血清白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α与大骨节病关系的Meta分析

韩莉欣，张荣强,2，王慧敏，杨晓莉，熊咏民

(1. 西安交通大学医学部地方病研究所，陕西西安 710061；2. 陕西中医药大学公共卫生学院，陕西咸阳 712046)



◇临床研究◇

血清白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α与大骨节病关系的Meta分析

韩莉欣1，张荣强1,2，王慧敏1，杨晓莉1，熊咏民1

(1. 西安交通大学医学部地方病研究所，陕西西安 710061；2. 陕西中医药大学公共卫生学院，陕西咸阳 712046)

目的 采用Meta分析系统评价大骨节病患者血清白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平。方法 全面检索国内外公开发表的对大骨节病患者血清IL-1β、TNF-α水平检测分析的文献，根据纳入和排除标准对合格入选文献采用RevMan 5.2软件进行Meta分析。结果 共检索到8篇符合纳入标准的文献，总病例数为291例，健康对照300例。大骨节病患者的血清IL-1β水平明显高于健康对照组标准化均数差(standardized mean difference, SMD), SMD=1.55，95%CI=0.73～2.37，P<0.000 01；TNF-α水平亦明显高于健康对照组，SMD=2.49，95%CI=1.49～3.49,P<0.000 01。结论 大骨节病患者血清IL-1β、TNF-α水平明显增高，其与大骨节病发病的因果关联仍需进一步研究。

白细胞介素-1β(IL-1β)；肿瘤坏死因子-α(TNF-α)；大骨节病；Meta分析

大骨节病(Kaschin-Beck disease, KBD)是一种慢性、变形性、地方性的骨关节病，早期以关节软骨、骺软骨和骺板软骨变性为基本病变，之后呈进行性软骨和骨坏死以及关节炎症病变[1]。本病主要发生于我国由东北到西南的低硒地区。研究表明，滑膜的炎症、免疫反应参与了骨关节病的发生发展，白介素(IL)和肿瘤坏死因子(TNF)等细胞因子可干扰软骨正常代谢促进软骨降解，刺激关节局部炎性免疫，是公认的在滑膜炎症和软骨损伤过程中发挥重要作用的细胞因子。前期研究提示，KBD患者和骨关节炎患者体内白细胞介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)表达增高[2-10]。由此推测，IL-1β、TNF-α可能参与KBD的发生发展。但是，由于各个研究在调查对象的样本含量、检测方法、数据分析等方面可能存在一定的差异，所得的结论也不尽相同，单个研究的结论很难为基础医学和临床治疗提供较为科学的证据。因此，本文通过系统检索2016年1月之前国内外公开发表的IL-1β、TNF-α与KBD关系研究的相关文献进行系统综述和Meta分析，比较KBD患者与健康对照组血清IL-1β、TNF-α水平差异，为KBD患者早期临床干预及预防提供参考依据。

1 对象及方法

1.1 研究对象 国内外医学杂志公开发表的检测并比较成人KBD患者与健康对照组血清IL-1β、TNF-α的文献，包括病例-对照研究和随机临床试验的文献。

1.2 检索方法

1.2.1 检索范围 计算机检索PubMed、Web of Science、EMBASE、CNKI(中国期刊全文数据库)、CBM(中国生物医学文献数据库)、万方数据库、VIP(维普期刊数据库)、中国学术会议文献数据库、中国学位论文数据库等数据库。检索日期截至2016年1月18日。

1.2.2 检索策略 检索策略为：“大骨节病(Kaschin-Beck disease)”或“白细胞介素-1β(IL-1β)”OR“肿瘤坏死因子-α(TNF-α)”。在各数据库中交叉检索该检索策略，筛选文献完毕后，手工检索其参考文献以避免遗漏文献。

1.3 文献的纳入标准与排除标准 纳入标准为，文献必须为病例-对照研究或随机临床试验设计，大骨节病的诊断标准明确；必须提供成人大骨节病患者的血清IL-1β水平、TNF-α水平与健康对照比较分析的定量数据。

排除标准包括：综述性文献；不满足上述纳入标准；重复发表的文献；数据资料不完整；健康对照组的检测结果不完整。

1.4 数据提取 由2名评价员(韩莉欣、张荣强)合作完成原始文献的筛选。对符合条件的文献提取作者、研究时间、研究对象年龄、性别比、样本例数、计量单位等信息，并填写数据提取表。若2名评价员意见不一致时，由第3人(王慧敏)协助解决。

1.5 统计学分析Meta分析借助RevMan 5.2软件进行操作；若纳入的原始文献具有同质性则采用固定效应模型；若不具有同质性则采用随机效应模型。IL-1β水平、TNF-α均为连续变量，用标准化均数差(standard mean difference, SMD)进行评价；采用Egger直线回归、Begg’s Test和漏斗图分析潜在的发表偏倚。

