对象腰椎、髋的骨密度值（Bone mineral density，BMD）。

1.2.2 骨代谢指标测定

针对研究对象，均是保持空腹8h的时间，在晨起空腹阶段采集静脉血液4ml，将血液样本及时送至实验室检测。血液经由离心机，以3000r/min速度持续离心10min分离血清待检。采用放射免疫法检测骨钙素（osteocalcin，OC）、碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase，ALP）、Ⅰ型前胶原氨基端前肽（Type I procollagen amino terminal propeptide，PINP）水平。

1.2.3 IL-6指标检测

应用放射免疫法检测血清IL-6含量。

1.3 观察指标

（1）比较两组研究对象的BMD检测结果；（2）对比两组研究对象检测骨代谢与IL-6指标水平。

1.4 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，结果P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 BMD检测结果

针对两组研究对象的各部位BMD检测结果，在腰椎、髋的BMD测定值，观察组均是低于对照组，对比差异具有统计学意义（P＜0.05），详见表1。

表1 两组研究对象不同部位的BMD水平对比（）

2.2 骨代谢、IL-6

针对研究对象的相关指标进行检测，观察组测定血清OC指标低于对照组，检测ALP、PINP、IL-6指标高于对照组，以上各项指标，组间差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组研究对象血清骨代谢与IL-6指标水平对比（）

3 讨论

KOA的早期阶段往往表现为关节疼痛和轻微的功能障碍，但随着病情的发展，患者会经历关节功能逐步丧失、疼痛加重以及生活质量显著下降。了解膝骨关节炎的基本情况，有助于更好地把握疾病的诊断和管理[6]。关于KOA发病机制，主要是涉及到多个方面因素，首先，机械负荷过大是KOA的重要病因之一，长期的过度使用或关节损伤会导致关节软骨的退化和骨质变化。其次，炎症反应在KOA的发展中也发挥了关键作用，特别是体内炎症因子如白细胞介素-6（IL-6）的升高，与关节炎症和软骨降解密切相关[7]。除此之外，骨代谢异常也对KOA的发生和发展有重要影响。例如，骨密度下降和骨吸收增加可能促进关节软骨的退化。KOA的诊断通常依赖于临床症状和影像学检查，但这些方法往往难以在疾病早期阶段做出准确评估，因此寻找具有高敏感度的诊断标准对于膝骨关节炎的早期检测和治疗具有重要价值。

骨代谢生化学指标包括骨密度、骨代谢等，对于此类指标的测定，可以为疾病的早期诊断提供有利参考。本次研究结果显示，测定患者腰椎、髋的BMD值，观察组明显低于对照组；检测骨代谢指标，观察组OC值低于对照组，而ALP、PINP均是高于对照组。说明检测骨代谢生化学指标对于KOA的早期诊断具有重要意义。骨密度的下降反映了骨代谢的异常，这是由于骨质疏松或骨代谢不平衡导致的。KOA患者中，随着关节软骨的退行性变，骨质也会受到影响。长期的关节负荷和机械压力可以引起局部骨质的改变和骨密度的下降[8]。此外，膝骨关节炎患者常常伴随有炎症状态，这种慢性炎症会影响骨代谢，导致骨密度下降。因此，腰椎和髋部的BMD值作为一种评估骨质状况的指标，对KOA的早期诊断具有一定的临床意义。OC是骨代谢的标志物之一，主要由骨形成的成骨细胞分泌，反映了骨形成的状况。OC水平的下降表明骨形成过程可能受到抑制，这可能与KOA早期骨质变化和骨代谢失衡有关。在KOA患者中，骨软骨损伤和关节炎症可导致骨质形成的减缓，从而影响OC的水平。ALP是另一种骨代谢的标志物，主要反映骨生成过程中的骨形成情况[9]。ALP水平的升高通常提示骨形成过程的活跃，但在KOA患者中，这种升高通常与骨质再生和修复反应过度有关。由于KOA的进展会引起骨质的局部破坏，身体通过增加ALP的分泌来修复受损的骨组织。PINP是骨胶原的降解产物，与骨生成密切相关，PINP水平的升高通常反映了骨基质的合成增加。对于KOA患者而言，骨质的持续破坏和骨修复反应的增加会导致PINP水平的升高。在KOA的早期阶段，传统的影像学检查可能未能揭示软骨的早期损伤，而骨代谢生化学指标能够提供对骨质和骨代谢状态的直接信息，从而提高早期诊断的敏感性

本次研究结果也显示，在检测血清IL-6指标水平上，观察组IL-6水平明显高于对照组。这一结果表明对于KOA的发生，炎性因子参与疾病发病中，检测相应指标可以为疾病早期诊断提供帮助。IL-6作为一种由多种细胞类型（如巨噬细胞、成骨细胞、滑膜细胞等）分泌的细胞因子，在炎症反应和免疫调节中发挥重要作用。IL-6通过结合其受体激活下游信号通路，促进急性期反应蛋白的合成，同时也在多种慢性炎症性疾病中表现出重要作用[10]。KOA的发病机制中，炎症反应是一个核心环节。IL-6能够刺激滑膜细胞和其他炎性细胞分泌更多的炎症因子，进而促进关节内炎症的持续。IL-6水平的升高通常与KOA患者的症状加重、关节肿胀和疼痛加剧相关。

综上所述，对于KOA这一关节炎症疾病，检测骨代谢生化学指标与IL-6指标，可以为疾病的早期诊断提供帮助，同时也为疾病的精准治疗提供参考，因此值得推广应用。

【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）