肩袖損傷修復(fù)術(shù)后關(guān)節(jié)活動(dòng)度下降與IL-6、MMP-3基因多態(tài)性的關(guān)聯(lián)性研究.pdf

1、背景：
　　隨著人口老齡化的加劇以及越來越多的人參加體育活動(dòng)，肩袖撕裂的發(fā)病率也迅速增加，每年超過450萬人因此就醫(yī)，過度的機(jī)械負(fù)荷被認(rèn)為是主要的致病因素。肩袖撕裂會(huì)引起肩部疼痛和肩關(guān)節(jié)功能障礙。部分性肩袖撕裂、老年、活動(dòng)量小的患者一般初始選擇非手術(shù)治療。肩袖全層撕裂＜3個(gè)月的對(duì)肩關(guān)節(jié)功能力量要求不高的患者也可先選擇非手術(shù)治療。當(dāng)非手術(shù)治療無效、部分撕裂深度達(dá)Ⅲ度、或者撕裂肌腱明顯變簿(＜5mm)以及對(duì)肩關(guān)節(jié)功能性要求較高的患者如

2、投擲運(yùn)動(dòng)員等通常需要做修復(fù)手術(shù)。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，盡管肩袖撕裂修復(fù)后多數(shù)患者能夠較好地恢復(fù)其功能，但存在較多的并發(fā)癥，如術(shù)后關(guān)節(jié)僵硬、感染、直接神經(jīng)損傷、固定失敗、再撕裂等。
　　肩關(guān)節(jié)僵硬是肩袖修補(bǔ)術(shù)后最常見并發(fā)癥之一，發(fā)生率在2.7％-15％之間，它會(huì)造成患者肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度下降，大大影響手術(shù)效果，降低患者生活質(zhì)量。國(guó)內(nèi)外的研究者對(duì)肩袖術(shù)后關(guān)節(jié)僵硬的發(fā)病機(jī)制、病理特點(diǎn)、影響因素、手術(shù)技術(shù)、康復(fù)介入時(shí)間等領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究，但迄今術(shù)后關(guān)

3、節(jié)僵硬的發(fā)病機(jī)制、影響因素均尚未明確或達(dá)成共識(shí)。目前普遍認(rèn)為術(shù)后肩關(guān)節(jié)粘連受多因素影響包括年齡、術(shù)前關(guān)節(jié)僵硬程度、肩袖撕裂大小、手術(shù)方式、糖尿病、肩袖再撕裂、長(zhǎng)期制動(dòng)，康復(fù)依從性等。粘連的發(fā)生是由術(shù)中及術(shù)后分泌的的炎癥介質(zhì)及細(xì)胞因子如轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β、堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子、血小板源性生長(zhǎng)因子以及白細(xì)胞介素-1β等介導(dǎo)的膠原表達(dá)和成纖維細(xì)胞增殖所致，膠原的大量表達(dá)和成纖維細(xì)胞增殖導(dǎo)致正常的能夠擴(kuò)展的腋窩褶皺的閉塞和關(guān)節(jié)囊

4、自身纖維化，使關(guān)節(jié)囊增厚，三角肌和肩袖之間以及三角肌與肱骨近端之間形成粘連，同時(shí)伴廣泛的軟組織攣縮。
　　但并不是所有的病人都會(huì)出現(xiàn)術(shù)后組織粘連、關(guān)節(jié)僵硬，也不是所有發(fā)生術(shù)后粘連、關(guān)節(jié)僵硬的患者的病情嚴(yán)重程度都相同，也就是說不同的個(gè)體在術(shù)后肩關(guān)節(jié)僵硬的易感性和嚴(yán)重程度上存在差異，遺傳因素在這中間可能起著重要的作用。既往研究結(jié)果表明，發(fā)生粘連性滑囊炎的患者的滑膜中的炎性細(xì)胞因子白介素6(IL-6)和基質(zhì)金屬蛋白酶3(MMP-3)水平

