引用本文
周兴辉, 林连兵. 类风湿关节炎患者关节液血红素氧合酶-1水平的变化及临床意义. 2011, 26(10): 672-674
ZHOU Xinghui, LIN Lianbing. Changes and clinical significance of synovial fluid HO-1 levels in patients with rheumatoid arthritis. Labratory Medicine, 2011, 26(10): 672-674  
Permissions
Copyright©2011, 《检验医学》编辑部
《检验医学》编辑部
类风湿关节炎患者关节液血红素氧合酶-1水平的变化及临床意义
周兴辉, 林连兵
台州市中西医结合医院检验科,浙江 温岭 317523

作者简介:周兴辉,男,1973年生,本科,副主任技师,主要从事生化检验及实验室管理工作。

基金:温岭市科技局基金资助项目(No.2009-59);
摘要
目的

检测类风湿关节炎(RA)患者关节液中血红素氧合酶-1(HO-1)水平,探讨HO-1在RA中的临床意义。

方法

对50例RA患者(活动期24例,非活动期26例)及30名正常对照者,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测HO-1、基质金属蛋白酶-3(MMP-3)水平和葡萄糖6-磷酸异构酶(GPI)在关节液中的含量。

结果

活动期RA组HO-1[(99.54±25.42)μg/L]、MMP-3[(114 591.82 ±12 069.77)μg/L]、GPI[(3.74 ±1.09)μg/mL]均明显高于非活动期RA组[(41.47±12.51)μg/L、(55 689.61 ±4 791.32)μg/L、(1.83 ±0.87)μg/mL]和正常对照组,(P均<0.05);相关性分析提示RA活动期关节液HO-1水平与MMP-3和GPI均呈正相关(r=0.817,P<0.01;r=0.435,P<0.01)。

结论

动态测定HO-1是判断RA病情变化的有益指标。

关键词: 血红素氧合酶-1; 葡萄糖6-磷酸异构酶; 基质金属蛋白酶-3; 类风湿关节炎
中图分类号:R446.62 文献标志码:A 文章编号:1673-8640(2011)10-0672-03
Changes and clinical significance of synovial fluid HO-1 levels in patients with rheumatoid arthritis
ZHOU Xinghui, LIN Lianbing
Department of Clinical Laboratory, Taizhou Traditional Chinese Medicine Integrated Hospital, Zhejiang Wenling 317523, China
Abstract
Objective

To investigate the changes and clinical significance of synovial fluid heme oxygenase-1(HO-1) levels in patients with rheumatoid arthritis(RA).

Methods

The levels of HO-1, matrix metalloproteinase-3 (MMP-3) and glucose-6-phosphate isomerase(GPI)in synovial fluid were determined in 50 patients with RA (24 with active RA and 26 with stable RA ) and 30 normal controls by enzyme-linked immunosorbent assay(ELISA).

Results

In active RA group, the levels of HO-1[(99.54±25.42)μg/L], MMP-3[(114 591.82 ±12 069.77)μg/L] and GPI[(3.74 ±1.09) μg/mL] in synovial fluid were significantly higher than those in the stable RA group[(41.47±12.51)μg/L, (55 689.61±4 791.32) μg/L and(1.83±0.87)μg/mL] and the control group (P<0.05). The levels of HO-1 in synovial fluid of active RA group were positively correlated with MMP-3 and GPI (r=0.817,P<0.01;r =0.435,P<0.01).

Conclusions

Dynamic determination of HO-1 is a useful indicator to determine changes of RA status.

Keyword: Heme oxygenase-1; Glucose-6-phosphate isomerase; Matrix metalloproteinase-3; Rheumatoid arthritis

类风湿关节炎(rheumatoidarthritis,RA)是一种常见的累及多关节的自身免疫性疾病,以滑膜炎为主要特征,滑膜组织内有大量炎性细胞浸润,滑膜成纤维样细胞与毛细血管内皮细胞高度增生,形成血管翳,最终导致关节软骨破坏和骨侵蚀[ 1]。一般认为核转录因子κb(NF-κb)的异常活化与骨膜组织炎性增生及对关节局部的损伤关节密切。

血红素氧合酶-1(heme oxygenasel,HO-1)即热应激蛋白32是催化血红素在体内氧化降解的限速酶之一,HO-1蛋白,在应激条件下表达增加,这与NF-kb特异性结合HO-1基因特殊位点有关。HO-1在机体损伤中发挥抗炎、抗氧化、抗凋亡[ 2]等效应。最近有研究表明HO-1在RA患者的滑膜组织中有表达[ 3],因此,研究HO-1与RA的关系十分必要。

