骨
性关节炎是一种老年人常见的慢性关节疾病，其主要病理特征是关节软骨的退行性变以及继发性的骨质增生和破坏，并导致关节肿胀、僵硬、疼痛及活动受限。在关节软骨病变早期，患者常无明显症状，影像学表现也不明确，因此，仅靠影像学检查及症状难以实现骨性关节炎的早期诊断。关节液是关节软骨组织的营养来源，软骨的生理代谢及病理变化都与关节液有密切的联系。国内外的研究结果表明：当关节软骨发生破坏时，多种炎性细胞因子及蛋白降解酶等被释放到关节液中，因此通过对关节液内的生物标记物进行监测将有助于骨性关节炎的早期诊断、治疗及预后评 估。朱新辉等
[14]通过酶联免疫吸附法(ELISA)测定膝关节骨性关节炎患者关节液和血液中基质金属蛋白酶3水平并证实，骨性关节炎患者与对照者相比，关节液及血液中基质金属蛋白酶3水平明显升高，且均与骨性关节炎病变的严重程度呈正相关；Bellucci 及 Hampel等
[15-16]则通过酶联免疫吸附测定或比色测定法证实：在骨性关节炎和类风湿性关节炎患者的关节液中软骨寡聚基质蛋白、白细胞介素1、白细胞介素6、白细胞介素8和基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶13和硫酸化糖胺聚糖等细胞因子成分与对照组相比均具有显著差异。本次试验证实在骨性关节炎患者的关节液中白细胞介素6和基质金属蛋白酶3的水平与骨性关节炎的严重程度呈正相关，提示监测关节液中白细胞介素6和基质金属蛋白酶3的水平可能有助于骨性关节炎的早期诊断和病情评估。尽管目前骨性关节炎的发病机制尚不完全清楚，但相当一部分学者认为：生理和生化因素(如机械应力和促炎细胞因子)会破坏关节软骨内坏境并启动分解代谢途径，从而导致软骨细胞的活化。软骨细胞的活化涉及多种炎性细胞因子，这些细胞因子在关节液中相互作用，并通过基质金属蛋白酶等引发级联放大效应，导致软骨细胞凋亡及去分化作用，并停止合成细胞外基质，导致关节软骨进一步降解。Pozgan等
[17]检测类风湿关节炎患者滑液发现半胱氨酸组织蛋白酶B和S和基质金属蛋白酶1，基质金属蛋白酶3和基质金属蛋白酶13均具有显著较高水平，这表明半胱氨酸组织蛋白酶在类风湿性关节炎中炎症起到重要作用，在炎症过程中炎性细胞因子可能会刺激这些蛋白酶的表达，从而引起炎症的发生和加重；Koskinen等
[18]的实验表明，瘦素上调骨性关节炎患者关节液中的基质金属蛋白酶1和基质金属蛋白酶3的产生，这表明瘦素具有通过增加基质金属蛋白酶表达而加强骨性关节炎关节软骨分解代谢的影响。李保驰等
[19]的研究也证明基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶13蛋白与骨性关节炎发生发展密切相关，可能作为诊断及判断骨性关节炎的一项重要指标。因此对关节液中的细胞因子进行研究，有助于进一步探明骨性关节炎的发病机制。国内外的最新研究表明：骨性关节炎患者关节液中基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶3，基质金属蛋白酶9，基质金属蛋白酶13、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6及白细胞介素8的表达水平均增高，但对这些因子间的相互关系及发生作用的机制研究较少
[20-22]。白细胞介素6是一种由不同类型的细胞产生的多功能的细胞因子
[23-25]。免疫细胞(T细胞和B细胞)和滑膜细胞来源的白细胞介素6在类风湿性关节炎发病机制中发挥重要作用
[26]。目前已经有报道在风湿性关节炎患者的关节液和血清的白细胞介素6水平升高，并与疾病的严重程度呈正相关
[27-29]。 Ryu等
[30]的研究证实，单纯向小鼠膝关节腔内注射重组人白细胞介素6蛋白即可引发关节软骨的损伤，使小鼠的膝关节面变得粗糙而不规整，软骨细胞的数量减少，而相应的分解代谢因子如基质金属蛋白酶3和基质金属蛋白酶13则显著增加，白细胞介素6对于分解代谢的影响可能是由于其诱导基质金属蛋白酶3和基质金属蛋白酶13能力。在关节炎的过程中基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶13可降解多种细胞外基质成分，此外，在小鼠的遗传研究表明，基质金属蛋白酶3、基质金属蛋白酶13在骨性关节炎的发病机制中起着至关重要的作用
[31-33]。
基质金属蛋白酶在重塑关节组织的起着重要的作用，其主要功能是负责细胞外基质成分的降解。基质金属蛋白酶由多种细胞产生，如软骨细胞，成纤维细胞和巨噬细胞
[34-35]。一些研究已经表明，在风湿性关节炎中基质金属蛋白酶3的大量表达在滑膜组织和滑液血清
[36]。此外，在风湿性关节炎滑膜液和血清中基质金属蛋白酶3的浓度相关
[37]。因此，在患者与风湿性关节炎症活动中血清基质金属蛋白酶3可能是一个有用的标志物。在风湿性关节炎患者的血清中基质金属蛋白酶3的水平，甚至在疾病的早期阶段，均高于对照组，而且似乎随着疾病的进展增加
[28]。这表明，血清基质金属蛋白酶3的评估可能作为风湿性关节炎早期诊断的重要工具。同时，对早期风湿性关节炎患者的基质金属蛋白酶3的产生采取抑制可能是一种有效的治疗方法。目前，对于白细胞介素6和基质金属蛋白酶在关节液和血清中的含量与关节炎的严重程度相关的研究，还主要集中在风湿性关节炎患者当中。本组研究检测了78例骨性关节炎患者关节液中白细胞介素6和基质金属蛋白酶3的表达水平，并对其相关性以及与骨性关节炎严重程度之间的关系进行了统计分析，结果显示白细胞介素6和基质金属蛋白酶3的表达呈正相关，且两者分别与骨性关节炎的严重程度呈正相关。这提示白细胞介素6可能会在骨性关节炎关节软骨损伤中扮演一个重要的角色，通过上调基质金属蛋白酶3等基质金属蛋白酶的表达，减少软骨细胞数量和降低细胞外基质的含量等效应实现对关节软骨的破坏作用。下一步作者将研究通过特异性抗体中和白细胞介素6是否会降低基质金属蛋白酶3及其他基质金属蛋白酶的表达，这可能为弄清骨性关节炎的发病机制，以及指导进一步的治疗提供参考。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程
