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研究背景与目的骨关节炎(osteoarthritis, OA)是一种以关节软骨退行性改变为主的慢性、渐进性关节病变,是临床上较为常见的关节疾病之一,0A发展到中晚期严重影响患者的运动功能及其生活质量,给家庭和社会带来沉重的负担。随着人群预期寿命的延长及世界人口老龄化趋势的到来,该病发病率逐年上升且发病年龄逐渐年轻化,骨关节炎的治疗正在成为一大医学和社会难题。目前该病病因及发病机制尚未完全明确,基质金属蛋白酶、细胞因子与OA的关系是近年来研究的热点之一。基于此,本实验选择基质金属蛋白酶-3(matrix metalloproteinase-3),基质金属蛋白酶13 (matrix metalloproteinase -13),白介素-17(Interleukin-17),从细胞因子和基质金属蛋白酶两个方面着手,应用免疫组织化学技术研究三者在骨关节炎不同发展阶段滑膜中的表达及三者在0A中表达的相关性,从而探究骨关节炎的发病机制,为临床治疗0A提供理论和实验依据。材料与方法选择2010年5月至2010年10月于郑州大学第一附属医院骨关节外科住院手术的膝关节患者50人,根据Ahlback X线分级法将OA病人分为2组：1、2级为第二组(轻度病变组),15例15膝；3级以上为第三组(严重病变组),,20例20膝；非OA病人为第一组(对照组),15例15膝,其中半月板损伤11例,前后交叉韧带损伤4例。三组分别行关节镜手术或关节置换术,术中收集滑膜组织,术后1h内,滑膜组织用生理盐水冲洗两遍,切成大小约0.5cm×0.5cm X 0.5cm的碎块,用10%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋,切成4-5μm厚度薄片。三组滑膜各随机抽取一例行HE染色,光镜下观察滑膜细胞的组织形态。其余切片均行免疫组化SP法显色MMP-3、MMP-13和IL-17在对照组和不同病变组中的表达,显微镜下观察染色切片。各组免疫组化结果的积分光密度(integral optical density, IOD)使用Biosens Digital Imaging System v1.6进行检测及分析。统计资料采用SPSS16.0统计分析软件进行处理,计量资料以x±s表示,两组间均数的比较用t检验,多个样本均数之间的两两比较采用单因素方差分析LSD-t检验,同时将IL-17蛋白IOD值分别与MMP-3、MMP-13蛋白IOD值进行Pearson积矩相关性分析。以a=0.05为检验水准,P<0.05为差别有统计学意义。结果1. MMP-3、MMP-13和IL-17在严重病变组滑膜细胞、淋巴细胞、单核细胞中呈强阳性表达,胞浆呈深棕黄色；在轻度病变组呈弱阳性表达,胞浆呈浅棕黄色；在对照组滑膜组织中仅有少量表达。2. MMP-3、MMP-13和IL-17蛋白在0A组阳性表达的IOD值明显高于正常对照组(P<0.01)并且严重病变组的IOD值高于轻度病变组(P<0.01)；在0A组,IL-17和MMP-3 Pearson相关系数r=0.824 (P<0.01), IL-17和MMP-13 Pearson相关系数r=0.905(P<0.01),差异均有统计学意义,IL-17和MMP-3、MMP-13在0A滑膜中的表达呈正相关性。结论1.0A患者的病程越长、症状越重,关节软骨损伤、滑膜纤维化程度越是明显,滑膜中MMP-3、MMP-13和工L-17含量就越多,两者之间具有正相关性。2.在骨关节炎的生理病理过程中,IL-17能上调MMP-3、MMP-13的表达,致使MMPs/TIMPs比例失衡引起关节软骨基质的退变,最终引起0A发生、发展。