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研究背景和目的骨关节炎(Osteoarthritis, OA)是一种以关节软骨退行性变和新骨形成为特征的非炎症性疾病,是关节炎最常见的类型。关节软骨破坏的重要病理表现是软骨细胞外基质(ECM)的减少,其中,聚蛋白多糖丢失是关节炎的主要病理表现之一。聚蛋白多糖可以被基质金属蛋白酶(MMP)和聚蛋白多糖酶(Aggrecanase)分别在核心蛋白球间区(IGD)的Asn341-Phe342位点和Glu373-Ala374位点降解。尽管聚蛋白多糖酶和MMP都能裂解聚蛋白多糖的核心蛋白,而在疾病状态下哪种酶起主要作用仍然是近年来争论的热点问题。Aggrecanase-1和Aggrecanase-2均属于金属蛋白酶ADAMTS家族,现被命名为ADAMTS-4和ADAMTS-5,也是迄今为止被广泛认可的两个聚蛋白多糖酶。在MMP家族中,MMP-3则是MMP家族中降解聚蛋白多糖最强者。有体外软骨培养体系证实最初几周降解聚蛋白多糖的酶是聚蛋白多糖酶,MMP在几周后才发挥作用,聚蛋白多糖酶在软骨降解的后期的作用尚不清楚,而且影响血清表达聚蛋白多糖酶和基质金属蛋白酶的因素比较复杂,相关研究结果和报道也有很大差异。本研究比较ADAMTS(解整链蛋白金属蛋白酶,a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs, ADAMTS))—4、ADAMTS—5,MMP(基质金属蛋白酶,matrix metalloproteinase)—1、MMP一3在OA(骨关节炎,osteoarthritis)患者(早期和中晚期)血清中的表达,探讨聚蛋白多糖酶和MMP在OA患者不同时期的作用和早期诊断意义。分析聚蛋白多糖酶和MMP在OA患者血清中的表达与MRI分期的关系。方法70例OA患者均为2008年6月至2009年10月就诊于山东大学附属千佛山医院骨关节中心的骨关节炎患者,男29例,女41例,19-57岁,平均39.7岁,两侧膝关节诊断符合中华医学会骨科学分会2007年颁布的骨关节炎诊治指南中膝关节OA的诊断标准。70例OA患者按照MRI Recht等的分级标准分为早期OA组(44例)和中晚期OA组(26例)；健康对照组30例。应用酶联免疫吸附实验(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA)观察了ADAMTS-4、ADAMTS-5、MMP-1和MMP-3在三组血清中的表达,以ELISA吸光度(optical density, OD)值代表所测各项在血清中的表达水平,对结果进行统计学分析；并将聚蛋白多糖酶和MMP在OA患者血清中的表达与MRI分期进行比较。结果ADAMTS-4在早期OA组的表达水平高于晚期OA组,结果有显著差异(p<0.05); ADAMTS-5、MMP-1和MMP-3在早期OA组的表达水平均低于晚期OA组,结果有显著差异(p<0.05)。在正常组的血清中仅有少量聚蛋白多糖酶和MMP-1的表达。结论1. ADAMTS-4在早期OA患者血清中表达明显上调,提示ADAMTS-4具有早期诊断意义；ADAMTS-5、MMP-1和MMP-3仅在OA中晚期血清中表达明显上调,提示其在血清中的检测不能作为早期诊断指标,对OA的早期诊断没有意义。2.ADAMTS-4在OA患者血清中的表达与OA的MRI分期不一致,呈反向相关；ADAMTS-5、MMP-1和MMP-3在OA患者血清中的表达与OA的MRI分期一致,呈正向相关。