2 结 果

2.1 文献检索与筛选 初检相关文献1 772篇(英文385篇，中文1 387篇)。经去重、摘要剔除和阅读问题不符合纳入标准的1 366篇；然后经过精读全文，进一步排除无法提取数据、对照组资料不全的研究，最终纳入8篇原始文献(表1)进行Meta分析，文献筛选流程见图1。

图1 IL-1β、TNF-α与KBD相关性文献纳入与排除流程图Fig.1 Flowchart of literature inclusion and exclusion for the relationship between IL-1β or TNF-α and KBD

表1 入选文献的基线特征Tab.1 Baseline characteristics of the included trials

2.2 大骨节病患者血清IL-1β及TNF-α水平的Meta分析结果 7项入选研究比较了KBD患者与健康对照组的血清IL-1β水平，均由ELISA法检测。经同质性检验，7项研究间存在异质性(I2=94.0%,P<0.000 01)，故采用随机效应模型进行Meta分析，结果表明，KBD患者的血清IL-1β水平明显高于健康对照组(SMD=1.55, 95%CI=0.73～2.37,P<0.000 01)，差异具有统计学意义。依次剔除7项研究后，合并统计量仍具有统计学意义，森林图方向均未发生改变，提示Meta分析结果稳定性较好(图2)。

图2 大骨节病患者血清IL-1β水平的森林图Fig.2 Forest map of IL-1β level in KBD patients

8项入选研究比较了KBD患者与健康对照组的血清TNF-α水平，均由ELISA法检测。研究间存在异质性(I2=95%,P<0.000 01)，故采用随机效应模型进行Meta分析，结果表明：KBD患者血清TNF-α水平与健康对照组比较差异有统计学意义，KBD患者的血清TNF-α水平明显高于健康对照组(SMD=2.49, 95%CI=1.49～3.49,P<0.000 01)。

依次剔除8项研究后，合并统计量SMD仍具有统计学意义，森林图方向均未发生改变，提示Meta分析结果稳定性较好(图3)。

图3 大骨节病患者血清TNF-α水平的森林图Fig.3 Forest map of TNF-α level in KBD patients

2.3 纳入文献的敏感性分析 逐项剔除纳入研究的文献，并采用RevMan软件计算剩余文献的合并值，观察结果均未出现显著变化(表2、表3)，可以认为本研究结果是稳定的；采用STATA软件绘制纳入的各项文献的敏感性分析图，各项研究的效应估计值均在1.58(IL-1β)和2.53(TNF-α)左右波动(图4、图5)，也提示本研究结果是稳定的。

图4 KBD相关纳入文献IL-1β敏感性的分析结果图Fig.4 The results of IL-1β sensitivity analysis

图5 KBD相关纳入文献TNF-α敏感性的分析结果图Fig.5 The results of TNF-α sensitivity analysis

表2 KBD相关纳入文献IL-1β敏感性的分析结果Tab.2 The results of IL-1β sensitivity analysis of KBD patients

表3 KBD相关纳入文献TNF-α敏感性的分析表Tab.3 The results of TNF-α sensitivity analysis

3 讨 论

KBD是以关节软骨和骺板软骨变性、坏死为病理特征的慢性、地方性骨关节病。其病因和发病机制至今未明，多项研究表明KBD的病理机制可能与氧化应激、炎症、凋亡和免疫等有关。研究显示，IL-1β、TNF-α是炎症发生、发展过程中重要的细胞因子，在骨关节炎患者机体内表达增高，改变了关节腔内的炎症因子和生化因子，调节和产生炎症介质，逐步造成骨质破坏的发生[11-12]。IL-1β、TNF-α细胞因子由滑膜细胞、巨噬细胞和单核细胞等产生。TNF-α可参与数种炎症反应，加速骨、软骨的凋亡，同时又可以刺激产生关节组织损伤的重要介质IL-1，它可干扰关节软骨代谢，促进软骨细胞变性，IL-1分为IL-1α和IL-1β 2种亚型，IL-1β可溶于血液循环，关节局部可诱导基质金属蛋白酶的释放，是重要的致炎和调控因子。IL-1β、TNF-α两种因子相互刺激和循环生成，明显加重关节炎症反应[12-13]。KBD与骨关节炎具有相似的病理改变，但IL-1β、TNF-α在KBD发生发展中的作用目前尚无定论。有研究显示，两种因子在KBD患者血液和滑液中明显高于正常人。但是，该类研究因为样本量、研究地区、检测方法等不同，尚未有较为准确的结论。

本研究系统检索了近年来国内外公开发表的检测分析KBD患者IL-1β、TNF-α水平的研究文献，采用Meta分析的方法，对纳入的原始文献进行系统综述和合并分析，结果表明，大骨节病患者血清IL-1β、TNF-α水平较健康对照组明显增高且敏感性分析结果显示，该Meta分析结果稳定性良好。该结果对KBD病因及发病机制的研究起到了推动作用，提示KBD与慢性炎症有关，早期检测IL-1β、TNF-α在机体内的表达水平为KBD人群预警提供科学依据。然而，本研究尚存在一定的局限性。本研究检索了国内外权威的中英文数据库，纳入有关IL-1β、TNF-α与大骨节病相关性的所有病例对照研究，但由于没有检索到国外的相关研究，仅展现了中国地区大骨节病与IL-1β、TNF-α相关性的研究情况。由于纳入与排除标准设定严格因而在查阅的1 772篇文献中只纳入了8篇文献，但8篇文献总病例数为291，健康对照300例，敏感性分析结果显示Meta分析稳定性好，结果可信。

[1] 王慧敏，杜新爱，毋瑞朋，等. 磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B信号通路分子蛋白在大骨节病患者全血中的表达[J]. 中华地方病学杂志, 2014, 33(4):367-369.

