俞晗春 吳菱 鐘世玲 陳圓玲 狄亞珍 王佳佩
幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎患兒血清、關(guān)節(jié)液骨橋蛋白水平及意義
俞晗春 吳菱 鐘世玲 陳圓玲 狄亞珍 王佳佩
目的 探討血清、關(guān)節(jié)液骨橋蛋白(OPN)在幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎(JIA)中的臨床意義。方法 采集確診為JIA 39例患兒(JIA組)及腹股溝斜疝修補術(shù)30例患兒(對照組)的靜脈血,并抽取JIA組急性期15例患兒的關(guān)節(jié)液,采用ELISA法測定血清、關(guān)節(jié)液OPN水平。結(jié)果 JIA組血清OPN水平急性期[(4.8±2.4)ng/ml]明顯高于緩解期[(2.1±1.2)ng/ml]及對照組[(0.5±0.1)ng/ml],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。JIA組關(guān)節(jié)液OPN水平[(16.5±1.7)ng/ml]明顯高于血清OPN水平[(4.8±2.4)ng/ml],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=17.234,P<0.05)。JIA組中關(guān)節(jié)破壞的患兒血清OPN水平[(6.9±1.9)ng/ml]明顯高于無關(guān)節(jié)破壞的患兒[(3.2±1.2)ng/ml],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=7.243,P<0.05)。JIA組急性期血清OPN水平與血白細胞、中性粒細胞、C反應(yīng)蛋白、血沉、關(guān)節(jié)腫脹數(shù)呈正相關(guān)(r=0.662、0.811、0.777、0.833、0.375,均P<0.05),與血紅蛋白、血小板、關(guān)節(jié)壓痛數(shù)、晨僵時間無關(guān)(r=0.091、0.296、0.229、0.019,均P>0.05)。結(jié)論 OPN可能作為促炎因子參與JIA疾病活動、關(guān)節(jié)破壞。
骨橋蛋白 關(guān)節(jié)液 幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎 關(guān)節(jié)破壞
幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎(juvenile idiopathic arthritis,JIA)是一種嚴重影響患兒生活質(zhì)量的自身免疫性疾病,也是造成小兒關(guān)節(jié)殘疾的首要原因,且發(fā)病率呈逐年增高趨勢[1-2]。JIA發(fā)病機制不明,目前研究發(fā)現(xiàn),眾多細胞因子和炎性介質(zhì)的過度產(chǎn)生可導(dǎo)致JIA的關(guān)節(jié)破壞。骨橋蛋白(osteopontin,OPN)是一種與炎癥相關(guān)的多功能蛋白質(zhì),同時可作為軟骨代謝物反映骨與軟骨破壞的程度[3]。有研究發(fā)現(xiàn)OPN在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)患者的活動期和非活動期的血清中較對照組顯著增高,同時OPN在RA的滑膜組織中大量表達,提示OPN與RA的滑膜炎癥和關(guān)節(jié)破壞有關(guān),是RA發(fā)病機制的重要環(huán)節(jié)[4]。而JIA與RA的病理表現(xiàn)類似,JIA患兒成年后更易發(fā)展成為RA[5],故推測OPN可能與JIA的發(fā)病也相關(guān)。本研究通過檢測JIA患兒急性期、緩解期血清、關(guān)節(jié)液OPN水平,探討OPN水平與JIA疾病活動、關(guān)節(jié)破壞的關(guān)系。
