一、i疾病概述
骨关节炎(osteoarthristis，lOA)是一种慢性、i退行性关节疾病，l系由多种致病因素引起的关节软骨变性、i破坏及丧失，l关节边缘骨赘形成为特征的慢性关节病。临床表现为缓慢进展的关节疼痛、i压痛、i僵硬、i关节肿胀、i活动受限和畸形等症状。骨关节炎又称为骨关节病(osteoarthrosis)、i退行性关节炎、i老年性关节炎、i肥大性关节炎等。根据有无明确局部和全身致病因素分为原发性(特发性)和继发性骨关节炎。本文主要阐述原发性骨关节炎。
【病因和发病机制】
1.骨关节炎的病因11尚未明确，l是多种因素综合影响的结果。目前认为与以下因素有关：i
(1)年龄：i随着年龄的增长，l关节终末糖基化产物(advanced1glycation1end-product，lAGEs)产生增多，l导致软骨基质组分交联，l细胞因子激活.加剧软骨的损伤。关节血流随增
龄下降，l使骨与软骨连接处重建率下降，l干扰局部营养，l同时造成关节负重分布异常，l进一步加重了关节负担。
(2)肥胖：i体重过重不仅增加关节的负荷，l而且可以导致整个运动系统姿势和步态的改变。肥胖的人群最容易发生膝关节的退行性改变，l重力主要集中在膝关节内侧室的软骨，l致使该部位病变最易发生。
(3)遗传因素：i手指远端指间关节的Heberden结节的发生呈明显的家族聚集现象。在干骺端发育不全和多发骨关节炎家系中，l几代人中都发现有Ⅱ型胶原的cDNA上的点突变，l突变发生在Ⅱ型胶原31外显子Arg519-Cys。Jimenez等发现遗传型OA还和Ⅳ型、iⅤ型和Ⅵ型胶原以及软骨寡基质蛋白等有关。
(4)激素水平：i女性绝经以后OA的发生率明显升高，l而且围绝经期雌激素替代治疗能降低骨关节炎发生的危险性，l提示雌激素水平的变化可能与骨关节炎发病有关。
2.骨关节炎的发病机制主要包括以下几个方面
(1)细胞外基质合成和分解代谢失调：i如关节内蛋白多糖(proteogiycan，lPG)、i透明质酸(hyaluronic1acid，lHA)减少，l金属蛋白酶(matrix1metalloproteinase，lMMPs)和水分增加，l胶原纤维变细等造成关节软骨的破坏。
(2)关节软骨形态学改变：i关节软骨表面开始仅表现断裂或短的裂隙，l随疾病进展裂隙渐加深、i表面溃疡深达关节下骨，l软骨逐渐消失，l软骨下骨暴露。在愈合过程中形成新生骨，l新形成骨表面结构失去原有排列顺序，l形成边缘骨赘，l增加了关节承受负荷的面积，l也是造成关节疼痛的主要原因之一。
(3)炎症介质的损伤；虽然骨关节炎并非炎症性疾病，l但在动物模型及骨关节炎患者中常检测到炎性细胞因子的升高，l且成为促进软骨基质降解和关节软骨破坏的重要原因。同时，l软骨降解酶类的合成和一氧化氮(NO)产生增多，l进一步降解软骨，l形成恶性循环。
【临床表现】
骨关节炎多累及负重关节和活动频繁的关节。在大多数情况下，l隐匿起病。症状的出现取决于受累关节数目的差异，l疾病持续的时间、i严重程度及患者对疼痛耐受程度等。临床表现主要为受累关节的疼痛、i晨僵、i关节积液及骨性肥大、i功能障碍等。
1.症状
(1)关节疼痛：i骨关节炎的最主要症状为疼痛。典型的疼痛是活动后关节疼痛、i酸胀、i不适，l休息后减轻或消失。关节疼痛的原因包括软骨下骨压力升高，l骨小梁的显微骨折、i继发性滑膜炎、i关节腔内高压及骨赘、i滑膜中炎症因子刺激滑膜感觉神经末梢等。
