聚蛋白多糖酶與膝骨關(guān)節(jié)炎相關(guān)性研究鄧紫玉孫鹥林俊萬穎屈曉雯趙芳[摘要]目的觀測并探討膝骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)液及血清中聚蛋白多糖酶（ADAMTSs）水平與病變程度的關(guān)系。方法單側(cè)膝骨關(guān)節(jié)炎87例中,早期為45例，中晚期為42例。檢測其患側(cè)膝關(guān)節(jié)液和血清中ADAMTSs水平。以健康志愿者30例為正常對照組。結(jié)果膝骨關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液及血清中ADAMTSs水平均高于正常對照組,隨著病變程度加重,膝關(guān)節(jié)液及血清中ADAMTSs水平顯著增加,關(guān)節(jié)液與血清中ADAMTSs水平存在線性相關(guān)關(guān)系。結(jié)論ADAMTSs水平在骨關(guān)節(jié)炎患者膝關(guān)節(jié)液和血清中均升高,與病變程度密切相關(guān),檢測關(guān)節(jié)液及血液該種指標(biāo)有助于病情早期診斷。[關(guān)鍵詞]骨關(guān)節(jié)炎;膝關(guān)節(jié);聚蛋白多糖酶TheRelationshipbetweenADAMTSsandKneeOsteoarthritisDENZi-yu1),SUNyi2),LINjun3),WANyin1),QUXiao-wen1),ZHAOFan1).(1)Dept.OfGeriatric;(2)Dept.OfLaboratory;(3)Dept.OfRheumatologyandImmunology,The1stHospitalofYunnanProvince,Kunming650032,China[Abstract]ObjectivePurpose toobserveanddiscusstherelationshipbetweenlevelsofADAMTSsinsynovialfluidofkneeosteoarthritis&inserumandthedegreeofpathologicalchange.MethodAmong87patientswithsingle-sidekneeosteoarthritis,45ofthemsufferfromearly-stagekneeosteoarthritis,and42ofthemfrommedium-later-stagekneeosteoarthritis.ExaminelevelsofADAMTSsinsynovialfluidandserum.Thecontrolgroupis30healthyvolunteers.ResultsLevelsofADAMTSsinsynovialfluidandseruminthesepatients’bodiesarehigherthanthoseofthecontrolgroup.Asthedegreeofpathologicalchangebecomesincreasinglyserious,suchlevelsareincreasedsignificantly,andthereislinearrelationshipbetweenlevelsofADAMTSsinsynovialfluidandthoseinserum.ConclusionLevelsofADAMTSsinsynovialfluidandseruminbodiesofpersonssufferingfromkneeosteoarthritisareincreased,andthereiscloserelationshipbetweenthedegreesofpathologicalchange.ExaminationoflevelsofADAMTSsinsynovialfluidandserumfacilitatesdiagnosisatearlystage.[Keywords]Osteoarthritis,knee,andADAMTSs骨關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis,OA）是中老年人最常見的骨關(guān)節(jié)疾病，其最早出現(xiàn)的改變是關(guān)節(jié)軟骨的損傷。軟骨破壞的病理表現(xiàn)是軟骨外基質(zhì)（extracellularmatrix,ECM）的降解，而聚蛋白多糖的丟失是這一過程的主要病理表現(xiàn)之一【1】。正常、退行性變的關(guān)節(jié)軟骨在代謝轉(zhuǎn)化過程中釋放的代謝產(chǎn)物進(jìn)入血液和關(guān)節(jié)液中，聚蛋白多糖酶（ADAMTSs）就是這樣一種相對特異的軟骨代謝標(biāo)志物。