1.1 一般資料 選擇2011年9月至2013年1月寧波市婦女兒童醫(yī)院小兒免疫風(fēng)濕科住院確診為JIA患兒39例,診斷標準參照國際風(fēng)濕病學(xué)聯(lián)盟兒科常委專家組于2001年8月在加拿大埃得蒙第3次會議討論JIA新的分類標準[6],急性期、緩解期定義參照2011年美國風(fēng)濕病學(xué)會關(guān)于JIA治療建議[7],急性期是指存在活動性關(guān)節(jié)炎(關(guān)節(jié)處于腫脹和疼痛或伴觸痛的狀態(tài))或活動性發(fā)熱(全身型JIA病情活動而表現(xiàn)出的發(fā)熱癥狀),緩解期是指無活動性關(guān)節(jié)炎及無活動性發(fā)熱同時血液炎癥指標恢復(fù)正常,關(guān)節(jié)破壞者放射學(xué)檢測(包括X線、磁共振)有損傷表現(xiàn)(包括骨質(zhì)侵蝕或關(guān)節(jié)間隙縮小、糜爛或關(guān)節(jié)間隙狹窄)等。JIA患兒男20例,女19例,年齡3~15歲,平均(9.5±2.9)歲;病程0.25~3年,平均1.2年。關(guān)節(jié)破壞17例,無關(guān)節(jié)破壞22例。另選擇寧波市婦女兒童醫(yī)院同期外科住院的腹股溝斜疝修補術(shù)患兒30例作為對照組,均排除感染性疾病、自身免疫性疾??;男16例,女14例,年齡6~14歲,平均(9.8±2.1)歲。兩組患兒性別、年齡差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。兩組患兒采血前2周均未用過激素、免疫抑制劑、生物制劑等。本研究經(jīng)醫(yī)院學(xué)術(shù)倫理委員會討論通過,所有患兒家屬均知情同意。
1.2 標本收集與實驗方法 JIA組分別在急性期和緩解期抽血,對照組在入院當(dāng)日抽血,采集清晨空腹靜脈血1ml,JIA組中15例急性期患兒抽取關(guān)節(jié)液5ml,置于促凝管,離心后取上清液凍存于-80℃冰箱以備檢測,采用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測OPN,試劑盒購自美國RD公司,采用安圖ANTHOS2010酶標儀。全自動血細胞分析儀檢測血常規(guī)中的白細胞(WBC)、中性粒細胞(N)、血紅蛋白(Hb)、血小板(PLT),C反應(yīng)蛋白(CRP)采用比濁法,ESR采用魏氏法。JIA患兒同時記錄晨僵時間(h)、壓痛關(guān)節(jié)數(shù)(個)、腫脹關(guān)節(jié)數(shù)(個)。1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件,計量資料以表示,組間比較采用t檢驗或配對t檢驗,OPN與 WBC、N、CRP、ESR、晨僵時間、壓痛關(guān)節(jié)數(shù)、腫脹關(guān)節(jié)數(shù)相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)系數(shù)。
2.1 兩組患兒血清OPN水平的比較 JIA患兒急性期血清OPN水平為(4.8±2.4)ng/ml,明顯高于緩解期[(2.1± 1.2)ng/ml],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=11.737,P<0.05),JIA組急性期、緩解期OPN水平均高于對照組[(0.5±0.1)ng/ ml],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=11.267、7.753,P<0.05)。JIA組關(guān)節(jié)液OPN水平為(16.5±1.7)ng/ml,明顯高于血清OPN水平 [(4.8±2.4)ng/ml],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t= 17.234,P<0.05)。
2.2 關(guān)節(jié)破壞組與無關(guān)節(jié)破壞組血清OPN水平的比較 關(guān)節(jié)破壞組JIA患兒血清OPN水平為(6.9±1.9)ng/ ml,明顯高于無關(guān)節(jié)破壞組[(3.2±1.2)ng/ml],差異有統(tǒng)計學(xué)意義(t=7.243,P<0.05)。
2.3 血清OPN水平與其他臨床指標的關(guān)系 JIA患兒WBC(9.1±3.6)×109/L,N(0.7±0.1)%,Hb(122.1±8.0)g/L,PLT(306.7±98.5)×109/L,CRP(52.2±39.5)mg/L,ESR(48.1±24.1)mm/h,關(guān)節(jié)壓痛數(shù)(3.6±1.6)個,關(guān)節(jié)腫脹術(shù)(1.7±1.0)個,晨僵時間(1.5±0.8)h。急性期血清OPN水平與WBC、N、CRP、ESR、關(guān)節(jié)腫脹數(shù)呈正相關(guān)(r=0.662、0.811、0.777、0.833、0.375,均 P<0.05),與 Hb、PLT、關(guān)節(jié)壓痛數(shù)、晨僵時間無關(guān)(r=0.091、0.296、0.229、0.019,均P>0.05)。
