痛风性关节炎血清炎症因子水平与骨代谢标志物变化分析

痛风性关节炎血清炎症因子水平与骨代谢标志物变化分析
作者：蔺娜，徐丽萍，宋欣伟
来源：《风湿病与关节炎》2021年第11期
【摘要】目的：探讨痛风性关节炎急性发作期及慢性期血清炎症因子与骨代谢标志物变化水平，进一步探究痛风早期患者的骨代谢情况。

方法：采用流式细胞仪法定量检测30例急性痛风性关节炎、30例慢性关节炎和15例健康人群外周血清细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）和γ干扰素（IFN-γ）水平，电化学发光法测定骨代谢标志物总Ⅰ型胶原氨基端延长肽（TPINP）、β-胶原特殊序列（β-CTx）、骨钙素（OCN）水平，单因素ANOVA检验方法分析以上因子在不同时期的变化。

结果：急性痛风性关节炎组患者炎症因子IL-6、TNF-α、IFN-γ及骨代谢指标TPINP、β-CTx、OCN、β-CTx/TPINP比值较健康对照组明显升高，差异有统计学意义（P < 0.05）;其中，IL-6、IFN-γ、TPINP、β-CTx、OCN水平亦高于慢性关节炎组（P< 0.05）。

相关性分析提示，骨吸收指标β-CTx与炎症因子IL-6、TNF-α及IFN-γ均呈正相关（P < 0.05），且TNF-α与β-CTx/TPINP比值也呈正相关（r = 0.280，P = 0.009）。

结论：急性痛风性关节炎期便出现了炎症因子及骨代谢的失衡，提示痛风早期患者有可能就出现了骨破坏。

【关键词】痛风性关节炎;炎症因子;骨代谢标志物;骨素钙
Changes of Serum Inflammatory Factors and Bone Metabolic Markers in Gouty Arthritis
LIN Na，XU Li-ping，SONG Xin-wei
【ABSTRACT】Objective：To investigate the changes of serum inflammatory factors and bone metabolism markers in acute attack and chronic stage of gouty arthritis，and further explore the bone metabolism of patients with gout in the early stage.Methods：Peripheral serum cytokines and tumor necrosis factors α
（TNF-α），Interleukin-6（IL-6）and γ Interferon（IFN-γ）were quantitatively detected by flow cytometry in
15 healthy people，30 patients with acute gouty arthritis and 30 patients with chronic arthritis.The levels of TPINP，β-CTX and OCN were measured by electrochemiluminescence.The changes of the above factors in different periods were analyzed by univariate ANOVA test.Results：The ratio of inflammatory factors IL-6，TNF-α and IFN-γ in acute gouty arthritis and bone metabolism indexes TPINP，β-CTx，OCN and β-CTX/TPINP was significantly higher than that of the healthy control group，the difference being statistically significant（P < 0.05），among which the levels of IL-6，IFN-γ，TPINP，β-CTX and OCN were also higher than those in the chronic arthritis group
（P < 0.05）.Correlation analysis showed that there was a positive correlation between bone resorption index β-CTx and inflammatory factors IL-6，TNF-α and IFN-γ（P < 0.05），and TNF-α and β-CTX/TPINP ratio was also positively correlated（r = 0.280，P = 0.009）.Conclusion：The imbalance of inflammatory factors and bone metabolism appearing in the stage of acute gouty arthritis suggests that bone destruction may occur in patients with gout in the early stage.
【Keywords】 gouty arthritis;inflammatory factors;bone metabolic markers;OCN
痛風（gout）是嘌呤代谢障碍所致的一组异质性疾病，根据临床特征可分为无症状高尿酸血症期、急性痛风性关节炎（acute gouty arthritis，AGA）期、间歇期和慢性痛风性关节炎（chronic gouty arthritis，CGA）期。

