膝关节骨性关节炎的发病因素研究进展

于伯泉 陈静宏 王伟

骨性关节炎(Osteoarthritis，OA)是一种随年龄增长而患病率明显增加的以关节软骨退变为主要特征退行性关节疾病。膝关节骨性关节炎(Knee Osteoarthritis，KOA)常导致患肢的负重困难和肢体残疾，症状以关节疼痛、变形和活动受限为特点。KOA患者因疼痛、致残，已成为患者生活质量下降的主要原因，到晚期需通过人工关节置换来解除疼痛与改善功能，治疗费用给患者和社会带来了沉重的经济负担。因为目前对KOA的治疗虽然可以改善症状，但不能延缓疾病的发展，所以通过研究病因从而找到解决疾病本身的方法显得尤为重要。笔者通过查阅近年相关文献，结合以往的临床治疗体会，就本病的发病影响因素作初步探讨。

1 发病率研究进展

中老年人是该病的高发人群，随着世界人口老龄化趋势，KOA的发病率也逐年上升。Framingham研究(参加者平均年龄为70.8岁)，女性每年影像学KOA发病率为2%，有症状KOA发病率为1%；男性分别为1.4%和0.7%［1］。国外初步调查［2-3］，OA总患病率约为15%，40岁人群的患病率10%～17%，60岁以上则达50%，而在75岁以上人群中，80%调查对象患有OA。KOA有影像学表现的患病率，在女性由年龄24～45岁的1% ～4%上升到80岁和80岁以上的53% ～55%；在男性，由45岁及以下的1% ～6%上升到80岁和80岁以上的22%～33%。美国健康协会调查50岁以上的中老年人其患病率仅次于缺血性心脏病，居第2位；60岁以上人口中，有影像学表现的KOA约为20%，其中40%～60%有临床症状［4］。北京市城区60岁以上人群KOA，有影像学表现的其患病率男性为21.5%，女性为42.8%流行病学调查显示，膝关节男性影像学和临床KOA患病率与美国同龄白种人基本一致，女性比在Framingham研究中的女性高出了 40%［5］。

2 膝关节骨性关节炎发病的影响因素

目前KOA的发病机制还不十分清楚，具体病因不明了，可能与以下病因有关：

2.1 肥胖 肥胖是KOA发生和病变进展的一个危险因素，孙国梁等［6］的研究表明：高体重对膝关节退行性改变有促进作用。在Framingham研究中证实没有KOA的患者(平均年龄为70.5岁)体重指数(BMI)高者发生KOA的危险性增大，体重的改变直接与关节发生危险有关联［7］。王蕾［8］的调查研究认为：体重指数(BMI)对KOA发病的影响存在性别差异，超重对女性带来的体内变化，更易于KOA的发生，而对于男性KOA患病率无显著影响。有研究认为［9］肥胖女性KOA的发病率是正常体重女性的4倍，男性则为4.8倍；同时证实，已患KOA的肥胖患者比正常体重患者有更大的疾病进展的危险。如果消除了肥胖，有症状的KOA发病率在男性可减少26% ～52%，女性可减少28% ～53%［10］。

2.2 年龄 年龄被认为是确定的危险因素。汕头大学医学院［11］551例KOA患者的结果：40岁以下40～49、50～59 和60岁以上分别占12.2%、17.4%、26.1%和44.3%，随着年龄增加，疼痛和功能障碍的程度明显加重。荣杰生等人［12］调查研究认为，随着年龄的增高，KOA患病率也逐年增高，其中在61～70岁年龄段的患病率最高。

2.3 性别 性别可通过多条途径影响KOA的发生，包括激素影响软骨代谢，损伤危险和膝关节机械环境(例如内外翻松弛性和体重相关的肌肉强度)中的性别差异。女性发生KOA的病例较男性更常见。Felson D等［13］研究中发现，女性KOA率是男性的1.7倍。近年来流行病学研究表明女性50岁以后，KOA率有急剧升高、病情迅速进展的趋势，提示绝经后雌激素的缺乏可能起着一定的作用。高靖宇等［14］为性别是KOA的一项危险因素，调查显示女性患病率4.6%，男性1.7%，女性显著高于男性。