JIA病理主要表現(xiàn)為受累關(guān)節(jié)滑膜增生性和侵蝕性的改變,同時可伴有關(guān)節(jié)軟骨的進行性、不可逆性破壞,最終導(dǎo)致功能喪失,甚至關(guān)節(jié)畸形[8-9]。JIA的臨床表現(xiàn)各異,其發(fā)病機制尚未明確,目前較為一致的觀點認為JIA是T淋巴細胞活化,尤其是Th1淋巴細胞高度活化,刺激巨噬細胞和淋巴細胞產(chǎn)生免疫應(yīng)答,導(dǎo)致關(guān)節(jié)破壞[10]。OPN可選擇性地促進Th1細胞因子的表達,抑制Th2細胞因子的表達,促進B細胞的增殖和抗體產(chǎn)生,參與關(guān)節(jié)炎性反應(yīng)和骨破壞[11]。
OPN是一種重要的多功能細胞外基質(zhì)蛋白,最早發(fā)現(xiàn)于骨基質(zhì)和牙齒中,可由破骨細胞、巨噬細胞、平滑肌細胞等多種細胞分泌[12]。OPN可通過其精氨酸-甘氨酸-天冬氨(RGD)序列識別、結(jié)合細胞膜上的整合素,從而介導(dǎo)細胞與基質(zhì)間的黏附以及細胞信息的傳遞[13]。近年研究認為它是與炎癥有關(guān)的潛在促炎癥細胞因子,可促進Th1細胞因子表達[14]。本研究發(fā)現(xiàn),JIA患兒急性期血清OPN水平高于緩解期,可能與JIA急性期炎癥活動旺盛,炎性細胞因子TNF-α、IL-1、IL-6等誘導(dǎo)OPN表達相關(guān)[15]。JIA患兒急性期血清OPN水平高于對照組,推測在JIA的急性期炎癥反應(yīng)活躍時OPN表達活躍,與炎癥組織相關(guān);而緩解期OPN水平仍高于對照組,提示在JIA患兒的緩解期中仍存在慢性炎癥,因而在JIA緩解期仍有維持治療的必要。OPN可能作為炎癥因子在JIA疾病發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮重要作用,可作為判斷JIA病情活動的指標。
在骨組織中,OPN可抑制成骨細胞的增殖和分化,抑制骨組織內(nèi)礦物質(zhì)沉積,但可促進破骨細胞與骨基質(zhì)的黏附,誘導(dǎo)破骨細胞的破骨過程,并可誘導(dǎo)破骨細胞表達金屬蛋白酶-9、組織蛋白酶等來降解骨基質(zhì)[16-17]。國外學(xué)者對JIA患者研究發(fā)現(xiàn)OPN的表達與滑膜血管出現(xiàn)的數(shù)量有關(guān),而滑膜血管的增生導(dǎo)致血管翳生成,最終導(dǎo)致軟骨破壞[18]。本研究發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)破壞的JIA患兒血清OPN水平明顯高于無關(guān)節(jié)破壞的JIA患兒,可能與高表達的OPN使破骨細胞在骨的再吸收過程中更易附著于骨基質(zhì),形成一個相對隔離的酸性微環(huán)境,使鈣磷化合物易于溶解,骨質(zhì)破壞進一步發(fā)展相關(guān)[19]。本研究OPN在JIA關(guān)節(jié)液中表達明顯高于血清中,與Dong等[20]文獻報道一致,OPN在關(guān)節(jié)病灶部位富集而發(fā)揮致病作用[21],推測局部抑制OPN的靶向治療可能有效阻斷JIA病情發(fā)展。本研究還發(fā)現(xiàn)血清OPN水平與傳統(tǒng)的炎癥指標如WBC、N、CRP、ESR呈正相關(guān),與Sakata等[22]研究報道一致。有研究認為OPN作為炎癥相關(guān)指標高表達時能促進WBC附壁并向病灶處遷移,炎癥局部血管增生,從而使局部炎癥加重[23],而N在JIA的發(fā)病中也起著重要的作用[24],證明OPN與WBC、N等炎癥指標密切相關(guān)。筆者也發(fā)現(xiàn)OPN水平與JIA關(guān)節(jié)腫脹數(shù)呈正相關(guān),關(guān)節(jié)腫脹本身可作為JIA炎癥活動的指標[7],進一步闡釋了OPN與JIA疾病活動度的關(guān)聯(lián)性。
總之,本研究發(fā)現(xiàn)血清OPN水平與JIA病變活動及關(guān)節(jié)破壞相關(guān),OPN是否參與JIA的發(fā)病機制,抑制OPN能否成為新的JIA靶向治療有待進一步研究。
[1]狄亞珍,吳菱,李蘊言,等.幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎全身型反復(fù)發(fā)作患兒臨床特點及治療探討[J].臨床兒科雜志,2012,30(12):1128-1131.
