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目的： 通过检测膝骨关节炎(Knee Osteoarthritis, KOA)患者和正常健康人关节液中基质金属蛋白酶(MMP-1、-3、-8、-13)、金属蛋白酶组织抑制因子-1(TIMP-1)的含量,探讨MMP-1、-3、-8、-13、TIMP-1与膝骨关节炎严重度指数和X线等级之间的关系，寻找膝骨关节炎早期诊断、病情评估的生物学指标。 通过调查KOA患者中医证侯特征、关节液理化性状、X线分级、Lequesne膝骨关节炎严重度指数，探讨关节液理化性状、X线等级、严重度指数、关节液中 MMP-1、-3、-8、-13、TIMP-1的含量等指标与中医证型的相关性，为KOA中医辨证分型提供客观依据，为中医证型的客观化、规范化研究提供新思路和新方法。 通过观察KOA大鼠关节冲洗液中MMP-1、-3、-8、-13、TIMP-1的含量及关节软骨退变严重程度，探讨这些指标与关节软骨退变的关系，验证临床研究中的有关结论。 方法： 1.文献研究查阅国内外有关KOA方面的文献资料，回顾KOA的中医病名、辨证分型及流行病学研究，概述KOA的发病机理，以及基质金属蛋白酶及金属蛋白酶组织抑制因子在KOA方面的研究进展，分析国内有关KOA中医证型客观化的研究现状。 2.临床研究根据KOA的诊断标准、中医证型分类标准，制定KOA的临床调查表。选择2011年6月～2012年2月广州中医药大学附属广东省第二中医院骨科门诊和病房KOA患者78例进行调查研究，3例患者因未能抽出关节液，不纳入统计。调查内容包括患者的一般情况、中医证侯特征、关节液理化性状、X线特点、Lequesne膝骨关节炎严重度指数等；同时收集75例KOA患者和10例正常健康人的关节液，用酶联免疫吸附剂测定法(ELISA)测定膝关节液中MMP-1、-3、-8、-13、TIMP-1的含量。运用现代统计学方法，探讨这些客观指标与中医证型的相关性。 3.实验研究将32只SPF级SD大鼠随机分为假手术组、手术组4W、手术组6W、手术组8W，共4组，每组8只，雌雄各半，体重220±20g。手术组采用改良Hulth造模法，假手术组只打开关节腔，不做其它处理。手术组分别于4W、6W、8W处死，假手术组8W处死。观察各组大鼠膝关节X线特征；肉眼观察关节软骨退变和滑膜病理改变情况；镜下观察关节软骨退变情况，进行 Mankin评分；免疫组化检测关节软骨中MMP-1、-3、-8、-13蛋白表达情况；ELISA法检测关节冲洗液中MMP-1、-3、-8、-13、TIMP-1的含量。探讨关节冲洗液中MMPs、TIMP-1的含量与软骨退变的关系。 结果： 1.文献研究 膝骨关节炎发病机理十分复杂，基质金属蛋白酶及金属蛋白酶组织抑制因子在膝骨关节炎关节软骨基质降解过程中有着重要的作用。膝骨关节炎属于祖国医学“骨痹”范畴，肝、肾、脾虚是疾病的内因，风、寒、湿、热、痰、瘀是疾病的外因，本虚标实是疾病的基本特征。免疫细胞因子和炎症介质等客观指标与KOA中医证型有一定的相关性，说明中医证型的客观化研究具有可行性。 2.临床研究 调查研究了KOA患者75例，其中肝肾不足、筋脉瘀滞型32例（42.67%），脾肾两虚、湿注骨节型21例（28.00%），肝肾亏虚、痰瘀交阻型22例（29.33%）。 三组中医证型患者的体重指数、身体肥胖情况、职业特点比较，P>0.05，差异无统计学意义。病程与中医证型经 Logistic回归分析，肝肾不足、筋脉瘀滞型相对于脾肾两虚、湿注骨节型，P=0.623>0.05，没有统计学意义；肝肾亏虚、痰瘀交阻型相对于脾肾两虚、湿注骨节型，P=0.036<0.05，差异有统计学意义。随病程延长，肝肾亏虚、痰瘀交阻型发生率呈上升趋势。 三组中医证型患者关节液的颜色比较，P=0.966>0.05，差异无统计学意义；关节液的透明度和粘稠度比较，P<0.01，差异均有统计学意义。肝肾不足、筋脉瘀滞型透明度偏清，粘稠度偏高；其次为脾肾两虚、湿注骨节型；肝肾亏虚、痰瘀交阻型透明度偏浑浊，粘稠度偏低。 三组中医证型患者的X线等级分布比较，经秩和检验P<0.01，差异有统计学意义；肝肾不足、筋脉瘀滞型多见于Ⅰ级和Ⅱ级，脾肾两虚、湿注骨节型多见于Ⅱ级和Ⅲ级，肝肾亏虚、痰瘀交阻型多见于Ⅲ级、Ⅳ级。三组中医证型患者的膝骨关节炎严重度分布比较，经非参数统计P<0.01，差异有统计学意义；肝肾不足、筋脉瘀滞型多见于轻度或中度患者，脾肾两虚、湿注骨节型多见于中度或严重，肝肾亏虚、痰瘀交阻型多见非常严重或极其严重。 正常健康人的关节液中均未检测到MMP-8、-13；75例患者的关节液中均可检测到MMP-1、-3、TIMP-1；其中10例检测到MMP-8，21例检测到MMP-13。