2.4 职业活动 关节软骨及其组织的健康需要规则的关节负荷。然而，如果负荷在强度和频率上都达到极限，那么就会超过关节的承受限度而导致OA的发生和发展。在一项病例对照研究中，发现在每天蹲或跪超过30 min，或爬10级以上楼梯的人群中，发生KOA的危险增加，且随肥胖指数和是否存在关节内结节而变化，经常提25 kg以上物品，同样跪、蹲或爬楼梯的人，与不进行这些活动的人相比，发生KOA的危险增加5倍［15］在一项男性运动员的研究中发现，举重运动员KOA发病率最高(28%)，足球运动员发病率近似(26%)［16］既往有膝关节损伤，20岁 BMI较高时，多年从事重体力劳动，包括跪或蹲有关的劳动，更易发生KOA。

2.5 遗传因素 已经证实遗传因素对OA的作用。如果其父母患有OA，尤其是患多关节OA或者是在中年或更年轻时发病者，那么他本人发生OA的可能性会很高。王学谦等［17］研究认为Ⅱ型胶原遗传基因缺陷可能是家族骨关节炎的基本病因。

2.6 种族 不同种族和地区人群OA的发病率不尽相同。美国的一项研究表明非裔美国人髋和膝关节放射学OA、症状性OA及中重度OA的患病率均比白人更高。日本学者腰野发现［18］该民族膝关节骨性关节炎的发病率较欧美国家高，并且KOA患者关节畸形表现较为严重，认为与该民族盘腿席地而坐的生活习俗有关。这提示种族也可能是KOA发病的重要因素，同时OA又受到多种因素的影响。

2.7 骨矿密度(BMD，bone mineral density) 骨矿密度与KOA的关联已经得到验证。Framingham和Chingford的研究都显示，患KOA的患者骨矿密度比没有患KOA的骨矿密度高出5% ～10%［19-20］患KOA的患者，患病程度越重，其股骨颈骨矿密度含量越高，在Rotterdam人群研究中，KOA的股骨颈骨矿密度比没有患OA的高出约3% ～8%，这种差别仅在女性显著。动态骨矿密度检测，2年后显示骨量减少的速率，患有关节OA的人更高。

2.8 营养 Framingham研究［21］发现，摄入中、高剂量维生素C的人群放射学KOA患病率明显低于摄入量低的人群，OA的进展也会下降，摄入维生素C多的人膝关节疼痛也相应减轻，而维生素D摄入量不足及血液中维生素D水平的减少则会增加KOA病情进展的风险。摄入富含维生素D饮食的人，其OA进展的危险性也下降了3倍。

2.9 其他因素 如气候因素，常居潮湿、寒冷环境的人较相对干燥、温暖环境的人更易患此病。妇女绝经后致雌激素含量减少，而雌激素可直接对关节软骨发生作用。骨内压升高：各种原因导致骨内静脉回流受阻，动脉血流入过多，关节内压升高，使关节内的血液循环受阻，从而加速关节软骨的退行性变进程。

3 小结

KOA目前尚无特效疗法。因此，进一步系统探讨本病发病的影响因素，并先期预防，是医务工作者所面临的重要课题。从文献研究来看，KOA的患病率与患者的年龄、性别、民族及地理因素等均有相关性，一般可以认为是多种因素综合作用的结果，随着年龄的增长和人口老龄化进程加剧，其发病率将逐渐上升，且发病年龄有提前的趋势。明确这些影响因素，不仅可以为临床早期预测KOA的危险性提供客观依据，而且可以为临床医生指导KOA患者进行“个体化治疗”提供理论支撑，同时还将给患者及其家庭和社会带来一定的社会效益和经济效益。

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