膝关节骨关节炎患者软骨炎症因子表达与病变程度的相关性

背景:在骨性关节炎的发展过程中,导致软骨最终破坏的机制尚不清楚。研究表明,基质金属蛋白酶家族在软骨基质降解中起着重要作用。目的:观察膝关节骨关节炎患者的基质金属蛋白酶3、金属蛋白酶组织抑制因子1表达与病变程度的相关性。方法:研究经沈阳市骨科医院伦理委员会批准。收集行人工全膝关节置换的40例骨关节炎患者的胫骨平台,所有患者均自愿捐赠标本并签署知情同意书。根据Kellgren-Lawrence分级标准评价影像学骨关节炎的分级及分组:对照组6例;KL2级组11例;KL3级组15例;KL4级组14例。将标本行苏木精-伊红染色,采用Mankin病理评分对骨关节炎软骨病理学改变进行组织形态学评估,利用免疫组织化学方法检测各组软骨中的基质金属蛋白酶3和金属蛋白酶组织抑制因子1的水平。结果与结论:①苏木精-伊红染色观察发现,对照组软骨层厚,软骨细胞数量多且排列整齐;KL2组软骨浅表层不平整,偶见裂隙形成;KL3组软骨层纤维化,软骨细胞排列紊乱;KL4组软骨层结构丧失,软骨细胞数量少且排列紊乱;②免疫组织化学方法检测发现,骨关节炎组基质金属蛋白酶3表达均显著高于对照组,并且骨关节炎组中KL2组、KL3组、KL4组的基质金属蛋白酶3表达呈上升趋势(均P <0.05);骨关节炎组金属蛋白酶组织抑制因子1的表达均显著低于对照组,并且骨关节炎组中KL2组、KL3组、KL4组的金属蛋白酶组织抑制因子1表达呈下降趋势(均P <0.05);③基质金属蛋白酶3表达水平与Mankin评分存在显著的正相关(r=0.899,P<0.001);金属蛋白酶组织抑制因子1表达水平与Mankin评分存在显著的负相关(r=-0.903,P <0.001);金属蛋白酶组织抑制因子1表达水平与基质金属蛋白酶3表达水平存在显著的负相关(r=-0.881,P <0.001);④结果说明,骨关节炎患者关节软骨基质金属蛋白酶3和金属蛋白酶组织抑制因子1水平与病变严重程度相关,可用作评价膝关节骨关节炎病程和进展的有效指标。