本研究通過檢測血液和關(guān)節(jié)液中的ADAMTSs，以探討其與OA的相關(guān)關(guān)系及在OA早期診斷中的意義。1資料與方法1.1研究對象為2008年11月至2011年3月云南省第一人民醫(yī)院住院及門診膝骨關(guān)節(jié)炎患者。其中男36例，女51例，23∽81歲，平均45.8歲，均符合美國風(fēng)濕病學(xué)分會1987的骨關(guān)節(jié)炎診斷標(biāo)準(zhǔn)。30例健康體檢者為正常對照組。1.2排除標(biāo)準(zhǔn)【2】1)有炎癥、創(chuàng)傷及手術(shù)史，腫瘤、糖尿病等疾病的患者；2)診斷或疑似為類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等自身免疫性疾病的患者；3)檢查前兩周內(nèi)使用過糖皮質(zhì)激素、非甾體抗炎藥的患者；4)妊娠、哺乳期間的婦女；5)有感染性關(guān)節(jié)炎、其他反應(yīng)性關(guān)節(jié)炎等關(guān)節(jié)疾病的患者。1.3主要試劑采用德國的InvitekGmbH公司提供的聚蛋白多糖酶活性測定試劑盒。1.4實(shí)驗(yàn)方法抽取患者關(guān)節(jié)液和血清，凍存于－70℃。樣品在檢測前恢復(fù)至室溫，嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行操作。樣本首先用底物孵育。底物被水解15分鐘，反應(yīng)成2個多肽片段，伴有N基末端ARGSVIL多肽通過雙抗體夾心酶聯(lián)反應(yīng)定量測定。首先在酶標(biāo)板預(yù)包被抗新表位ARGSVIL抗體，加入蛋白水解反應(yīng)混合物孵育，然后加入抗聚蛋白多糖二抗，最后加入辣根過氧化酶后無色的顯色劑轉(zhuǎn)變成黃色，在450nm處檢測光密度值，通過標(biāo)準(zhǔn)曲線算出樣品中聚蛋白多糖聚合酶活性。。1.5統(tǒng)計學(xué)處理采用SPSS11.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。所得數(shù)據(jù)以表示，用分析OA及對照組中各指標(biāo)OD值之間的差異，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。2結(jié)果2.1不同組別關(guān)節(jié)液ADAMTS-4的濃度見圖1。早期OA患者關(guān)節(jié)液中的ADAMTS-4濃度為53.05±16.11pM,中晚期OA患者關(guān)節(jié)液中的ADAMTS-4濃度為28.34±10.87pM,兩組相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。2.2不同組別血清中ADAMTS-4的濃度見圖2。早期OA患者血清中的ADAMTS-4濃度為31.23±18.34pM,中晚期OA患者血清中的ADAMTS-4濃度為20.11±9.22pM,正常對照血清中大部分標(biāo)本無法檢測出ADAMTS-4濃度，在計算時按<10pM進(jìn)行統(tǒng)計。結(jié)果表明，早期和中晚期OA組均高于正常對照，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；兩組相比，差異也有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。3討論OA是中老年人最常見的關(guān)節(jié)退行性疾病，困擾著全世界約2億多患者。根據(jù)流行病學(xué)調(diào)查，55－64歲的人群中發(fā)病率達(dá)40％，隨著世界老齡化人群的增加，OA的發(fā)病率也呈現(xiàn)逐年上升趨勢【3】。。中國OA患者人數(shù)估計將超過1億，OA導(dǎo)致的痛苦和殘疾嚴(yán)重?fù)p害患者的生活質(zhì)量并成為社會的一個經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)之一。當(dāng)前對于OA病程中作用于蛋白聚糖的各種蛋白水解酶的探索方興未艾，其中ADAMTS-4和ADAMTS-5在OA中的發(fā)病機(jī)制研究已成為熱點(diǎn)【4-8】。引起軟骨降解的原因很多，該過程中最主要的原因是蛋白水解酶活性增高。聚蛋白多糖酶是一種蛋白水解酶，是指能在核心蛋白球間區(qū)（IGD）Glu373-Ala374位點(diǎn)降解聚蛋白多糖的蛋白酶，被廣泛認(rèn)可的有ADAMTS-4和ADAMTS-5。