作者：施云威 北京积水潭医院

我们使用两种不同的悬浮抗体珠阵列对血清样本进行了广泛的分析，目的是确定可能与OA相关的蛋白谱。对1032名患者的血清样本进行分析，以评估多达78种不同蛋白质的水平。据我们所知，这项高通量技术首次应用于分析OA内这种规模的血清样本集。
使用这种高通量和多重亲和蛋白质组方法，我们鉴定了三种蛋白质（C3、ITIH1和S100A6），它们在放射学OA患者和对照组患者的血清中的水平显著升高。因此，这三种蛋白质可能是该病的潜在生化标记物。
为了评估蛋白质组的特异性，我们分析了另一种风湿性疾病（RA）以及OA和对照组的样本。有趣的是，在显著调制的蛋白质中，我们发现两种蛋白质C3和ITIH1在OA中与健康对照组和RA患者相比一致且显著增加。正常软骨细胞表达补体成分，当细胞外基质成分片段存在时，补体成分的产生增加。众所周知，在OA中，分解代谢过程会破坏软骨的完整性，ECM释放的蛋白质片段（如纤维调节蛋白、COMP和骨钙素）会激活C1q成分，从而进一步激活补体因子的经典和替代途径19。
文献中已将低度炎症描述为OA发病机制的驱动力，众所周知，炎症性补体系统在这一过程中起着核心作用。补体激活也已成为实验性OA进展的关键因素。先前的蛋白质组筛查已经发现，晚期OA患者血清中补体C3水平与健康献血者相比有所增加。此外，其一个片段（C3f）也被描述为与正常人和RA患者相比，早期OA患者的补体C3f水平有所增加。
在目前的研究中，我们发现，与所有对照组（健康和RA）相比，OA患者血清中的蛋白C3水平更高，在较轻的OA阶段（K/L = 2） 与健康对照组相比，但随着OA的进展，它们会减少（K/L = 3和K/L = 4). 我们获得的血清结果与滑液中已经观察到的结果一致。
综上所述，我们可以推测，与健康对照组相比，骨性关节炎患者的C3似乎增加了，但随着骨性关节病的进展，C3减少了，因为补体级联反应的激活可能是骨性关节癌初期和末期炎症的主要驱动因素（K/L = 4） ，这种炎症途径可能会转变为与晚期OA和慢性关节炎（如RA）更相关的其他生化途径。
支持这一假设的一个有趣数据是，在这项工作中，我们还观察到，与RA（补充表S5）相比，OA患者的C3和其他补体蛋白水平显著升高，RA是一种风湿性疾病，其特征是慢性和全身炎症，而不是OA。
因此，使用基于抗体的方法，我们的结果证实了文献中描述的先前数据，并指出C3评估作为X线膝关节OA早期标记物的潜力。
我们还发现，与健康对照组和RA患者相比，OA患者的α-胰蛋白酶抑制剂重链1（ITIH1）水平较高。与对照组相比，该蛋白在所有OA K/L等级中也显示出较高的水平，尽管这仅在K/L中具有统计学意义 = 2和K/L = 4分。众所周知，ITIH1由软骨细胞合成，并与透明质酸和其他细胞外基质成分结合，为软骨提供稳定性。与RA相比，OA患者的滑液中发现了较高水平的这种蛋白，并且在本研究中也在血清中检测到了这种趋势。因此，我们的结果首次在血清中证明了ITIH1在OA中的作用及其作为该疾病分子标志的潜在价值。
除了补充的证据表明补体激活和ITIH1在OA中的作用外，我们的研究还为该疾病的其他致病机制提供了新的见解。与健康对照组相比，所有K/L组OA血清样本中S100A6（或calcyclin）水平显著升高，这表明该蛋白在OA过程中发挥了作用。虽然已知这种钙结合蛋白在OA软骨中表达，并且有证据表明其在软骨细胞中表达，但迄今为止尚未描述其在OA关节软骨中的作用。有研究表明，S100A6可能通过与晚期糖基化终产物（RAGE）的相互作用、随后活性氧物种（ROS）的形成、ERK通路的激活、NF-κB转录活性的变化以及促进软骨中的分解代谢过程，参与细胞存活。S100A6也被描述为促进成骨细胞增殖和骨重塑，但其潜在机制尚不清楚。因此，我们的结果表明该蛋白在OA诊断中具有潜在价值，并强调需要进一步的功能研究来阐明S100A7在OA中的具体作用。
总之，我们首次提出了一种亲和蛋白质组方法，用于比较1032份样本中OA、对照组和RA患者的血清蛋白水平。在以174种抗体为靶点的78种不同的研究蛋白质中，我们确定了三种蛋白质：骨性关节炎患者和健康人的C3、ITIH1和S100A6水平显著不同，可能对骨性关节病的诊断和监测具有附加价值。有趣的是，其中两种蛋白质C3和ITIH1的血清水平在OA和RA患者中也有所不同，这表明C3和TIIH1是OA中特异性增加的蛋白质。综合起来，在独立样本收集的进一步验证后，这些发现有助于更好地理解OA病理学，并为OA生物标记物领域提供了新的见解。