(2)关节僵硬：i即感觉关节不灵活或僵硬。主要见于关节休息后开始活动时，l如早晨醒来和关节静止一段时间后。晨僵提示有滑膜炎的存在。OA的晨僵持续时间较类风湿关节炎短，l一般持续数分钟至十几分钟，l不超过30min。
(3)其他症状：i随病情进展.可出现关节挛曲、i不稳定，l关节畸形，l休息痛等。
2.体征 骨关节炎患者体征较多，l且与病情的严重程度及受累关节有关。
(1)关节摩擦音或摩擦感：i主要见于膝关节的骨关节炎。由于关节软骨破坏、i关节表面粗糙，l在关节活动时可听到关节摩擦音、i骨响声，l用手紧贴关节时可有摩擦感、i捻发感。
(2)压痛和被动痛：i受累关节局部可有压痛，l尤其伴有滑膜炎时。有时虽无压痛，l但关节被动运动时可发生疼痛。
(3)关节肿胀：i早期为关节周围的局限性肿胀，l随病情进展可有关节弥漫性肿胀。关节肿胀可由关节积液、i滑囊增厚、i软骨及骨边缘增生向外生长所致，l后期呈骨性肥大，l部分患者可在关节周围触及骨赘。
(4)关节不稳及活动受限：i由于骨赘形成、i软骨丧失、i关节周围肌肉痉挛以及关节破坏，l可导致关节活动受限。致使持物、i行走和下蹲困难。
3.常见受累关节及临床特点 骨关节炎较多累及负重关节和易被磨损的关节，l如手、i膝、i髋、i足、i颈椎和腰椎最易受累，l各部位骨性关节炎表现有其自身的特点。
(1)手关节：i多为单关节或寡关节受累，l以远端指间关节受累最为常见。特征性表现为远端指间关节背面内、i外侧有骨性膨大，l称为Heberden结节；而近端指间关节伸侧出现者则称为Bouehard结节。手部多个结节及近端、i远端指间关节水波样弯曲可形成手指蛇样畸形。第一腕掌关节受累表现为拇指底部局限性疼痛、i肿胀、i压痛，l因骨质增生而隆起，l使手部呈“方形手”外观。
(2)膝关节：i膝关节骨关节炎具有骨关节炎典型的症状和体征，l且较其他关节更容易发生滑膜炎和关节肿胀。早期以疼痛和僵硬为主，l单侧或双侧交替，l活动或上下楼时疼痛加重，l休息后缓解。有时出现关节积液，l可为少量积液或大量积液。体格检查可见膝关节肿胀、i压痛，l关节活动时有骨摩擦音(或摩擦感)，l主动和被动活动受限。严重者可出现膝内翻或外翻畸形。
(3)足关节：i以第一跖趾关节受累最常见，l表现为局部的疼痛、i压痛和肿胀，l体征可见骨性肥大和拇外翻畸形。跗骨关节亦可受累。
(4)髋关节：i髋关节骨关节炎表现为隐袭性疼痛，l随后发生跛行。疼痛多位于腹股沟或臀部，l也可沿闭孔神经放射到大腿内侧面和膝关节，l而忽略疼痛真正的来源。单侧或双侧髓关节内旋和伸直活动受限，l严重时髋部运动丧失，l4字试验和直腿抬高试验阳性。
(5)颈椎：i脊柱骨关节炎包括骨突关节骨关节炎和椎间盘退行性变，l以颈椎和腰椎病变比较严重。因椎体、i椎间盘以及后突关节的增生和骨赘，l引起局部的疼痛和僵硬感。颈椎骨关节炎最多见于第5颈椎，l颈项疼痛、i僵硬主要由骨突关节炎引起。椎间孔狭窄压迫神羟根时可出现上肢放射痛、i感觉异常或话动障碍；椎体骨质增生导致椎管狭窄或颈椎脱位压迫脊髓时可引起偏瘫、i截瘫、i呼吸及吞咽困难；椎间盘、i椎体及小关节骨质增生明显时可压迫椎-基底动脉导致眩晕、i耳鸣等脑供血不足的症状。
(6)腰椎：i腰椎是骨关节炎的好发部位，l以第3至5腰椎最常受累。表现为腰部酸痛、i胀痛、i僵硬与疲乏感，l弯腰受限。严重者压迫坐骨神经可引起放射性下肢疼痛；压迫马尾神经可引起括约肌功能障碍；压迫脊髓可引起截瘫。
【诊断和鉴别诊断】
1.原发性骨关节炎诊断 尽管根据临床，lX线和实验室检查可以很直观的对骨关节炎进行诊断。但也有不典型表现。美国风湿病学会(ACR)1986年、i1990年、i1991年的膝、i手和髋关节骨性关节炎的分类标准，l见下表。