三组不同中医证型患者的关节液中MMP-1、-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1与正常健康人比较，P<0.05，差异有统计学意义。 关节液中MMP-1、MMP-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1与X线等级的相关性，经 logistic回归分析，P<0.01，四个等级的各个指标在差异均有统计学意义；X线等级越高，各指标数值均呈上升趋势。按 MMP-1、-3、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1数值高低次序排列：Ⅳ级>Ⅲ级>Ⅱ级>Ⅰ级；按TIMP-1含量高低依次排列：Ⅲ级>Ⅱ级>Ⅰ级，Ⅳ级略低于Ⅲ级。 关节液中MMP-1、-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1与膝骨关节炎严重度指数的相关性，经logistic回归分析，MMP-1、TIMP-1在膝骨关节炎严重度四个等级之间的差异有统计学意义（P<0.01）；膝骨关节炎越严重，MMP-1、TIMP-1呈上升趋势。按其含量高低次序排列：非常或极其严重>严重>中度>轻度。MMP-3、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1在四个等级中差异无统计学意义（P>0.05）。 三组不同中医证型患者的关节液中MMP-1含量比较，各组间差异均有统计学意义（P<0.05）。MMP-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1比较，肝肾亏虚、痰瘀交阻型与其他两型比较，差异有统计学意义（P<0.01）；脾肾两虚、湿注骨节型与肝肾不足、筋脉瘀滞型比较，P=0.176，0.069，0.106，0.208>0.05，差异无统计学意义。 3.实验研究 关节冲洗液中均可检测到MMP-1、-3、TIMP-1。TIMP-1、MMP-1/TIMP-1在手术组4 W与假手术组比较（P=0.057，0.053>0.05），差异无统计学意义；其他与假手术组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)。随手术后时间的延长，关节软骨退变逐渐加重， Mankin评分呈升高趋势，关节冲洗液中 MMP-1、-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1呈升高趋势。 关节软骨中MMP-1、-3、-8、-13蛋白表达在手术组4 W、6 W、8 W与假手术组之间比较，差异均有统计学意义（P<0.01）；随手术后时间的延长，关节软骨中MMP-1、-3、-8、-13蛋白表达呈升高趋势。 关节冲洗液中MMP-1含量与关节软骨中MMP-1蛋白两个变量间的关系，pearson相关系数r=0.946, P<0.01，有统计学意义。关节冲洗液中MMP-3含量与关节软骨中MMP-3蛋白两个变量间的关系, pearson相关系数r=0.843，P<0.01，有统计学意义。 假手术组和手术组4 W关节冲洗液均未检测到MMP-8、-13；手术组6 W只有1例检测到MMP-8，2例检测到MMP-13；手术组8 W有3例检测到MMP-8，5例检测到MMP-13。 结论： 膝骨关节炎患者中医证型分布以肝肾不足、筋脉瘀滞型为多见，体重指数、身体肥胖情况、职业特点、关节液的颜色与膝骨关节炎中医证型无关。 病程、关节液的透明度和粘稠度、X线特征、严重度指数均与KOA中医证型有一定的相关性，可作为膝骨关节炎辨证分型的参考指标。 关节液中MMP-1、-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1与X线等级相关；MMP-1、TIMP-1与膝骨关节炎严重度指数相关；可作为膝骨关节炎早期诊断、病情评估以及疗效评价的生物学指标。 关节液中MMP-1、-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-3/TIMP-1与KOA中医证型有一定的相关性，可作为辨证分型的参考指标，为中医证型的客观化、规范化提供依据。 关节冲洗液中MMP-1、-3、TIMP-1、MMP-1/TIMP-1、MMP-1/TIMP-1与关节软骨退变呈正相关。关节冲洗液中的MMP-1、-3含量变化可以反映软骨中MMP-1、-3蛋白表达变化。关节冲洗液中MMP-8、-13检出率低，与临床研究结果一致。