已有研究提示葡萄糖6-磷酸异构酶(GPI)与RA有关,RA患者血浆和关节液内有高滴度GPI抗体和GPl分子,基质金属蛋白酶-3(MMP-3)则是关节软骨基质降解中最重要的酶,与软骨破坏相关[ 4]。因此,我们通过测定RA患者及正常人其关节液中HO-1、MMP-3和GPI的水平,以探讨RA患者关节液中HO-1检测的临床意义。

材料和方法
一、研究对象

选择2008年11月至2010年9月台州市中西医结合医院RA患者50例,其中男27例,女23例,年龄24~66岁,均符合1987年美国风湿病学会(ARA)修订的RA诊断标准[ 5];其中活动期24例,非活动期26例。正常对照组30名,其中23例为外伤性患者,7名为台州市中西医结合医院健康体检者,男、女各15名,年龄26~63岁,无各种自身免疫性疾病,无肝病、肾病和糖尿病等疾病。

二、方法

1. 样本收集 所有受检者空腹静脉采血,离心后分离血清,-20 ℃保存备检,并对RA患者和健康志愿者行关节镜检查时抽取膝关节液,于-20 ℃保存待测。

2. 类风湿因子(RF)和血沉(ESR)测定 用免疫透射比浊法定量测定RF,以>20 U/mL为阳性,试剂为北京科美公司生产;ESR采用魏氏法测定,参考范围分别是0~15 mm/h(男)和0~20 mm/h(女)。所有操作均严格遵守实验室操作规程,所用仪器为雅培C8000全自动生化仪。

3. HO-1、MMP-3和GPI测定 采用酶联免疫吸附试验(ELISA),HO-1试剂盒为上海希美生物科技公司生产,MMP-3试剂盒为上海蓝基生物科技公司生产,GPI试剂盒为上海北加生化试剂公司生产,严格按试剂说明书操作;检测仪器为酶标仪。

三、统计学方法

采用SPSS12.0统计软件对数据进行分析处理,计量资料采用均值±标准差( ±s)表示。经检验具有正态分布,样本均数间比较采用 t检验,参数间比较采用Sperman等级相关分析, P<0.05表示差异有统计学意义。

结果
一、RA患者关节液HO-1、MMP-3和GPI水平测定

结果表明,活动期RA患者关节液HO-1、MMP-3和GPI水平以及血液ESR明显高于非活动期和对照组( P均<0.05);非活动期RA患者关节液HO-1、MMP-3和GPI水平高于对照组( P均<0.05);非活动期RA患者ESR则与对照组差异无统计学意义( P>0.05),见 表1。

表1 RA患者HO-1、GPI、MMP-3浓度比较
二、RA活动期关节液HO-1、MMP-3和GPI水平的相关性

将活动期RA患者关节液HO-1、MMP-3和GPI水平的测定值进行了Sperman等级相关分析,结果表明,活动期RA关节液HO-1水平与MMP-3和GPI均呈正相关( r=0 .817, P<0 .01; r =0 .435, P<0.01),HO-1水平与RF和ESR不相关( r=0 .245, P>0 .05; r=0 .484, P>0.05)。

讨论

RA是危害人们健康最常见的系统性自身免疫疾病之一,但其病因至今不明。其患病率在结缔组织病中属首位,RA患者未经及时诊治可出现严重的关节畸形,并可累及全身多个系统。临床上对RA病情监测除了根据关节肿痛、晨僵、滑膜炎记分和Ritchie关节指数外,ESR、关节液RF水平是常用的实验室指标,但受影响因素较多,且特异性差。因此,探索新的可靠指标,对于临床判断RA病情活动性具有重要意义。

