引用本文： 張海森, 白玉明, 劉暢, 靳勝利, 蘇珂, 劉穎, 呂志昌. 關節腔注射富血小板血漿對膝骨關節炎患者關節液及血漿中 IL-17 的影響. 中國修復重建外科雜志, 2017, 31(8): 918-921. doi: 10.7507/1002-1892.201704013 復制
骨關節炎（osteoarthritis，OA）是一種復雜的關節滑膜及關節軟骨炎性疾病[1]，炎性細胞因子會破壞軟骨細胞的合成與分解代謝平衡，在 OA 發生與發展中起重要作用[2-3]。最近研究表明，IL-17 基因多態性與 OA 的易感性相關[4]，膝關節 OA 患者血漿及關節滑液中 IL-17 表達水平明顯高于健康人群[5-6]。富血小板血漿（platelet-rich plasma，PRP）是全血離心后獲得的血小板濃縮物[7-8]，富含各種生長因子及生物活性物質[9-10]。自體全血制備的 PRP 無免疫排斥反應，且制備簡便快捷。關節腔內注射 PRP 可能修復受損軟骨，已逐漸用于臨床[9, 11]。2015 年 1 月—2016 年 1 月，我們對 30 例膝關節 OA 行關節腔內注射 PRP 治療（試驗組），觀察治療前后患者血漿和關節滑液 IL-17 變化，同時與 30 例膝關節正常志愿者（對照組）血漿 IL-17 水平進行比較，以期了解這一細胞因子在 PRP 注射治療后的體內變化情況。
1 臨床資料
1.1 一般資料
試驗組：男 11 例，女 19 例；年齡 50～59 歲，平均 52.5 歲。體質量指數（body mass index，BMI）為（27.3±3.7）kg/m2。均為單膝發病，其中左膝 12 例，右膝 18 例。病程 6～37 個月，平均 21.5 個月。患者主要癥狀為膝關節疼痛，輕度行走、活動障礙等。術前均攝伸直負重位膝關節 X 線片，并行 Kellgren-Lawrence 分級[12]，2 級 19 例，3 級 11 例。患者均根據 1987 年美國風濕病協會 OA 診斷標準[13]確診為 OA。
對照組：男 13 例，女 17 例；年齡 47～55 歲，平均 51.9 歲。BMI 為（27.7±3.9）kg/m2。均經 X 線檢查排除膝關節病變。
兩組研究對象性別、年齡、BMI 比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。所有研究對象均排除風濕免疫性疾病、血液腫瘤性疾病、內分泌疾病和嚴重心、肝、腎等臟器功能障礙情況。
1.2 PRP 制備方法
試驗組患者肘前靜脈取全血 40 mL，采用枸櫞酸鈉抗凝。采用二次離心法：① 以離心半徑 15.5 cm，1 450 r/min 離心 10 min，吸取全部上清液至交界面下 3 mm；② 以離心半徑 15.5 cm，3 370 r/min 離心 10 min，棄 3/4 上清液之后剩余搖勻，獲得 5 mL PRP。其中，4 mL PRP 在制備 2 h 內進行注射治療，注射前在 PRP 中加入 1 mL 10% CaCl2 以激活血小板；另外 1 mL PRP 行血小板計數。
1.3 PRP 治療方案
膝關節注射區常規消毒，取髕下內、外側或髕骨外上方為穿刺點，采用 5 mL 注射器刺入關節腔，有突破感且注射無阻力后注入 PRP，注射完畢后屈伸活動膝關節，以便 PRP 與關節面充分接觸。局部無菌包扎，常規口服頭孢類抗生素 2 d 以預防注射部位感染。每周注射 PRP 1 次，連續 3 周。
1.4 標本采集與觀測指標
試驗組患者注射 PRP 之前及第 3 次注射后 1、3、6 及 12 個月抽取肘前靜脈血 10 mL 以及患側關節滑液 2 mL。采用 ELISA 檢測試劑盒（北京百奧萊博科技有限公司）測量血漿及關節滑液 IL-17 含量。對照組患者抽取肘前靜脈血 10 mL，同法檢測血漿 IL-17 含量。
治療期間觀察試驗組患者膝關節有無紅腫、發熱等局部感染及其他不適癥狀發生。治療前后采用膝關節學會評分系統（KSS）[14]評價膝關節功能，采用疼痛視覺模擬評分（VAS）[15]評價膝關節疼痛程度。
