膝骨关节炎与骨质疏松共存患者的髌下脂肪垫纤维化/高血管化、高甘油三酯血症与低骨密度的病理生理三联征研究

《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》：The role of the infrapatellar fat pad in osteoporotic knee osteoarthritis: bone-fat crosstalk: cross-sectional studies

本刊推荐：为阐明骨质疏松(OP)对膝骨关节炎(OA)进展的影响及膝内脂肪组织的作用，尹琴等人开展了关于髌下脂肪垫(IPFP)在骨质疏松性膝骨关节炎中作用的横断面研究。研究发现，OA+OP患者表现出更严重的滑膜炎症、IPFP纤维化/血管化及关节结构破坏，且术后功能结局更差。LASSO回归确定甘油三酯(TG)、髋部骨密度(BMD)和IPFP异常是关键风险因素。此研究揭示了IPFP功能障碍、系统性高甘油三酯血症和低BMD构成的病理生理三联征，为OA-OP共病的治疗提供了新靶点。

　　

随着人口老龄化加剧，膝骨关节炎(Osteoarthritis, OA)和骨质疏松(Osteoporosis, OP)已成为严重影响老年人健康和生活质量的常见骨骼肌肉系统疾病。膝OA以关节软骨退行性变、骨赘形成为特征，临床表现为慢性疼痛、活动受限；OP则以骨密度降低、骨微结构破坏为特点，显著增加骨折风险。传统观点认为，OA和OP在发病机制上可能存在相互制约的关系，但临床观察发现两者常共存于同一患者，且共病状态可能导致更严重的临床症状和更差的治疗效果。然而，两者之间的确切关系，特别是膝关节局部脂肪组织在这一过程中的作用，尚不明确。

髌下脂肪垫(Infrapatellar Fat Pad, IPFP)作为膝关节腔内最大的脂肪组织，因其解剖位置紧邻滑膜和软骨，被认为在膝OA的发病机制中扮演着重要角色。现有研究对IPFP的作用存在争议：部分研究认为IPFP通过分泌促炎介质和基质降解因子加剧OA进展；另一些研究则报道IPFP对软骨组织具有保护作用。特别在OA-OP共病患者中，IPFP如何影响疾病进程，目前了解甚少。为填补这一空白，尹琴等人开展了题为"The role of the infrapatellar fat pad in osteoporotic knee osteoarthritis: bone-fat crosstalk"的研究，旨在揭示IPFP在OA-OP共病中的具体作用及潜在机制，该研究发表于《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》。

为回答上述问题，研究人员开展了一项单中心横断面研究，纳入了2011年9月至2023年1月期间的402名参与者，包括89名健康志愿者、100名膝OA患者、108名OP患者和105名OA+OP患者。研究采用磁共振成像(MRI)评估滑膜炎症标志物（积液分级、IPFP异常、滑膜增生）和膝关节结构异常（全器官磁共振评分系统，WORMS）；对接受全膝关节置换术的OA患者IPFP组织进行病理学分析（纤维化、血管化）；评估术前及术后1年随访的临床结局（WOMAC、牛津膝关节评分等）；并使用LASSO回归模型分析风险因素。

研究结果显示，与单纯OA组相比，OA+OP组表现出更严重的滑膜炎症，包括更高的滑膜积液评分（ACLOAS法：2.1±0.7 vs. 1.3±0.5）、IPFP异常评分（2.4±0.6 vs. 1.8±0.4）和滑膜增生评分（1.9±0.5 vs. 1.2±0.3）。结构评估方面，OA+OP组的总WORMS评分显著升高（32.5±8.2 vs. 24.1±6.5），具体表现为更严重的软骨降解、骨髓水肿增加和半月板损伤。病理学分析进一步证实OA+OP组IPFP的纤维化（2.7±0.4 vs. 1.9±0.3）和血管化程度（1.8±0.5 vs. 1.1±0.2）均显著增加。临床随访发现，OA+OP患者术后1年的WOMAC评分（45.2±10.1 vs. 33.5±8.7）和牛津膝关节评分（22.1±5.3 vs. 28.4±4.9）均差于单纯OA组。多因素分析确定甘油三酯(TG)、全髋骨密度(BMD)和IPFP异常是OA-OP共病的关键风险因素。

基线特征

四组患者在年龄、性别、体重指数(BMI)和血脂指标（总胆固醇TC、甘油三酯TG、低密度脂蛋白胆固醇LDL-C、高密度脂蛋白胆固醇HDL-C）上无显著差异。但OP组和OA+OP组的腰椎和髋部骨密度(BMD)显著降低，T值均低于-2.5，符合OP诊断标准。骨转换血清学标志物如骨钙素(OCN)和甲状旁腺激素(PTH)的变化也与BMD结果一致。

滑膜炎性标志物

OA+OP组的滑膜炎症程度显著高于单纯OA组。通过ACLOAS和MOAKS两种评分方法均发现OA+OP组有更严重的积液性滑膜炎。此外，膝关节和腘窝囊肿的滑膜增生评分在OA+OP组也显著升高。

膝关节OA的结构异常

OA+OP组在软骨、骨髓水肿、半月板和软骨下囊肿等各项WORMS评分上均显著高于单纯OA组，表明OA-OP共病加速了膝关节的结构性破坏。

IPFP的组织病理学分析

对IPFP组织的进一步分析显示，OA+OP组的纤维化、血管化和总组织学评分均显著高于单纯OA组，但细胞密度无显著差异。Masson染色直观展示了OA+OP组更严重的纤维化表现。

1年临床随访结果

接受全膝关节置换术的OA和OA+OP患者，在术后1年随访时WOMAC评分显著下降，而FJS、OKS、KSKS和KSFS评分均显著改善，表明手术有效缓解了症状并改善了功能。但OA+OP组的术后评分改善程度低于单纯OA组。

多变量回归分析和LASSO回归分析

多因素分析显示，TG、Kellgren-Lawrence分级、髋部T值、腰椎T值和碱性磷酸酶(ALP)是重要风险因素。基于LASSO回归构建的预测模型显示，TG、全髋BMD和IPFP异常对OA-OP共病有高度预测价值（训练集AUC=0.976，验证集AUC=0.923）。

本研究通过综合影像学、病理学和临床评估，首次系统揭示了OA-OP共病患者存在独特的病理生理特征：IPFP纤维化/高血管化、系统性高甘油三酯血症和低骨密度构成的三联征，共同加速了膝关节的结构退变和症状进展。尽管遗传和生物力学因素在OA发病中起基础作用，但这些获得性代谢-炎症机制代表了可干预的治疗靶点，为改善已确诊OA（特别是伴有OP共病）患者的疾病进展提供了新方向。研究强调了IPFP在骨-脂肪串扰中的核心地位，为开发针对OA-OP综合征的精准治疗策略奠定了重要基础。

研究的局限性包括样本量相对较小、随访时间短、缺乏空白对照和OP组的IPFP病理数据，以及MRI评估的半定量性质。未来需要更大样本、更长随访时间的研究，并结合动物实验进一步验证这些发现。此外，遗传/表观遗传因素未被评估，未来整合基因分型与代谢表型的纵向研究将有助于揭示OA-OP共病中的基因-环境相互作用。