《Research in Veterinary Science》：Smoking, inflammation and joint health: A toxicological perspective in knee osteoarthritis
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哈维尔·费尔南德斯-托雷斯（Javier Fernández-Torres）|加布里埃拉·安赫莉卡·马丁内斯-纳瓦（Gabriela Angélica Martínez-Nava）|阿什莉·阿斯特里德·马丁内斯-比利亚雷亚尔（Ashley Astrid Martínez-Vill
哈维尔·费尔南德斯-托雷斯（Javier Fernández-Torres）|加布里埃拉·安赫莉卡·马丁内斯-纳瓦（Gabriela Angélica Martínez-Nava）|阿什莉·阿斯特里德·马丁内斯-比利亚雷亚尔（Ashley Astrid Martínez-Villarreal）|耶西卡·萨穆迪奥-库埃瓦斯（Yessica Zamudio-Cuevas）|卡门·瓜达卢佩·埃尔南德斯-瓦伦西亚（Carmen Guadalupe Hernández-Valencia）|卡洛斯·马丁·托雷-莫拉莱斯（Carlos Martín Torre-Morales）|伯莎·瓦尔加斯-桑多瓦尔（Bertha Vargas-Sandoval）|维克托·伊利扎卢蒂里-桑切斯（Víctor Ilizaliturri-Sánchez）|罗兰多·埃斯皮诺萨-莫拉莱斯（Rolando Espinosa-Morales）|赫苏斯·法比安·塞万提斯-梅内塞斯（Jesús Fabián Cervantes-Meneses）|安巴尔·洛佩兹-马卡伊（Ambar López-Macay）|卡里娜·马丁内斯-弗洛雷斯（Karina Martínez-Flores）
滑液实验室，路易斯·吉列尔莫·伊巴拉国家康复研究所（INRLGII），墨西哥墨西哥城Arenal de Guadalupe区Calzada México-Xochimilco 289号，邮编14389
摘要
吸烟对骨关节炎（OA）的影响仍然存在争议。本研究旨在评估吸烟（调整体重指数（BMI）和用药情况后）对膝关节OA患者全身和关节炎症的影响。研究人员分析了按吸烟状况、疼痛程度（VAS）、烟草指数（TI）以及是否使用DMARDs、NSAIDs和镇痛药分层患者的 peripheral blood（PB）、滑液（SF）和组织学样本。通过ELISA检测IL-1β、IL-6和TNF-α的水平。细胞外基质（ECM）的组织学评估使用了Alcian blue和Safranin O染色方法。统计分析包括ANOVA、Dunn检验、Spearman和Kendall相关性分析，以及调整年龄和BMI的线性回归。
结果
吸烟的OA患者（OA-S）的血浆TNF-α水平显著高于非吸烟者（OA-NS）（P<0.01），其蛋白多糖含量也低于曾吸烟者（OA-ExS）（P<0.01，降低了47.15%）。在OA-ExS中观察到SF中的IL-1β与蛋白多糖之间存在中等程度的负相关。在OA-S中，血浆TNF-α与SF中的IL-6之间存在强相关性（P<0.05）。在OA-S中，血浆TNF-α与疼痛相关，而在OA-ExS中则与IL-1β相关（P<0.01）。BMI与OA-S中的SF IL-6呈正相关（P<0.01）。使用镇痛药和NSAIDs与OA-S和OA-ExS中的血浆TNF-α水平升高有关。回归模型显示，吸烟与血浆TNF-α和SF IL-6水平的升高显著相关，这一效应独立于BMI和年龄。
结论
吸烟结合超重和用药可能会加剧慢性炎症，从而加重膝关节OA的严重程度。
引言
骨关节炎（OA）是一种主要影响60岁以上人群的慢性疾病。它是最常见的关节疾病，其特征是软骨体积减少。根据全球疾病负担研究（GBD），全球有3.031亿例髋关节和膝关节OA病例。1,2 该疾病与多种风险因素相关，如超重、性别、遗传因素、既往关节损伤，甚至环境因素（如吸烟）。3 吸烟的作用存在争议，一些观察性研究表明吸烟与疾病的发展呈负相关。4,5,6 这种关联可能受到体重的影响，因为吸烟通常会导致体重减轻。4,5,6 相反，其他研究表明，患有OA的 active smokers 在基线和随访期间的视觉模拟评分（VAS）中疼痛评分更高。7,8,9 最近我们观察到，60岁以下的吸烟者也可能患有严重的OA，这可能与他们每年吸烟超过10包有关，这会增加精氨酸酶的活性，从而增加抗氧化酶谷胱甘肽-S-转移酶（GST）的活性，促进氧化应激（OS），而氧化应激与基质金属蛋白酶（MMPs）的活性有关。10