關(guān)節(jié)液及血清學(xué)檢查用于OA的早期診斷一直在探索中，近年陸續(xù)報道了一些與軟骨代謝有關(guān)的生物標(biāo)志物，它們包括一些軟骨成分、細(xì)胞素、蛋白酶等。聚蛋白多糖酶是與OA關(guān)系密切的酶，Naito等【9】通過對正常軟骨和OA軟骨的研究認(rèn)為，ADAMTS-4在人OA的聚蛋白多糖的降解中起主要作用，而ADAMTS-5呈結(jié)構(gòu)性表達(dá)。OA關(guān)節(jié)中也有ADAMTS-4和ADAMTS-5的基因表達(dá)。而且ADAMTS-4mRNA在OA軟骨中的表達(dá)明顯上調(diào)【10】。以上結(jié)論與本研究一致。本研究通過檢測關(guān)節(jié)液及血清中聚蛋白多糖酶的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)了聚蛋白多糖酶參與了軟骨聚蛋白多糖酶的分解代謝，ADAMTS-4和ADAMTS-5是在OA病理機(jī)制中最可能起作用的酶。因?yàn)锳DAMTS-4在OA早期和中晚期關(guān)節(jié)液和血清中明顯增多，尤其是ADAMTS-4在OA血清中的表達(dá)明顯上調(diào)，說明ADAMTS-4有早期診斷意義。當(dāng)然，ADAMTS-4在中晚期OA軟骨降解中同樣有重要作用。對該酶的抑制不僅有可能防止OA的發(fā)生，而且有可能控制OA的進(jìn)展。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與已有的文獻(xiàn)報道，我們認(rèn)為ADAMTSs在OA病變過程中起了重要作用。ADAMTSs的特異性有待于進(jìn)一步證實(shí)，臨床應(yīng)用ADAMTSs作為輔助早期診斷OA時，須緊密結(jié)合臨床特點(diǎn)。ADAMTSs的發(fā)現(xiàn)為預(yù)防和治療OA提供了一定途徑。參考文獻(xiàn)[1]HardinghamT.Extracellularmatrixandpathogenicmechanismsinosteoarthritis.CurrRheumatolRep,2008;10(1):30-36.[2]徐海濤，陳游，陳立科，等.不同干預(yù)因素對膝骨關(guān)節(jié)炎患者滑液中MMP-3和TIMP-1的影響【J】.中南大學(xué)學(xué)報：醫(yī)學(xué)版，2008,33（1）：47-58.[3]談超，魏偉。骨關(guān)節(jié)炎的病因研究和治療的進(jìn)展.頸腰痛雜志，2002，23（2）：166.[4]BondesonJ,WainwrightS,HughesC,etal.TheregulationoftheADAMTS4andADAMTS5aggrecanasesinosteoarthritis:areview.ClinExpRheumatol,2008;26(1):139-145[5]FosangAJ,RogersonFM,EastCJ,etal.ADAMTS5:thestorysofar.EurCellMater,2008;15:11-26[6]DurigovaM,SoucyP,FushimiK,etal.CharacterizationofanADAMTS5mediatedcleavagesiteinaggrecaninOSM-stimulatedbevinecartilage.OsteoarthritisCartilage.Osteoarthritiscartilage,2008;16(10):1245-1252[7]FushimiK,TroebergL,NakamuraH,etal.Functionaldifferencesofthecatalyticandnon-catalyticandnon-catalyticdomainsinhumanADAMTS4andADAMTS5inaggrecanolyticactivity.JBiolChem,2008;283(11):6706-6716[8]BurrfagePS,BrinckerhoffCE.Moleculartargetsinosteroarthritis:metalloproteinasesandtheirinhibitors.CurrDurgTargets,2007;8(2):293-303[9]NaitoS,ShiomiT,OkadaA,etal.ExpressionofADAMTS4(aggrecanase-1)inhumanosteoarthriticcartilag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