IL-18与MMP-13在髋骨关节炎关节液及滑膜中的表达及意义

目的： 1．观察IL-18及MMP-13在髋关节骨性关节炎患者关节液及滑膜中的表达及两者的相关性。 2．明确IL-18及MMP-13在髋骨性关节炎发病机制中的关联，探索IL-18及MMP-13在髋骨性关节炎致病过程中的作用，为揭示髋关节骨性关节炎发病机制提供理论和实验依据。 方法： 1．符合纳入标准患者标本的收集：标本均收集自2012年1月至2013年1月暨南大学附属第一医院骨科。本实验标本分为骨关节炎（Osteoarthritis,OA）组及正常对照组。OA组为经影像学及临床标准明确诊断的髋关节OA，且须行全髋关节置换患者共36例。同时收集了32例外伤致股骨颈骨折或股骨粗隆间骨折须行全髋关节置换或人工股骨头置换的患者为正常对照组（经病史、影像学及术中所见已排除骨关节炎病变）。 2.标本均在手术过程中收集，术中切开关节囊后，用注射器从关节囊中抽取关节液约2～3ml，将其注入离心管中备用。术中切开关节囊后，切取关节滑膜组织，放入标本袋备用。标本收集后半小时内立即送实验室处理。首先将离心管进行1500g/min离心10分钟，再取上层清液放入EP管，贴上标签标识，放入-20℃冰箱保存。处理关节液的同时，将滑膜组织用生理盐水进行反复冲洗，待滑膜组织上血迹及杂质洗净后，用刀片切成10mm×10mm×1mm的小块。经4%中性多聚甲醛固定后，常规石蜡包埋，再将各标本统一行5μm切片。关节液中IL-18及MMP-13的含量用酶联免疫吸附测定法（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）分别检测，而各标本切片均行HE染色及用免疫组织化学染色SP法检测IL-18和MMP-13的表达。 3.分析实验数据：完成ELISA后，测出OD值，通过绘制标准曲线求出两组标本中IL-18和MMP-13浓度。而免疫组化结果使用Image pro-Plus6.0检测并分析IL-18和MMP-13表达的积分光密度（integral optical density，IOD），以参数平均积分光密度代表蛋白的颗粒密度。资料的统计学处理使用SPSS13.0统计分析软件，计量资料以均数±标准差(X±s)表示，对照组和髋OA组关节液中IL-18、MMP-13含量的比较使用两样本t检验，再将OA组IL-18和MMP-13在关节液及滑膜中的表达进行Pearson相关性分析。正态性、方差齐性的检验水准为P=0.1，其余假设检验的检验水准为P=0.05，以P<0.05确定为差别有统计学意义。 结果： 1．ELISA结果：对照组髋关节滑液中IL-18含量为16.45±7.24pg/ml，MMP-13含量为34.28±10.25ng/ml。而在OA组髋关节滑液中IL-18含量为148.80±32.46pg/ml，MMP-13含量为220.57±60.34ng/ml。经检验对照组和髋OA组关节滑液中IL-18和MMP-13的含量存在显著差异（P＜0.05）。OA组髋关节滑液中IL-18及MMP-13的含量均显著高于对照组。OA组关节滑液中IL-18与MMP-13浓度相互关联，线性相关分析表明，IL-18的表达与MMP-13的表达存在显著正相关关系（r=0.723，p＜0.001）。 2．免疫组化结果：用免疫组化检查两组髋关节节滑膜后发现，OA组IL-18蛋白的IOD值为146.34±48.78，而对照组的为102.34±17.25，经比较OA组IL-18蛋白的IOD值显著高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。OA组MMP-13蛋白的IOD值为150.34±26.39，而对照组的为97.34±12.26，经比较OA组MMP-13蛋白的IOD值亦显著高于对照组，差异同样有统计学意义（P＜0.05）。经线性相关分析表明，在OA组关节滑膜中IL-18与MMP-13的表达存在显著正相关关系（r=0.684，P＜0.05）。结论： IL-18和MMP-13在髋骨关节炎的发病中起着重要的作用。OA髋关节滑膜组织及关节滑液中IL-18和MMP-13表达水平升高，并且两者在患者关节滑液及滑膜中的水平存在正相关性。因此，这说明IL-18及MMP-13很可能共同参与了髋OA的病理过程，这两种细胞因子在该过程中相互作用，造成关节的破坏。