DEHLIN等[1-2]在全球痛风流行病学研究中指出，2015年至今中国人群中痛风的患病率不断上升，现已成为我国最常见的炎症性关节炎。

骨破坏及骨侵蚀痛风石是CGA的主要特点，且CGA患者存在不同程度的骨质疏松及骨量减
少[3]。

目前研究认为，骨破坏及骨质疏松的发生与关节周围尿酸单晶体的炎症细胞及炎症因子密切相关[4];但目前关注痛风导致的骨破坏临床研究较少，特别对疾病早期如急性期及间歇期的研究更少。

本研究主要探讨痛风性关节炎急性发作期炎症因子及骨代谢标志物变化水平，进一步探究痛风早期骨代谢情况。

1 对象与方法
1.1 研究对象选取2019年1月至2020年10月
在浙江省中医院风湿免疫科就诊的门诊及住院痛风及高尿酸血症患者。

痛风的诊断标准按照
1977年或2015年美国风湿病学会（ACR）痛风分类标准。

AGA定义为发作2周内能自行缓解，半年内发作次数不超过3次，且就诊时处于关节炎发作期;CGA定义为病程10年左右，
关节症状相对缓和，伴或不伴痛风石的患者。

健康对照组（NC组）来自浙江省中医院健康体检中心健康志愿者。

所有研究者均排除慢性心脏病史、恶性肿瘤、复发性感染性疾病、消化性溃疡、慢性肾衰竭、骨质疏松和有可能混淆痛风性关节炎的其他炎症性关节炎。

AGA组30例，男23例，女7例;年龄（42.64±16.01）岁。

CGA组30例，男26例，女4例;年龄
（50.63±18.94）岁。

NC组15例，男14例，女1例;年龄（48.93±11.05）岁。

3组在性别、年龄等方面比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。

1.2 标本采集和检测所有研究对象均抽取静脉血5 mL，置入肝素抗凝管中，采用流式细胞仪微球捕获芯片技术测定血清细胞因子白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和γ干扰素（IFN-γ）的浓度。

细胞因子标准品、检测CBA分析试剂盒及三色微球均购自江西诺德医疗器械公司。

制备标准品倍比稀释液及捕获微球混悬液，使用四色分选流式细胞仪，采用FACS Comp程序做仪器设置调整，通过CeU Quest软件获取样本数据，运用BD CBA软件分析计算结果。

采用全自动电化学发光免疫法测定Ⅰ型胶原氨基端延长肽（TPINP）、β-胶原特殊序列（β-CTx）及骨钙素（OCN）水平。

仪器为Cobas E-601全自动电化学发光免疫分析仪。

1.3 统计学方法采用SPSS 24.0软件进行统计分析。

计量资料以表示，采用t检验;单因素方差分析组间比较采用LSD法;变量间的相关关系采用Spearman相关性分析。

以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 3组血尿酸水平比较 AGA组与CGA组尿酸水平比较，差异无统计学意义（P > 0.05）;
2组血尿酸水平较NC组均明显升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。

见表1。

2.2 3组外周血炎症因子水平比较 AGA组IL-6、IFN-γ水平高于CGA组及NC组，TNF-α水平高于NC组（P < 0.05）;CGA组TNF-α水平高于AGA组及NC组，IL-6、IFN-γ水平高于NC组（P < 0.05）。

见表2。

2.3 3组外周血骨代谢标志物水平 AGA组TPINP、β-CTx及OCN水平高于CGA组及NC 组（P < 0.05）;CGA组TPINP、β-CTx及OCN水平高于NC组（P < 0.05）;AGA组及CGA组β-CTx/TPINP比值均高于NC组（P < 0.05）。

見表3。

2.4 外周血炎症因子与骨代谢标志物相关性分析 Spearman相关性分析发现，β-CTx与炎症因子IL-6、TNF-α及IFN-γ均呈正相关（P < 0.05），TNF-α与β-CTx/TPINP比值也呈正相关（r = 0.28，P = 0.009）。

见表4。

3 讨论
痛风是单钠尿酸盐沉积导致的晶体相关性、代谢性和炎症性疾病。

骨侵蚀及骨破坏是痛风性关节炎的终末期表现，同时伴有不同程度的骨质疏松及骨量减少。

KOK等[5]一项纳入108 060例样本的纵向研究发现，痛风是骨质疏松的独立危险因素。

马伟凤等[6-7]对痛风性关节炎合并骨质疏松人群与单纯性骨质疏松人群比较发现，痛风性关节炎合并骨质疏松患者骨形成及骨吸收指标处于高转换状态，提示痛风性关节炎参与了骨破坏的发生。