2.继发性骨关节炎诊断 继发性骨关节炎的致病因素包括以下几方面：i①炎症性：i继发于多种炎性关节炎，l如类风湿关节炎、i细菌性关节炎和结核性关节炎等；②代谢性：i继发于肢端肥大症、i晶体沉积病、i血红蛋白沉积病、i褐黄病和神经病性关节病等；③解剖异常：i是由于先天性髋关节脱位、i多发性骨骺发育不全、i股骨头骨骺分离、i下肢长度不等、i活动度过大综合征等关节负荷异常的结果；④创伤性：i由于严重关节外伤、i关节内骨折、i关节手术后、i骨坏死及慢性损伤等修复不全所致；⑤其他：i为骨Paget病、i血友病性关节病等的后期表现。
3.鉴别诊断 骨关节炎需与类风湿关节炎，l强直性脊柱炎等鉴别。
(1)类风湿关节炎：i本病常呈对称性，l以双手近端指间关节、i掌指关节和腕关节受累者最多见，l也可累及膝、i踝、i肘及肩关节，l多关节受累，l呈对称性，l表现为关节疼痛、i压痛、i肿胀及活动受限，l极少累及远端指间关节。晨僵常大于1h，l症状早起较重，l活动后缓解。可有皮下类风湿结节。滑液检查示炎症性滑液表现，lX线示软组织肿胀、i骨质稀疏、i关节间隙狭窄、i囊性变、i半脱位和强直。血清类风湿因子常阳性。
(2)强直性脊柱炎：i好发于年青男性，l主要表现为腰背部疼痛、i酸痛、i僵硬，l久坐后症状加重，l活动后减轻。可伴有下肢不对称性大关节炎症，l伴有关节外表现，l包括眼炎、i口腔溃疡，l心脏损害等。DISH临床表现和x线所见与强直性脊柱炎相似。但强直性脊柱炎常为纤维连接处的骨赘形成为主，l骶髂关节和脊柱骨突关节侵蚀，l血清HLA-B27阳性。
(3)痛风性关节炎：i中老年男性多见，l表现为发作性关节红、i肿、i热、i痛，l疼痛剧烈，l多于午夜发作，l往往于24h内达到高峰。受累关节以下肢关节为主，l常见于第一跖趾关节，l也可累及足背、i踝及膝关节，l具有自限性。血尿酸水平升高，l常大于442μmol／L，l久病患者X线检查在受累关节处可见穿凿样损害。
(4)感染性关节炎：i可见于任何年龄，l多为单关节损害，l受累关节红、i肿、i热、i痛，l常有关节积液，l关节液白细胞计数大于100×109／L，l以中性粒细胞为主，l部分呈脓性改变，l关节液培养有微生物生长。可伴有全身症状，l如发热、i外周血白细胞总数明显升高，l以中性粒细胞为主。在鉴别困难时，l可行关节液检查，l以资鉴别。
(5)其他：i如髋关节结核、i股骨头无菌性坏死等。
二、i检验诊断
骨关节炎的诊断主要以临床表现和放射学检查为主，l实验室检查指标可作为辅助和鉴别诊断。目前尚无骨关节炎的特异性血清学与滑液的标记物，l补体、i血常规各项指标等无明显变化。急性炎症时红细胞沉降率。C反应蛋白、i免疫球蛋白可升高。近年来研究发现，l血清和关节滑膜液中Ⅱ型胶原、i蛋白聚糖、i蛋白酶、i细胞因子等在骨关节炎活动期可有变化。
【相关检验项目】
1.类风湿因子 在骨关节炎患者中类风湿因子常阴性，l可作为与其他关节疾病鉴别诊断的指标之一。
2.抗核抗体在骨关节炎患者中抗核抗体(ANA)通常阴性。因此，lANA检查可作为骨关节炎病的一个筛查指标。
3.关节滑膜液骨关节炎关节滑膜液变化情况：i受累关节滑膜液增多，l澄清透明、i呈黄色或草黄色，l偶见浑浊和血性渗出.粘度多降低，l但粘蛋白凝固试验良好，l透明质酸盐浓度正常，l蛋白质轻至中度升高，l乳酸脱氢酶升高。其白细胞轻至中度升高.多在81000个／ml以下，l以淋巴细胞为主，l糖含量很少低于其血糖水平的50％。滑液中可见软骨和／或骨碎片颗粒，l软骨碎片中可见软骨细胞。