[2]Thierry S,Fautrel B,Lemelle I,et al.Prevalence and incidence of juvenile idiopathic arthritis:a systematic review[J].JointBone Spine, 2014,81(2):112-117.
[3]Rittling S R,Singh R.Osteopontin in Immune-mediated Diseases [J].J Dent Res,2015,94(12):1638-1645.
[4]Su C M,Chiang YC,Huang C Y,et al.Osteopontin Promotes Oncostatin M Production in Human Osteoblasts:Implication of Rheumatoid Arthritis Therapy[J].J Immunol,2015,195(7):3355-3364.
[5]Catrina A I,Joshua V,Klareskog L,et al.Mechanisms involved in triggering rheumatoid arthritis[J].Immunol Rev,2016,269(1): 162-174.
[6]何曉琥.幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎加拿大埃得蒙頓2001(國際風(fēng)濕病學(xué)聯(lián)盟新的分類標準討論稿)[J].中華風(fēng)濕病學(xué)雜志,2002,6(1):62-63.
[7]Beukelman T,Patkar N M,Saag KG,et al.2011 American College of Rheumatology recommendations for the treatment of juvenile idiopathic arthritis:initiation and safety monitoring of therapeutic agents for the treatment of arthritis and systemic features[J]. Arthritis Care Res(Hoboken),2011,63(4):465-482.
[8]Amin R M,Miserocchi E,Thorne J E,et al.Treatment Options for Juvenile Idiopathic Arthritis(JIA)Associated Uveitis[J].Ocul ImmunolInflamm,2016,24(1):81-90.
[9]鐘世玲,吳菱,王天波,等.血清軟骨寡聚基質(zhì)蛋白在幼年特發(fā)性關(guān)節(jié)炎中的臨床意義[J].浙江醫(yī)學(xué),2014,36(19):1601-1604.
[10]Rigante D,Bosco A,Esposito S.The Etiology of Juvenile Idiopathic Arthritis[J].Clin RevAllergyImmunol,2015,49(2):253-261.
[11]Ashkar S,Weber G F,Panoutsakopoulou V,et al.Eta-1(osteopontin):an early component of type-1(cell-mediated)immunity [J].Science,2000,287(5454):860-864.
[12]Gonzalez-Chavez S A,Pacheco-Tena C,Macias-Vazquez C E, et al.Assessment of different decalcifying protocols on Osteopontin and Osteocalcin immunostaining in whole bone specimens of arthritis rat model by confocal immunofluorescence[J]. Int J Clin Exp Pathol,2013,6(10):1972-1983.
[13]Subraman V,Thiyagarajan M,MalathiN,et al.OPN-Revisited[J]. J Clin Diagn Res,2015,9(6):ZE10-13.
[14]Santamaria M H,Corral R S.Osteopontin-dependent regulation of Th1 and Th17 cytokine responses in Trypanosoma cruzi-infected C57BL/6 mice[J].Cytokine,2013,61(2):491-498.
[15]Yang Y,Gao S G,Zhang F J,et al.Effects of osteopontin on the expression ofIL-6 and IL-8 inflammatory factors in human knee osteoarthritis chondrocytes[J].Eur Rev Med Pharmacol Sci, 2014,18(23):3580-3586.
[16]Iwadate H,Kobayashi H,Kanno T,et al.Plasma osteopontin is correlated with bone resorption markers in rheumatoid arthritis patients[J].Int J Rheum Dis,2014,17(1):50-56.