但是，目前国内外关于AGA骨代谢研究较少，本研究主要聚焦于痛风性关节炎血清炎症因子与骨代谢标志物的变化，进一步探讨其骨代谢情况。

骨骼被认为是一个动态的结缔组织，时刻进行着骨吸收和骨形成的代谢耦联，即骨转换，在这一过程中产生的一些代谢产物，称作骨代谢标志物。

TPINP由活化的成骨细胞表达和释放，是反映骨形成的敏感指标。

β-CTX含有Ⅰ型胶原分子间交联物的重要区段和近似交联物的残基，是反映骨吸收的敏感指标。

OCN主要由成骨细胞产生，是反映骨转换的敏感指标[8-9]。

本研究结果显示，β-CTX在AGA组及CGA组表达均升高，β-CTX/TPINP比值在AGA组表达最高且与NC组比较，差异有统计学意义（P < 0.05）;OCN在AGA组、CGA组及NC组均表达升高。

以上结果提示，在痛风早期即AGA期骨质代谢便处于高代谢状态。

骨代谢与细胞因子的关系密切相关。

IL-6和TNF-α是破骨细胞重要调节因子，在骨吸收中起着重要作用。

TNF-α可调节破骨细胞分化，促进破骨细胞形成[10];IL-6对破骨细胞的分化和功能亦有重要影响[11];IFN-γ是骨代谢的重要细胞因子，同时影响成骨细胞和破骨细胞[12]。

本研究显示，炎症因子IL-6、TNF-α及IFN-γ与骨吸收敏感指标β-CTx呈正相关（P < 0.05），TNF-α与β-CTx/TPINP比值也呈正相关（P < 0.05），进一步证实细胞因子IL-6、TNF-α及IFN-γ参与骨代谢转换。

少[3]。

目前研究认为，骨破坏及骨质疏松的发生与关节周围尿酸单晶体的炎症细胞及炎症因子密切相关[4];但目前关注痛风导致的骨破坏临床研究较少，特别对疾病早期如急性期及间歇期的研究更少。

本研究主要探讨痛风性关节炎急性发作期炎症因子及骨代谢标志物变化水平，进一步探究痛风早期骨代谢情况。

1 对象与方法
1.1 研究对象选取2019年1月至2020年10月
在浙江省中医院风湿免疫科就诊的门诊及住院痛风及高尿酸血症患者。

痛风的诊断标准按照
1977年或2015年美国风湿病学会（ACR）痛风分类标准。

AGA定义为发作2周内能自行缓解，半年内发作次数不超过3次，且就诊时处于关节炎发作期;CGA定义为病程10年左右，关节症状相对缓和，伴或不伴痛风石的患者。

健康对照组（NC组）来自浙江省中医院健康体检中心健康志愿者。

所有研究者均排除慢性心脏病史、恶性肿瘤、复发性感染性疾病、消化性
潰疡、慢性肾衰竭、骨质疏松和有可能混淆痛风性关节炎的其他炎症性关节炎。

AGA组30例，男23例，女7例;年龄（42.64±16.01）岁。

CGA组30例，男26例，女4例;年龄
（50.63±18.94）岁。

NC组15例，男14例，女1例;年龄（48.93±11.05）岁。

3组在性别、年龄等方面比较，差异无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。

1.2 标本采集和检测所有研究对象均抽取静脉血5 mL，置入肝素抗凝管中，采用流式细胞仪微球捕获芯片技术测定血清细胞因子白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和γ干扰素（IFN-γ）的浓度。

细胞因子标准品、检测CBA分析试剂盒及三色微球均购自江西诺德医疗器械公司。

制备标准品倍比稀释液及捕获微球混悬液，使用四色分选流式细胞仪，采用FACS Comp程序做仪器设置调整，通过CeU Quest软件获取样本数据，运用BD CBA软件分析计算结果。