4.白细胞介素 虽然骨关节炎并非炎症性疾病，l但骨关节炎患者中常检测到白细胞介素1(IL-1)增高。IL-1可促进软骨基质的降解、i参与炎症反应、i促进骨吸收及成骨细胞样细胞的增殖，l更为重要的是通过抑制透明软骨特征性Ⅱ、iⅨ型胶原的合成，l促进Ⅰ、iⅢ型胶原的合成，l使软骨的结构蛋白发生质的改变，l这在骨关节炎的发生中要比促进软骨基质的降解更有破坏性。另外，lIL-1可减少骨关节炎病变中蛋白聚糖，l还可能与软骨中金属蛋白酶的释放等有关。
5.肿瘤坏死因子 在动物模型及骨关节炎患者中常检测到肿瘤坏死因子α(TNF-α)增高。TNF-α在骨关节炎的发生过程中对关节软骨起着重要的破坏作用。邓廉夫等发现骨关节炎变性的滑膜细胞可自分泌TNF-α，l从而进一步损害关节软骨，l认为TNF-α升高和滑膜细胞变性是骨关节炎发生、i发展的重要介导因素。
6.一氧化氮11骨关节炎时在细胞因子如IL-1β、iLPS、iTNF-α的水平明显增高的作用下，l一氧化氮(NO)合成增多，l故进一步刺激软骨细胞合成基质胶原酶、i金属酶活性，l软骨损伤。近来研究观察到，l强力霉素可以明显延缓动物模型中骨关节炎的进展，l其作用机制主要通过抑制关节软骨中NO的产生和抑制NO合成酶生成来发挥作用。
7.其他 近年来，l为了观察骨关节炎的“活动性”及其进展，l人们寻找可反映骨和软骨的基质代谢的一些指标，l目前只获得初步结果。提示软骨功能的可利用指标：iⅡ型胶原(Ⅱ型胶原前肽、i吡啶诺龙)、i蛋白聚糖(硫酸角化蛋白等)、i蛋白酶(金属蛋白酶组织中抑制物、i基质金属蛋白酶-3、i胶原酶等)、i细胞因子(IL-1、iα-TNF和TGF-β)等。
(1)硫酸角化蛋白：i硫酸角化蛋白一般反应软骨蛋白聚糖的裂解，l滑液中的量约为血中的10倍。骨关节炎患者硫酸角化蛋白水平常增加,1且血清和滑膜液浓度之比对本病随访有重要意义。近年已研究出测软骨素硫酸盐的单克隆抗体。
(2)Ⅱ型胶原：i骨关节炎患者IL-1水平的升高，l可抑制Ⅱ、iⅨ型胶原的合成，l促进Ⅰ、iⅢ型胶原的合成，l故该病Ⅱ型胶原水平常下降。但对天然的Ⅱ型胶原制备抗体极为困难，l因此对之只能采取间接方法。
(3)透明质酸盐：i在骨关节炎患者中测血中透明质酸盐浓度较正常人升高2倍，l且与关节指数及关节功能指数平行，l而滑膜关节液中的透明质酸盐水平降低。但认为透明质酸盐可来自软骨、i滑膜及其他组织，l受很多生理因素影响，l故特异性并不高。
(4)金属蛋白酶：i骨关节炎患者金属蛋白酶合成增加。同样金属蛋白酶亦受很多因素影响，l如白介素-1及肿瘤坏死因子对软骨细胞的作用，l可使金属蛋白酶合成增加和金属蛋白酶抑制物(TIMP)合成减少等；另外，lγ-干扰素、iTGF-β可抑制IL-1诱导的金属蛋白酶分泌。因此，l测定蛋白酶之间的平衡关系比测单一成分更有意义。
由于骨关节炎是软骨功能(代谢)途径合成与裂解失掉平衡的结果，l单独测定一项往往是不足的；加以这些标记物含量低，l测定困难，l而且正常范围宽，l患者和正常人有很大重叠，l实际应用于临床尚需时日。
【应用建议】
1.可应用该病表现为阴性的指标如血清类风湿因子、iHLA-B27、i尿酸、i关节滑液、i血沉等检查，l来排除临床表现与该病相似的疾病如类风湿关节炎、i强直性脊柱炎、i痛风、i感染性关节炎等。
2.可检查反映骨和软骨的基质代谢的一些指标如金属蛋白酶、iⅡ型胶原、i透明质酸盐、i硫酸角化蛋白和细胞因子，l来观察骨关节炎的“活动性”及其进展。