[2] 刘丹，高大龙，李若飞，等. 血清TNF-α、IL-1β、NO水平在成人大骨节病手术治疗中的研究[J]. 中国地方病防治杂志, 2013, 28(2):125-126.

[3] 刘丽军，张晓慧，魏大河，等. 生物填充疗法治疗西藏大骨节病患者血清细胞因子水平和疗效观察[J]. 西藏大学学报(自然科学版), 2011, 26(2):56-59.

[4] 何昌谋. 关节腔注射透明质酸钠对成人大骨节病患者血清NO、TNF-α和IL-1β含量的影响[J]. 陕西医学杂志, 2011, 40(10):1401-1402.

[5] CAO J, LI S, SHI Z, et al. Articular cartilage metabolism in patients with Kashin-Beck disease: an endemic osteoarthropathy in China[J]. Osteoarthr Cartil, 2008, 16(6):680-688.[6] 康龙丽，赵锋仓，杨凤英，等. 西藏大骨节病患者血清Se与几种细胞因子含量的变化[J]. 细胞与分子免疫学杂志, 2007, 23(6):531-532.[7] 李小迎，郭雄，王立新，等. 成人大骨节病血清透明质酸、肿瘤坏死因子α、血管内皮生长因子、NO和硒含量检测[J]. 南方医科大学学报, 2007, 27(7):941-944.

[8] 崔才磊，于红阳，岳义田，等. 大骨节病患者血清白细胞介素-1β、肿瘤坏死因子-α检测[J]. 郑州大学学报(医学版), 2008, 43(4):656-658.

[9] 朱参胜，冯清华，于曰祥，等. 大骨节病患者血清促炎症细胞因子水平的检测[J]. 细胞与分子免疫学杂志, 2006, 22(1):83-85.

[10] 孙正明，凌鸣，刘淼，等. 大骨节病和骨性关节炎患者滑膜白介素-1β和肿瘤坏死因子-α的比较[J]. 南方医科大学学报, 2009，29(1):5-8.

[11] 高宗强，郭雄，陈君长，等. 大骨节病、骨关节炎软骨细胞分泌IL-1β、TNF-α及透明质酸对其影响实验研究[J]. 陕西医学杂志, 2015, 44(7):774-778.

[12] 童文森，杨天府. 大骨节病患者滑液中IL-1、TNF的生物活性测定[J]. 中国地方病防治杂志, 2000, 15(2):71-72.

[13] 李荣俊，张萌，董宇翔，等. 免疫分子与大骨节病软骨损伤关系的研究进展[J]. 中国地方病防治杂志, 2006, 21(6):342-344.

(编辑 国 荣)

Meta-analysis of IL-1β and TNF-α levels in the serum of Kaschin-Beck disease patients

HAN Li-xin1, ZHANG Rong-qiang1,2, WANG Hui-min1, YANG Xiao-li1, XIONG Yong-min1

(1. Institute of Endemic Diseases, Xi’an Jiaotong University Health Science Center, Xi’an 710061;2. School of Public Health, Shaanxi University of Chinese Medicine, Xianyang 712046, China)

Objective To evaluate IL-1β and TNF-α levels in the serum of Kaschin-Beck disease (KBD) patients withMeta-analysis. Methods The literature on detection of IL-1β and TNF-α levels in KBD patients was comprehensively searched and qualified articles were selected based on inclusion and exclusion criteria using RevMan 5.2 software forMeta-analysis. Results We included 8 articles involving totally 291 KBD patients and 300 healthy controls. IL-1β level was significantly higher in the KBD patients than in the healthy controls (SMD=1.55, 95%CI=0.73-2.37,P<0.000 01). TNF-α level in the KBD patients was also significantly higher than that in the healthy controls (SMD=2.49, 95%CI=1.49-3.49,P<0.000 01). Conclusion IL-1β and TNF-α levels in KBD patients are significantly increased, but their role in KBD development still requires further study.

IL-1β; TNF-α; Kaschin-Beck disease (KBD);Meta-analysis

2016-02-25

2016-04-28

国家自然科学基金面上项目资助课题(No.81573104、81172610)

Supported by the National Natural Science Foundation of China (No.81573104 and 81172610)

熊咏民. E-mail: xiongym@mail.xjtu.edu.cn

R591

A

10.7652/jdyxb201606021

优先出版：http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1399.R.20161013.0931.004.html(2016-10-13)