5、高于對(duì)照組患者。IL-6具有廣泛的免疫調(diào)節(jié)作用和生物活性，參與了人體的多種生理和病理活動(dòng)，參與損傷后的組織修復(fù)與再生，是參與炎癥反應(yīng)以及炎癥后修復(fù)的重要炎癥因子之一，若IL-6水平過高可造成成纖維細(xì)胞增生過多、膠原形成過多、瘢痕組織形成過多，局部動(dòng)態(tài)平衡失調(diào)，形成粘連。而MMP-3作為降解細(xì)胞外基質(zhì)的核心酶類，在炎癥擴(kuò)散、結(jié)構(gòu)重建中發(fā)揮重要作用。IL-6和MMP-3基因都是炎癥和纖維組織增生中的關(guān)鍵因子。因此我們考慮，在粘連性滑囊炎中表

6、達(dá)增高的IL-6和MM-3的基因多態(tài)性，可能與術(shù)后發(fā)生粘連的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。在本研究中我們對(duì)白介素6(IL-6)和基質(zhì)金屬蛋白酶3(MMP-3)的基因多態(tài)性與肩袖損傷修復(fù)術(shù)后肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度下降的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了研究。根據(jù)文獻(xiàn)檢索結(jié)果，目前尚無關(guān)于肩關(guān)節(jié)術(shù)后粘連的遺傳因素的研究報(bào)道。
　　目的：
　　關(guān)節(jié)僵硬在肩袖損傷修復(fù)手術(shù)后是常見的，遺傳因素可能參與其中。白介素6(IL-6)和基質(zhì)金屬蛋白酶3(MMP-3)是粘連性滑囊炎的病理學(xué)關(guān)鍵細(xì)

7、胞因子，因此我們考慮在粘連性滑囊炎中表達(dá)增高的IL-6和MM-3的基因多態(tài)性可能與術(shù)后發(fā)生粘連的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。本研究的目的是明確在中國(guó)發(fā)生肩袖損傷術(shù)后關(guān)節(jié)的漢族人群中白介素6(IL-6)和基質(zhì)金屬蛋白酶3(MMP-3)的基因多態(tài)性與肩袖損傷修復(fù)術(shù)后肩關(guān)節(jié)活動(dòng)度下降的易感性和嚴(yán)重程度是否相關(guān)。
　　方法:
　　共有188例患者參與了這項(xiàng)研究，這些患者是在2006年1月至2014年12月期間在山東大學(xué)齊魯醫(yī)院診斷為肩袖撕裂并且做了小

8、切口手術(shù)的患者。這些患者都是漢族，術(shù)前都有持續(xù)的肩袖疼痛和肩關(guān)節(jié)功能受限，最終接受小切口肩袖修復(fù)手術(shù)。術(shù)后采用相同的康復(fù)方案，所有患者用外展支架固定患肢于外展30°位，固定6周。鼓勵(lì)術(shù)后立即開始聳肩，主動(dòng)屈肘、伸肘，主動(dòng)做前臂的旋前/旋后，積極地進(jìn)行手和手腕運(yùn)動(dòng)。從術(shù)后3周開始做患側(cè)肩關(guān)節(jié)的被動(dòng)練習(xí)，主要是控制角度的漸進(jìn)的前屈、外展、外旋，一天兩次。6周開始做主動(dòng)功能鍛煉，在術(shù)后9到12周開始肌肉力量訓(xùn)練。術(shù)后6個(gè)月開始可以進(jìn)行所有的體

9、育活動(dòng)。受試者在術(shù)后3個(gè)月接受一次完整的臨床評(píng)估。用量角器測(cè)量和記錄手臂在身側(cè)時(shí)被動(dòng)屈曲和外旋的角度以及肩部外展在90°時(shí)被動(dòng)外旋的角度。內(nèi)旋通過拇指努力能夠達(dá)到后背的最大高度來記錄。這項(xiàng)研究中術(shù)后粘連的定義是至少2個(gè)方向的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)受限（外展和前屈＜100°，外旋＜20°，或內(nèi)旋＜L3）。其中87名患者被診斷為術(shù)后關(guān)節(jié)僵硬，余下的101名患者作為對(duì)照。
　　用標(biāo)準(zhǔn)蛋白酶K消化和酚-氯仿抽提法抽提DNA，PCR擴(kuò)增后利用限制性內(nèi)切片

10、段長(zhǎng)度多態(tài)性(RFLP)的方法，檢測(cè)所有188名受試者的IL-6兩個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(rs10499563，rs1800796)和MMP-3的三個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(rs679620，rs591058和rs650108)，進(jìn)行基因分型。
　　使用Windows社會(huì)科學(xué)軟件統(tǒng)計(jì)軟件包(SPSS，Inc，芝加哥，美國(guó))16.0版本用于統(tǒng)計(jì)分析。人口學(xué)和臨床資料數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，術(shù)后粘連組和對(duì)照組上述資料比較采用t檢驗(yàn)。采用卡

