臭氧对兔膝骨性关节炎关节冲洗液中细胞因子含量的影响

宋玉光 叶蜀新 林 海

(宜宾市第二人民医院骨科,四川 宜宾 644000)

膝骨性关节炎是中老年较为常见的慢性关节炎，发病因素复杂，引起患者的关节退化、软骨组织破坏以及周围软组织损伤〔1〕。相关的研究已经表明炎性介质与该疾病的发生有着紧密的联系，多种细胞因子参与膝骨性关节炎的发生〔2〕。研究证实，臭氧能够改善膝骨性关节炎患者的临床症状，具有抗炎、止痛疗效，改善患者的临床症状〔3,4〕。但是，还没有臭氧治疗膝骨性关节炎相关机制的报道。本研究探讨臭氧对兔膝骨性关节炎关节冲洗液中细胞因子白介素(IL-1β)、肿瘤坏死因子(TNF)-α和一氧化氮(NO)含量的影响，为膝骨性关节炎的临床治疗提供参考依据。

1 资料和方法

1.1一般资料 选取40只膝骨性关节炎模型新西兰兔8～15月龄，体重2.4～2.7 kg，雌雄不限。随机将其分为模型对照组和观察组，各20只，同时选取20只健康新西兰兔设为健康对照组。三组兔月龄、体重以及性别等一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2研究方法 采用石膏将新西兰兔的左膝关节固定于伸直位，范围为踝关节下3 cm到腹股沟1.5 cm。建立模型的新西兰兔均为单笼喂养，并强迫其活动。6 w后，随机处死1只新西兰兔，病理检查膝骨性关节炎的模型是否建立成功。确认模型建立成功后，去除固定，并剃毛。健康对照组新西兰兔不采取任何处理〔5〕。

观察组采用1 ml(20 μg/ml)臭氧关节腔内注射治疗〔6〕，健康对照组和模型对照组兔注射空气作对照，三组均治疗1次/w，共治疗2 w。分别于治疗前和治疗后48 h采用穿刺方法收集所有动物的膝关节冲洗液约0.8 ml，将采集的样本保存于-20℃低温冰箱以备检测。

1.3观察指标 分别检测所有实验动物关节冲洗液样本中IL-1β、TNF-α和NO的含量。 IL-1β和TNF-α的检测采用酶联免疫吸附(ELISA)法，检测试剂盒购于上海逸峰生物科技有限公司，每个样本设5个复孔，结果取平均值。NO的检测采用荧光法，试剂盒购于艾美捷科技有限公司。

2 结 果

模型对照组和观察组兔治疗前膝关节冲洗液中IL-1β、TNF-α和NO的含量明显高于健康对照组(P<0.05)；观察组兔治疗后膝关节冲洗液中IL-1β、TNF-α和NO的含量明显低于模型对照组(P<0.05)；健康对照组和模型对照组兔治疗前后膝关节冲洗液中IL-1β、TNF-α和NO的含量变化无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 三组兔治疗前后膝关节冲洗液中IL-1β、TNF-α和NO的含量变化

3 讨 论

膝骨性关节炎称为增生性、肥大性或退行性骨关节炎，严重者甚至可能导致患者残疾〔7〕。目前，临床治疗膝骨性关节炎的主要措施以缓解患者疼痛为主，但无法阻止或者逆转膝骨性关节炎的进展。相关研究表明臭氧治疗能够明显改善膝骨性关节炎患者的临床症状，减少炎症组织充血、促进水肿消散以及降低局部温度〔8〕。但是对于其治疗机制尚不完全清楚。

相关研究证实，膝骨性关节炎患者关节液中的IL-1β、TNF-α和NO的含量明显升高〔9,10〕。在膝骨性关节炎的病情发展过程中，IL-1β可能会通过促进蛋白溶解液的合成，以进一步加速软骨基质的降解，并影响其他细胞因子在软骨和滑膜修复和代谢中的功能〔11〕。此外，TNF-α还可以促进滑膜成纤维样细胞的增殖，从而诱导滑膜组织纤维化，进而改变关节软骨的微环境，促进膝骨性关节炎病情的进展〔12〕。相关学者认为，过量的NO能够抑制蛋白聚糖的合成，促进软骨细胞的凋亡和软骨的分解，导致软骨基质的降解〔13〕。因此，NO也被认为是膝骨性关节炎发生中的重要影响因素。