[17]Mediero A,Perez-Aso M,Cronstein BN.Activation of EPAC1/2 is essential for osteoclast formation by modulating NFkappaB nuclear translocation and actin cytoskeleton rearrangements[J]. FASEB J,2014,28(11):4901-4913.
[18]Gattorno M,Gregorio A,Ferlito F,et al.Synovialexpression ofosteopontin correlates with angiogenesis in juvenile idiopathic arthritis[J].Rheumatology(Oxford),2004,43(9):1091-1096.
[19]Kwon Y D,Lee D W,Hong S O.Magnesium vs.machined surfaced titanium-osteoblast and osteoclast differentiation[J]. J Adv Prosthodont,2014,6(3):157-164.
[20]董馨,鄭毅,劉洪彥.骨關(guān)節(jié)炎患者血清與膝關(guān)節(jié)滑液中骨橋蛋白和凝血酶切割的骨橋蛋白水平及其意義[J].中華內(nèi)科雜志,2013.52 (12):1023-1027.
[21]Roy K,Kanwar R K,Kanwar J R.Molecular targets in arthritis and recent trends in nanotherapy[J].Int J Nanomedicine,2015,10: 5407-5420.
[22]Sakata M,Tsuruha J I,Masuko-Hongo K,et al.Autoantibodies to osteopontin in patients with osteoarthritis and rheumatoid arthritis[J].J Rheumatol,2001,28(7):1492-1495.
[23]Inoue M,Shinohara M L.Cutting edge:Role of osteopontin and integrin alphav in T cell-mediated anti-inflammatory responses in endotoxemia[J].J Immunol,2015,194(12):5595-5598.
[24]Jarvis J N,Jiang K,Petty H R,et al.Neutrophils:the forgotten cell in JIA disease pathogenesis[J].Pediatr Rheumatol Online J, 2007,5:13.
Clinical significance of serum and joint fluid osteopontin levels in juvenile idiopathic arthritis
YU Hanchun,WU Ling,ZHONG Shiling,et al.Department of Rheumatology,Ningbo Women and Children's Hospital,Ningbo 315211,China
Objective To evaluate the clinical significance of osteopontin (OPN)in serum and joint fluid of patients with juvenile idiopathic arthritis(JIA). Methods Thirty nine children with JIA in acute phase or remission phase and 30 children with inguinalhernia(controlgroup)were enrolled in this study.Joint fluid was extracted in 15 JIA patients in acute phase.Enzyme linked immunosorbent assay(ELISA)was employed to measure the level of OPN in serum and joint fluid. Results Serum OPN level of JIA children in acute phase(4.8±2.4 ng/ml)was significantly higher than that of control group(0.5±0.1ng/ml)and JIA children in the remission stage(2.1±1.2 ng/ml)(all P<0.05).The joint fluid OPN level of JIA children in acute phase was significantly higher than serum OPN level ofJIA children in acute phase(16.5±1.7 ng/mlvs 4.8±2.4ng/ml,P<0.05).The serum OPN level of JIA with joint damagewas significantly higher than that without joint destruction(6.9±1.9 ng/ml vs 3.2±1.2 ng/ml,P<0.05).The serum OPN level of JIA children in acute phase was positively correlated with WBC,neutrophil,CRP,ESR,the number of swelling joints (r=0.662,0.811,0.777,0.833 and 0.375,all P<0.05),while not correlated with hemoglobin,platelet,the number of painful joint, morning stiffness(r=0.091,0.296,0.229 and 0.019,all P>0.05). Conclusion OPN may be as a proinflammatory factor involved in JIAactivity and joint damage.
Osteopontin Jointfluid Juvenile idiopathic arthritis Jointdamage
2015-12-31)
(本文編輯:嚴瑋雯)
浙江省寧波市科技局科研項目(2010C50010);浙江省寧波市衛(wèi)生局科研項目(2009B03);浙江省重點平臺科研項目(2015ZDA027)
315211 寧波婦女兒童醫(yī)院小兒風(fēng)濕免疫科(俞晗春、吳菱、鐘世玲、陳圓玲、狄亞珍);寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院(王佳佩)
狄亞珍,E-mail:dyz028sci@163.com