11、方檢驗(yàn)分析基因型和等位基因頻率是否符合Hardy-Weinberg平衡。通過等位基因水平比較、顯性基因模型比較、隱性基因模型比較以及極端基因型比較評(píng)估SNP與術(shù)后僵硬之間的關(guān)聯(lián)。如果P＜0.05則判定存在統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性差異，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。如果存在相關(guān)性，再用單向方差分析來明確IL-6與MMP-3基因多態(tài)性與術(shù)后粘連嚴(yán)重程度有無相關(guān)性。
　　結(jié)果：
　　1、患者特點(diǎn)
　　根據(jù)術(shù)后3個(gè)月患者的關(guān)節(jié)活動(dòng)度將患者分組。這項(xiàng)研究

12、中術(shù)后粘連的定義是至少2個(gè)方向的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)受限（外展和前屈＜100°，外旋＜20°，或內(nèi)旋＜L3）。結(jié)果188名患者中，87名患者被診斷為術(shù)后粘連，剩下的101名病人作為對(duì)照組。兩組患者在年齡、性別、優(yōu)勢(shì)側(cè)手臂、糖尿病、高血壓、甲狀腺疾病狀態(tài)、吸煙和術(shù)前粘連狀況方面無顯著性差異。然而，術(shù)后粘連的患者比沒有術(shù)后粘連的患者的肩袖撕裂更大(P=0.043)。
　　2、IL-6與MMP-3基因多態(tài)性與術(shù)后粘連易感性的關(guān)系
　　本研究中

13、IL-6和MMP-3的單核苷酸多態(tài)性基因型的分布符Hardy-Weinberg平衡，基因分型成功率是100％。
　　在IL-6單核苷酸多態(tài)性的分析中，rs10499563 SNP無論使用哪種遺傳模型都沒有發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)聯(lián)系。rs1800796 SNP通過等位基因水平的比較(p＜0.0001)，顯性模型的比較(p=0.028)，極端的基因型比較(p=0.030)發(fā)現(xiàn)等位基因G與術(shù)后粘連易感性的增加顯著相關(guān)。但是在隱性模型比較(p=0.0

14、70)中沒有發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這可能是由于樣本量相對(duì)較小。
　　在MMP-3單核苷酸多態(tài)性的分析中，無論在等位基因水平比較(p＜0.0001)，顯性模型比較(p=0.038)，隱性模型比較(p=0.010)，或極端基因型比較(p=0.005)發(fā)現(xiàn)rs679620SNP A等位基因與術(shù)后粘連發(fā)病率的增加顯著相關(guān)。MMP-3 rs650108SNP只在極端基因型比較(OR=2.551，95％CI1.109-5.868，p=0.037)和

15、等位基因水平比較(OR=1.62，95％CI1.356-1.936，p＜0.0001)中存在顯著性相關(guān)。無論使用哪種遺傳模型rs591058 SNP都未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性。
　　3、IL-6與MMP-3基因多態(tài)性與術(shù)后粘連嚴(yán)重程度的關(guān)系
　　我們的研究發(fā)現(xiàn)只有IL-6的SNPrs1800796和MMP-3的SNPrs679620與術(shù)后粘連的風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，我們選擇這兩個(gè)SNPs來分析他們與術(shù)后粘連嚴(yán)重程度的相關(guān)性。我們用前屈來表示粘

16、連的嚴(yán)重程度。單向方差分析發(fā)現(xiàn)前屈程度的顯著降低與次要等位基因SNP rs1800796(P＜0.0001)和SNP rs679620(P＜0.0001)相關(guān)。
　　結(jié)論：
　　在我們的這項(xiàng)研究中，我們證實(shí)了IL-6 rs1800796等位基因G與術(shù)后粘連易感性的增加顯著相關(guān)，MMP-3 rs679620 A等位基因與術(shù)后粘連發(fā)病率的增加顯著相關(guān)。又用單向方差分析證實(shí)以上兩個(gè)SNP位點(diǎn)IL-6 rs1800796和MMP-3