采用全自动电化学发光免疫法测定Ⅰ型胶原氨基端延长肽（TPINP）、β-胶原特殊序列（β-CTx）及骨钙素（OCN）水平。

仪器为Cobas E-601全自动电化学发光免疫分析仪。

1.3 统计学方法采用SPSS 24.0软件进行统计分析。

计量资料以表示，采用t检验;单因素方差分析组间比较采用LSD法;变量间的相关关系采用Spearman相关性分析。

以P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 3组血尿酸水平比较 AGA组与CGA组尿酸水平比较，差异无统计学意义（P > 0.05）;
2组血尿酸水平较NC组均明显升高，差异有统计学意义（P < 0.05）。

见表1。

2.2 3组外周血炎症因子水平比较 AGA组IL-6、IFN-γ水平高于CGA组及NC组，TNF-α水平高于NC组（P < 0.05）;CGA组TNF-α水平高于AGA组及NC组，IL-6、IFN-γ水平高于NC组（P < 0.05）。

见表2。

2.3 3组外周血骨代谢标志物水平 AGA组TPINP、β-CTx及OCN水平高于CGA组及NC 组（P < 0.05）;CGA组TPINP、β-CTx及OCN水平高于NC组（P < 0.05）;AGA组及CGA组β-CTx/TPINP比值均高于NC组（P < 0.05）。

见表3。

2.4 外周血炎症因子与骨代谢标志物相关性分析 Spearman相关性分析发现，β-CTx与炎症因子IL-6、TNF-α及IFN-γ均呈正相关（P < 0.05），TNF-α与β-CTx/TPINP比值也呈正相关（r = 0.28，P = 0.009）。

见表4。

3 讨论
痛风是单钠尿酸盐沉积导致的晶体相关性、代谢性和炎症性疾病。

骨侵蚀及骨破坏是痛风性关节炎的终末期表现，同时伴有不同程度的骨质疏松及骨量减少。

KOK等[5]一项纳入108 060例样本的纵向研究发现，痛风是骨质疏松的独立危险因素。

马伟凤等[6-7]对痛风性关节炎合并骨质疏松人群与单纯性骨质疏松人群比较发现，痛风性关节炎合并骨质疏松患者骨形成及骨吸收指标处于高转换状态，提示痛风性关节炎参与了骨破坏的发生。

但是，目前国内外关于AGA骨代谢研究较少，本研究主要聚焦于痛风性关节炎血清炎症因子与骨代谢标志物的变化，进一步探讨其骨代谢情况。

骨骼被认为是一个动态的结缔组织，时刻进行着骨吸收和骨形成的代谢耦联，即骨转换，在这一过程中产生的一些代谢产物，称作骨代谢标志物。

TPINP由活化的成骨细胞表达和释放，是反映骨形成的敏感指标。

β-CTX含有Ⅰ型胶原分子间交联物的重要区段和近似交联物的残基，是反映骨吸收的敏感指标。

OCN主要由成骨细胞产生，是反映骨转换的敏感指标[8-9]。

本研究结果显示，β-CTX在AGA组及CGA组表达均升高，β-CTX/TPINP比值在AGA组表达最高且与NC组比较，差异有统计学意义（P < 0.05）;OCN在AGA组、CGA组及NC组均表达升高。

以上结果提示，在痛风早期即AGA期骨质代谢便处于高代谢状态。

骨代谢与细胞因子的关系密切相关。

IL-6和TNF-α是破骨细胞重要调节因子，在骨吸收中起着重要作用。

TNF-α可调节破骨细胞分化，促进破骨细胞形成[10];IL-6对破骨细胞的分化和功能亦有重要影响[11];IFN-γ是骨代谢的重要细胞因子，同时影响成骨细胞和破骨细胞[12]。

本研究显示，炎症因子IL-6、TNF-α及IFN-γ与骨吸收敏感指标β-CTx呈正相关（P < 0.05），TNF-α与β-CTx/TPINP比值也呈正相关（P < 0.05），进一步证实细胞因子IL-6、TNF-α及IFN-γ参与骨代谢转换。