最近在人类软骨细胞培养（单层和3D）中暴露于烟草烟雾提取物的研究显示，相当于每天吸烟10到20支香烟的浓度下，蛋白多糖含量显著减少，同时MMP9和MMP13的表达增加，这可能是由IL-1β介导的。11,12 张等人的一项研究13 发现，早期OA患者的吸烟与血清高敏感C反应蛋白（hsCRP）水平升高以及促炎细胞因子的激活有关，这可能影响软骨体积。这种关联很重要，因为 active smokers 的血浆中IL-1β和IL-6水平较高。14 最近的研究表明，OA与早期和晚期阶段的慢性全身炎症密切相关，导致疼痛和软骨退化加剧。15,16 此外，吸烟还被报道会对慢性炎症性疾病患者的治疗反应产生负面影响。17 这种效应可能是由于吸烟影响了TNF-α信号通路，NF-kB介导的快速基因转录调节了炎症，导致治疗效果不佳，进而引发更多的炎症、损伤和疼痛。17
然而，在OA发病的环境因素领域仍存在未满足的需求，强调需要进行更多研究来评估吸烟作为风险因素的影响及其对治疗中炎症反应的影响。因此，本研究的目的是确定吸烟对炎症过程、可能的软骨退化和疼痛程度的影响，同时调整BMI和用药的潜在混杂效应。
研究内容摘录
研究人群描述
从51名膝关节骨关节炎（OA）患者中收集了 peripheral blood (PB) 和滑液 (SF) 样本，根据吸烟状况将其分为三类：21名非吸烟者（OA-NS）、19名曾吸烟者（OA-ExS）和11名现吸烟者（OA-S）。
OA的诊断依据美国风湿病学会的标准，包括年龄超过50岁、无晨僵或晨僵持续时间少于30分钟、膝关节捻发音、关节压痛、骨赘形成等。
研究人群特征
关于自我报告的吸烟习惯，将患者分为三组：21名非吸烟者（OA-NS）、19名曾吸烟者（OA-ExS）和11名现吸烟者（OA-S）。这些组在平均年龄上存在显著差异，OA-S患者的平均年龄为57.72岁，而OA-NS和OA-ExS患者的平均年龄分别为67.19岁和63.78岁（P<0.01）。OA-S组中男性患者比例占81.8%，而OA-NS组中女性患者占80.9%（P<0.01）。关于BMI，45.4%
讨论
最近，美国国家健康访谈调查报告显示有1400万人患有症状性膝关节OA。因此，识别可改变的风险因素可能有助于制定延缓OA进展的策略。24
在可改变的因素中，吸烟与OA的发展存在争议。一些体外和体内模型以及临床研究将吸烟与OA患者的疼痛程度相关联。11,25 然而，一项荟萃分析表明
结论
本研究表明，烟草消费对OA患者的炎症反应有负面影响，会加剧炎症，从而加重疾病症状。因此，吸烟患者会经历更严重的疼痛，这与TNF-α有关，可能导致生活质量下降。这些发现强调了将吸烟视为OA管理中加重因素的重要性，表明戒烟可能有助于改善病情
作者贡献
JFT和GAMN设计了研究并实施了实验部分，分析了结果并撰写了手稿，最终批准了手稿的版本。AAMV和YZC参与了细胞因子表达水平的分析。CGHV和CMTM协助分析了IL-1β、IL-6和TNF-α，并回顾了关于骨关节炎研究中炎症和吸烟的相关文献。BVS、JFCM和ALM参与了手稿的结构和草拟工作
伦理批准和参与同意
所有受试者在入组前都签署了知情同意书。该研究获得了国家康复研究所生物伦理委员会的批准（方案编号67/19）。
资金
本研究未获得任何公共、商业或非营利部门的特定资助。
利益冲突
作者声明与本工作无关的财务或个人利益冲突。
致谢
我们感谢EER Diana Cepeda García（DNM和骨感染服务负责人）、EER María de Jesús Hernández Rocha（关节外科手术病房护士长）以及EER Miriam Rojo Maldonado和EER Gloria González Estrada（关节外科领域）在样本收集方面的支持。我们还感谢Dr. Raúl Pichardo Bahena在解剖病理学和电子显微镜实验室进行的组织学技术协助。