1.5 統計學方法
采用 SPSS13.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；試驗組 PRP 注射治療前后比較采用重復測量方差分析，兩兩比較采用配對 t 檢驗；檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
PRP 注射治療過程中，試驗組患者均未出現膝關節紅腫、發熱等局部感染及其他不適癥狀。患者均獲隨訪，隨訪時間 12～15 個月，平均 13.5 個月。PRP 注射治療后各時間點 VAS 評分均較術前顯著降低，KSS 評分較術前顯著增加，比較差異有統計學意義（P<0.05）；治療后各時間點間比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表 1。
對照組血漿 IL-17 含量為（2.4±1.7）pg/mL。與對照組比較，試驗組 PRP 治療前后血漿 IL-17 含量顯著增高，比較差異均有統計學意義（P<0.05）。試驗組 PRP 治療后各時間點血漿及關節滑液 IL-17 含量均較治療前顯著降低（P<0.05）；治療后各時間點血漿及關節滑液 IL-17 比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表 2。
表1
試驗組治療前后 VAS 及 KSS 評分比較（n=30，
）
Table1.
Comparison of VAS score and KSS score between at pre- and post-injection in trial group (n=30,
)
表2
試驗組治療前后血漿及關節滑液 IL-17 含量比較（n=30，pg/mL，
）
Table2.
Comparison of IL-17 levels in venous plasma and synovial fluid between at pre- and post-injection in trial group (n=30, pg/mL,
)
3 討論
研究表明，OA 患者 IL-17 水平顯著高于健康人群[2, 16-18]。在 OA 發生過程中 IL-17 可針對軟骨細胞和滑膜成纖維細胞膜表面的抗原發生直接細胞免疫應答效應[19-20]，上調軟骨細胞及滑膜成纖維細胞中基質金屬蛋白酶的表達，而后者是軟骨降解的潛在物質[19]。IL-17 還可增強關節軟骨細胞一氧化氮合酶表達，誘導關節軟骨的破壞[21]。最近臨床研究表明，IL-17 可作為一種生物學標志物反映膝關節 OA 患者的疼痛程度[5]。
以往對于膝關節 OA 采用 PRP 關節腔注射治療的相關報道多集中于對其臨床療效的評估，基礎研究相對較少[9, 11, 22-25]，PRP 注射后患者機體內相關炎性細胞因子的水平變化罕見相關報道。本研究中，我們對膝關節 OA 患者PRP 注射前后的血漿和關節滑液中 IL-17 水平變化進行了檢測。結果顯示，膝關節 OA 患者在接受 PRP 關節腔注射治療 1 個月后血漿及關節滑液 IL-17 含量較治療前顯著降低（P<0.05），但仍高于正常水平；PRP 治療后 12 個月以內 IL-17 水平比較，差異無統計學意義（P>0.05）。臨床隨訪發現，患者 PRP 關節腔注射治療后 1 個月 VAS 評分及 KSS 評分較治療前顯著改善，直至治療后 12 個月未見疼痛加重及功能丟失情況。表明 PRP 注射治療可顯著改善膝關節 OA 患者的疼痛癥狀和關節功能，并可在一定程度上降低患者體內 IL-17 水平，但不能使這一細胞因子恢復至正常水平。本研究提示 PRP 注射治療具有改善 OA 患者機體生物學環境的效果，但不能逆轉 OA 的病理過程。因此，下一步需要研究將該治療方法與其他治療方法聯合，以提升治療膝關節 OA 效果。
另外，本研究存在一定局限性。首先，本研究為一項單中心研究，樣本量少，需大樣本、多中心前瞻性隨機對照研究驗證研究結論可靠性。其次，與 OA 相關的炎性因子很多，本研究僅檢測了血漿和關節滑液中的 IL-17 水平，不能完全代表其他因子水平。最后，本研究僅評價了關節腔 PRP 注射 1 個療程后 1 年的療效，其多療程及遠期療效需進一步研究考察。