血红素氧合酶(heme oxygenase, HO)是体内惟一催化血红素分解代谢的限速酶,可以将其分解为CO、自由铁和胆绿素。HO有3种同工酶,即HO-1、HO-2、HO-3。HO-1基因位于人染色体22q上,其含有4个内含子和5个外显子。在HO-1基因的基因启动子区包含增强子和调节片段,包括激活蛋白AP-1结合位点抗氧化反应片段、热休克和血红素反应片段、肿瘤基因杂二聚体结合位点[ 6]。正常情况下组织内的HO-1基因呈低水平表达,但当机体发生缺氧、中毒等应激情况时,应激反应转录因子NF-кb可与上述特殊位点结合,从而诱导HO-1基因的高水平的表达,这也是机体对伤害性刺激作出的一种保护性反应[ 7]。其产物为HO-1蛋白,相对分子质量为32 000,即热应激蛋白32,是细胞的内源性保护蛋白质,广泛分布与全身组织和细胞[ 8]。应激前细胞内HO-1蛋白水平平稳上升对氧化应激损伤的保护作用很重要。最新研究表明HO-1在RA患者的滑膜组织和软骨细胞上有表达,提示HO-1与RA存在潜在关联,为了更好的评价HO-1在RA临床诊断中可能的作用,我们将其与GPI和MMP-3进行联合分析。

GPI由T细胞分泌,主要功能是催化D-6磷酸葡萄糖转换成D-6磷酸果糖,相对分子质量60 000,存在于细胞浆和细胞外液,尤其在关节腔内。除具有酶活性外,还有细胞因子和生长因子活性,并在细胞外起作用,可诱导髓样干细胞向单核细胞及B细胞向浆细胞分化。从人类RA中也发现相同的GPI抗体及高浓度GPI抗原。Schaller等[ 9]研究发现RA患者的关节液内GPI酶活性和浓度均较高,并较其他非自身免疫性关节炎明显升高。MMP-3则是关节软骨基质降解中最重要的酶,又称基质溶解素-1,可降解胶原及蛋白多糖、层黏连蛋白等多种基质蛋白,并激活其他蛋白酶原,破坏软骨[ 10],因此,可作为RA较理想的炎症损伤指标。

本研究结果显示,活动期RA患者组关节液HO-1含量水平较非活动期RA组和正常对照组明显升高,提示在关节严重损伤加重时HO-1含量水平随之升高,其含量水平与临床病情的严重性相关。在相关性分析中可以发现,患者关节液HO-1 与MMP-3和GPI水平变化呈正相关。因此,RA患者关节液中HO-1的水平,可作为反映RA的炎症活动情况和观察病情变化的指标。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 于孟学. 现代风湿性疾病诊疗手册[M]. 北京: 中国协和医科大学出版社, 2000: 100. [本文引用:1]
[2] Min KJ, Yang MS, Kim SU, et al. Astrocytes induce hemeoxygenase-1 expression in microglia: a feasible mechanism for preventing excessive brain inflammation[J]. J Neurosci, 2006, 26(6): 1880-1887. [本文引用:1] [JCR: 6.908]
[3] Kobayashi H, Takeno M, Saito T, et al. Regulatory role of heme oxygenase 1 in inflammation of rheumatoid arthritis[J]. Arthritis Rheum, 2006, 54(4): 1132-1142. [本文引用:1] [JCR: 7.477]
[4] Schubert D, Maier B, Morawietz L, et al. Immunization with glucose-6-phosphate isomerase induces T cell-dependent peripheral polyarthritis in genetically unaltered mice[J]. J Immunol, 2004, 172(7): 4503-4509. [本文引用:1] [JCR: 5.52]
[5] Arnett FC, Edworthy SM, Bloch DA, et al. The American Rheumatism Association 1987 revised criteria for the classification of rheumatoid arthritis[J]. Arthritis Rheum, 1988, 31(3): 315-324. [本文引用:1] [JCR: 7.477]
[6] 路永坤, 唐芸, 王洪琦. 血红素加氧酶1基因启动子微卫星多态性与疾病易感性研究进展[J]. 医学综述, 2009, 15(20): 3068-3071. [本文引用:1]
[7] Fernand ez P, Guillen MI, Gomar F, et al. Expression of heme oxygenase-1 and regulation by cytokines in human osteoarthritic chondrocytes[J]. Biochem Pharmacol, 2003, 66(10): 2049-2052. [本文引用:1] [JCR: 4.576]
[8] Kikuchi G, Yoshida T, Noguchi M. Heme oxygenase and heme degradation[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2005, 338(1): 558-567. [本文引用:1]
[9] Schaller M, Stohl W, Benoit V, et al. Patients with inflammatory arthritic disease harbor elevated serum and synovial fluid and immune-complexed glucose-6-phosphate isomerase(G6PI)[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2006, 349(2): 838-845. [本文引用:1]
[10] Murphy G, Lee MH. What are the roles of metalloproteinases in cartilage and bone damage[J]. Ann Rheum Dis, 2005, 64(Suppl 4): iv44-iv47. [本文引用:1]