相关研究表明，臭氧能够促进IL-1β、TNF-α和NO等细胞因子拮抗剂的释放，从而起到降低IL-1β、TNF-α和NO等细胞因子含量的功能；此外，臭氧自身也可以直接抑制IL-1β、TNF-α和NO等细胞因子的释放，促进超氧化物歧化酶以及谷胱甘肽超氧化物酶等抗氧化酶的产生，促进间质细胞和关节软骨合成，刺激软骨和纤维原细胞增殖，修复受损组织〔14〕。

4 参考文献

1Morgan TG,Rowan AD,Dickinson SC,etal. Human nasal cartilage responds to oncostatin M in combination with interleukin 1 or tumour necrosis factor alpha by the release of collagen fragments via collagenases〔J〕. Ann Rheum Dis,2006;65(2):184-90.

2覃瑜芳,金先跃,唐四桂,等.老年性膝骨性关节炎等离子刀手术的围术期护理〔J〕.广西医学,2008;30(5):757-8.

3周 钰,杨晓嫒,张政军,等.银质针结合关节腔臭氧注射治疗膝骨关节炎的近期临床观察〔J〕.宁夏医科大学学报,2010;32(5):622-4.

4任 芹,赵序利,万燕杰.医用臭氧治疗膝骨性关节炎的疗效观察〔J〕.实用疼痛学杂志,2006;2(2): 67-9.

5陈 波，谢西梅，李佳霖,等.艾灸治疗对兔KOA软骨损伤及TNF-α、TGF-β1和IGF-1表达调节作用的实验研究〔J〕.江苏中医药,2009;41(6):69-71.

6毕 胜,王福根,侯京山,等.细胞因子在髌下脂肪垫损伤动物模型中的变化〔J〕.中国疼痛医学杂志,2000;6(2): 86-8.

7李卓东,曹烈虎,王思成,等.艾灸治疗膝骨性关节炎疗效与血清和关节液中透明质酸含量关系的临床研究〔J〕.中国中西医结合杂志,2009;29(10):883-5.

8田丰玮,宋 军,杨金蓉.艾叶油乳膏剂对兔膝骨性关节炎关节冲洗液中细胞因子含量的影响〔J〕.中医正骨,2005;17(12): 15-6.

9Schwab W,Schulze-Tanzil G,Mobasheri A,etal. Interleukin-1beta induced expression of the urokinase-type plasminogen activator receptor and its co-localization with MMPs in human articular chondrocytes〔J〕. Histol Histopathol,2004;19(1):105-12.

10Fernandes JC,Martel-Pelletier J,Pelletier JP. The role of cytokines in osteoarthritis pathophysiology〔J〕. Biorheology,2002;39(1):237-46.

11Kobayashi M,Squires GR,Mousa A,etal. Role of interleukin-1 and tumor necrosis factor alpha in matrix degradation of human osteoarthritic cartilage〔J〕. Arthritis Rheum,2005;52(1-2):128-35.

12Rowan AD,Hui W,Cawston TE,etal. Adenoviral gene transfer of interleukin-1 in combination with oncostatin M induces significant joint damage in a murine model〔J〕. Am J Pathol,2003;162(6):1975-84.

13Kay JD,Gouze E,Oligino TJ,etal. Intra-articular gene delivery and expression of interleukin-1Ra mediated by self-complementary adeno-associated virus〔J〕. J Gene Med,2009;11(7):605-14.

14Bocci V.Does ozone therapy normalize the cellular redox balance. Implications for the therapy of human immunodeficiency virus infection and several other diseases〔J〕.Med Hypotheses,1996;46(2):150-4.