骨關節炎（osteoarthritis，OA）是一種復雜的關節滑膜及關節軟骨炎性疾病[1]，炎性細胞因子會破壞軟骨細胞的合成與分解代謝平衡，在 OA 發生與發展中起重要作用[2-3]。最近研究表明，IL-17 基因多態性與 OA 的易感性相關[4]，膝關節 OA 患者血漿及關節滑液中 IL-17 表達水平明顯高于健康人群[5-6]。富血小板血漿（platelet-rich plasma，PRP）是全血離心后獲得的血小板濃縮物[7-8]，富含各種生長因子及生物活性物質[9-10]。自體全血制備的 PRP 無免疫排斥反應，且制備簡便快捷。關節腔內注射 PRP 可能修復受損軟骨，已逐漸用于臨床[9, 11]。2015 年 1 月—2016 年 1 月，我們對 30 例膝關節 OA 行關節腔內注射 PRP 治療（試驗組），觀察治療前后患者血漿和關節滑液 IL-17 變化，同時與 30 例膝關節正常志愿者（對照組）血漿 IL-17 水平進行比較，以期了解這一細胞因子在 PRP 注射治療后的體內變化情況。
1 臨床資料
1.1 一般資料
試驗組：男 11 例，女 19 例；年齡 50～59 歲，平均 52.5 歲。體質量指數（body mass index，BMI）為（27.3±3.7）kg/m2。均為單膝發病，其中左膝 12 例，右膝 18 例。病程 6～37 個月，平均 21.5 個月。患者主要癥狀為膝關節疼痛，輕度行走、活動障礙等。術前均攝伸直負重位膝關節 X 線片，并行 Kellgren-Lawrence 分級[12]，2 級 19 例，3 級 11 例。患者均根據 1987 年美國風濕病協會 OA 診斷標準[13]確診為 OA。
對照組：男 13 例，女 17 例；年齡 47～55 歲，平均 51.9 歲。BMI 為（27.7±3.9）kg/m2。均經 X 線檢查排除膝關節病變。
兩組研究對象性別、年齡、BMI 比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。所有研究對象均排除風濕免疫性疾病、血液腫瘤性疾病、內分泌疾病和嚴重心、肝、腎等臟器功能障礙情況。
1.2 PRP 制備方法
試驗組患者肘前靜脈取全血 40 mL，采用枸櫞酸鈉抗凝。采用二次離心法：① 以離心半徑 15.5 cm，1 450 r/min 離心 10 min，吸取全部上清液至交界面下 3 mm；② 以離心半徑 15.5 cm，3 370 r/min 離心 10 min，棄 3/4 上清液之后剩余搖勻，獲得 5 mL PRP。其中，4 mL PRP 在制備 2 h 內進行注射治療，注射前在 PRP 中加入 1 mL 10% CaCl2 以激活血小板；另外 1 mL PRP 行血小板計數。
1.3 PRP 治療方案
膝關節注射區常規消毒，取髕下內、外側或髕骨外上方為穿刺點，采用 5 mL 注射器刺入關節腔，有突破感且注射無阻力后注入 PRP，注射完畢后屈伸活動膝關節，以便 PRP 與關節面充分接觸。局部無菌包扎，常規口服頭孢類抗生素 2 d 以預防注射部位感染。每周注射 PRP 1 次，連續 3 周。
1.4 標本采集與觀測指標
試驗組患者注射 PRP 之前及第 3 次注射后 1、3、6 及 12 個月抽取肘前靜脈血 10 mL 以及患側關節滑液 2 mL。采用 ELISA 檢測試劑盒（北京百奧萊博科技有限公司）測量血漿及關節滑液 IL-17 含量。對照組患者抽取肘前靜脈血 10 mL，同法檢測血漿 IL-17 含量。
治療期間觀察試驗組患者膝關節有無紅腫、發熱等局部感染及其他不適癥狀發生。治療前后采用膝關節學會評分系統（KSS）[14]評價膝關節功能，采用疼痛視覺模擬評分（VAS）[15]評價膝關節疼痛程度。
1.5 統計學方法
