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为明确集落刺激因子 - 1（CSF-1）在膝骨关节炎（KOA）患者中的临床意义，研究人员检测患者血清和滑液中 CSF-1 等指标水平。结果发现 KOA 患者血清和滑液 CSF-1 水平显著升高，且是晚期 KOA 的危险因素，这为 KOA 治疗提供新方向。
在骨骼健康的领域中，膝骨关节炎（Knee Osteoarthritis，KOA）就像一个潜伏在暗处的 “健康杀手”，正逐渐威胁着越来越多人的生活质量。临床研究显示，骨关节炎（Osteoarthritis，OA）的发病率呈显著上升趋势，且发病年龄愈发年轻化。然而，目前临床上针对 OA 的有效治疗方案仍有待进一步明确，其发病机制也尚不清晰，涉及全身和局部多种复杂因素的相互作用。OA 的一个重要病理特征是关节软骨的降解，在这个过程中，软骨细胞凋亡起着关键作用。关节软骨如同其他无血管的软骨组织一样，依赖营养物质的扩散来维持自身的结构和功能，但随着年龄增长和退行性变化，氧气和营养物质的扩散受到阻碍，加上压力和炎症的影响，关节软骨组织的细胞外基质逐渐减少，最终导致 KOA 的发生和发展。
在这样的背景下，为了深入了解 KOA 的发病机制，探索潜在的治疗靶点，西安交通大学附属红会医院的研究人员开展了一项关于 KOA 患者血清和滑液中集落刺激因子 - 1（Colony-stimulating factor-1，CSF-1）水平及其临床意义的研究。这项研究成果发表在《BMC Musculoskeletal Disorders》杂志上，为 KOA 的研究和治疗提供了新的视角和思路。
研究人员在开展此项研究时，主要运用了以下几种关键技术方法：首先，从 2021 年 6 月至 2024 年 8 月，在医院选取了 143 例 KOA 患者，并招募 100 名同期体检的健康志愿者作为对照，收集他们的相关信息和样本，这是样本队列来源。其次，采用酶联免疫吸附测定（Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）技术，检测研究对象血清以及 KOA 患者滑液中 CSF-1、白细胞介素 - 6（IL-6）、白细胞介素 - 1β（IL-1β）、C 反应蛋白（CRP）和缺氧诱导因子 - 1α（HIF-1α）的水平 。另外，通过密度梯度离心等方法从 OA 患者滑液中分离培养巨噬细胞，之后用 CSF-1 刺激巨噬细胞，并运用蛋白质免疫印迹（Western blot）技术检测相关炎症因子的表达水平。最后，利用多种统计学方法对数据进行分析。
下面来看具体的研究结果：
- 所有参与者的临床特征：对比 KOA 患者和健康志愿者的人口统计学数据和血清生物标志物水平，发现两者在年龄、性别和体重指数（BMI）方面无显著差异，但 KOA 患者血清中的 CSF-1、IL-6、IL-1β、CRP 和 HIF-1α 水平显著高于健康志愿者。这表明这些因子可能与 KOA 的发生发展存在密切联系。
- 不同 KL 分级 KOA 患者的 CSF-1 水平：根据 Kellgren 和 Lawrence（KL）分级系统对 KOA 患者进行分组，将患者分为晚期组（KL 3 或 4 级）和早期组（KL 2 级）。研究发现，晚期组 KOA 患者血清和滑液中的 CSF-1 水平显著高于早期组，同时晚期组滑液中的 IL-6、IL-1β 和 HIF-1α 水平也明显升高，不过两组在血清 IL-6、IL-1β、CRP 和 HIF-1α 水平上无差异。这说明随着 KOA 病情的进展，CSF-1 在血清和滑液中的水平会发生变化，可能是反映病情严重程度的重要指标。
- 滑液 CSF-1 水平与细胞因子及疾病严重程度的相关性：通过 Spearman 秩相关分析发现，滑液 CSF-1 与细胞因子 IL-6 呈正相关，同时与 KOA 患者的视觉模拟评分（Visual Analog Scale，VAS）和西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数（Western Ontario McMaster University Osteoarthritis Index，WOMAC）也呈正相关。此外，Western blot 分析显示，CSF-1 刺激巨噬细胞后，与对照组相比，CSF-1R、IL-6、肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）、IL-1β、HIF-1α 和基质金属蛋白酶 - 3（MMP-3）的表达显著增加。这一系列结果表明，滑液 CSF-1 水平与 KOA 患者的炎症反应和疾病严重程度密切相关，并且 CSF-1 能够促进巨噬细胞的炎症反应。
- CSF-1 对晚期 KOA 患者的诊断价值：构建受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC）评估 CSF-1 对晚期 KOA 患者的诊断价值，结果显示，与血清 CSF-1 相比，滑液 CSF-1 对晚期 KOA 患者具有更好的诊断价值，其曲线下面积（Area Under Curve，AUC）为 0.834，临界值为 139.74 pg/ml，灵敏度为 75.6%，特异性为 75.4%。这意味着滑液 CSF-1 在晚期 KOA 的诊断中具有一定的应用潜力。
- 晚期 KOA 危险因素的确定：运用多变量逻辑回归分析确定晚期 KOA 的危险因素，结果表明，滑液和血清 CSF-1、滑液 HIF-1α 和滑液 IL-6 是晚期 KOA 的危险因素。这为预测 KOA 病情进展和制定个性化治疗方案提供了重要依据。
综合研究结果和讨论部分，此次研究意义重大。研究人员发现 KOA 患者血清和滑液中 CSF-1 水平显著升高，且在 KL 分级 3 - 4 级的患者中更高，同时 CSF-1 被确定为晚期 KOA 的危险因素。这不仅加深了人们对 KOA 发病机制的理解，也为 KOA 的诊断和治疗提供了新的潜在靶点。虽然该研究存在样本量相对较小、评估的生物标志物数量有限以及未深入探究 CSF-1 促进 KOA 发展的分子机制等局限性，但为后续研究指明了方向。未来进一步深入研究 CSF-1 在 KOA 中的作用机制，有望为 KOA 患者提供更精准、更有效的治疗方法，改善患者的生活质量，减轻社会医疗负担。