采用 SPSS13.0 統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用獨立樣本 t 檢驗；試驗組 PRP 注射治療前后比較采用重復測量方差分析，兩兩比較采用配對 t 檢驗；檢驗水準取雙側 α=0.05。
2 結果
PRP 注射治療過程中，試驗組患者均未出現膝關節紅腫、發熱等局部感染及其他不適癥狀。患者均獲隨訪，隨訪時間 12～15 個月，平均 13.5 個月。PRP 注射治療后各時間點 VAS 評分均較術前顯著降低，KSS 評分較術前顯著增加，比較差異有統計學意義（P<0.05）；治療后各時間點間比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表 1。
對照組血漿 IL-17 含量為（2.4±1.7）pg/mL。與對照組比較，試驗組 PRP 治療前后血漿 IL-17 含量顯著增高，比較差異均有統計學意義（P<0.05）。試驗組 PRP 治療后各時間點血漿及關節滑液 IL-17 含量均較治療前顯著降低（P<0.05）；治療后各時間點血漿及關節滑液 IL-17 比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表 2。
表1
試驗組治療前后 VAS 及 KSS 評分比較（n=30，
）
Table1.
Comparison of VAS score and KSS score between at pre- and post-injection in trial group (n=30,
)
表2
試驗組治療前后血漿及關節滑液 IL-17 含量比較（n=30，pg/mL，
）
Table2.
Comparison of IL-17 levels in venous plasma and synovial fluid between at pre- and post-injection in trial group (n=30, pg/mL,
)
3 討論
研究表明，OA 患者 IL-17 水平顯著高于健康人群[2, 16-18]。在 OA 發生過程中 IL-17 可針對軟骨細胞和滑膜成纖維細胞膜表面的抗原發生直接細胞免疫應答效應[19-20]，上調軟骨細胞及滑膜成纖維細胞中基質金屬蛋白酶的表達，而后者是軟骨降解的潛在物質[19]。IL-17 還可增強關節軟骨細胞一氧化氮合酶表達，誘導關節軟骨的破壞[21]。最近臨床研究表明，IL-17 可作為一種生物學標志物反映膝關節 OA 患者的疼痛程度[5]。
以往對于膝關節 OA 采用 PRP 關節腔注射治療的相關報道多集中于對其臨床療效的評估，基礎研究相對較少[9, 11, 22-25]，PRP 注射后患者機體內相關炎性細胞因子的水平變化罕見相關報道。本研究中，我們對膝關節 OA 患者PRP 注射前后的血漿和關節滑液中 IL-17 水平變化進行了檢測。結果顯示，膝關節 OA 患者在接受 PRP 關節腔注射治療 1 個月后血漿及關節滑液 IL-17 含量較治療前顯著降低（P<0.05），但仍高于正常水平；PRP 治療后 12 個月以內 IL-17 水平比較，差異無統計學意義（P>0.05）。臨床隨訪發現，患者 PRP 關節腔注射治療后 1 個月 VAS 評分及 KSS 評分較治療前顯著改善，直至治療后 12 個月未見疼痛加重及功能丟失情況。表明 PRP 注射治療可顯著改善膝關節 OA 患者的疼痛癥狀和關節功能，并可在一定程度上降低患者體內 IL-17 水平，但不能使這一細胞因子恢復至正常水平。本研究提示 PRP 注射治療具有改善 OA 患者機體生物學環境的效果，但不能逆轉 OA 的病理過程。因此，下一步需要研究將該治療方法與其他治療方法聯合，以提升治療膝關節 OA 效果。
另外，本研究存在一定局限性。首先，本研究為一項單中心研究，樣本量少，需大樣本、多中心前瞻性隨機對照研究驗證研究結論可靠性。其次，與 OA 相關的炎性因子很多，本研究僅檢測了血漿和關節滑液中的 IL-17 水平，不能完全代表其他因子水平。最后，本研究僅評價了關節腔 PRP 注射 1 個療程后 1 年的療效，其多療程及遠期療效需進一步研究考察。
