從糖化終產物了解退化性關節炎的預防與治療三軍總醫院風濕免疫科劉峰誠醫師退化性關節炎是一種常見隨著年齡逐漸惡化並合併發炎的關節疾病。除年齡老化之外，其他因素例如肥胖、外傷、基因和內分泌因素，以及發炎都是造成關節軟骨損傷的致病因素。其成因是關節軟骨受到過度的磨損而產生，造成其表面凹凸不平和關節腔變窄以及骨刺的產生。在75歲以上的老人中有超過80%罹患退化性關節炎。因為關節面持續受到外力磨損而產生的一種修補過程會造成膝蓋關節的腫脹，再加上膝關節囊的潤滑液變少會使得週邊韌帶鬆弛而使得膝蓋關節不穩定，最後導致膝關節疼痛、無力、甚至不良於行。雖然年齡老化是退化性關節炎治病的主要因素，但年齡老化和關節退化及發炎之間的關聯性仍有待研究。在老化過程中，我們實驗研究團隊(國防醫學院賴振宏所長/國家衛生研究院何令君博士)探討糖化終產物在退化性關節炎的致病機轉，這是一種非酶蛋白質修飾的的糖化現象。還原糖的羰基與蛋白質之胺基會進行非酵素性反應，產生棕化/梅納反應(Browning/Maillardreaction)，進而演變成一複雜的棕色產物，稱做“糖化終產物”(AdvancedGlycosylationEnd-Products，其縮寫為AGES。巧的是英文字Age就是老化的意思)。它會長期存在於體內而在無法代謝更新的蛋白質被糖化後，身體組織就變得越僵硬沒有彈性，會促使各種老化疾病症狀產生，如糖尿病的併發症、白內障、阿茲罕默氏症、皮膚彈性的減弱、動脈粥樣硬化等等。在軟骨細胞的實驗中，糖化終產物會造成誘導型一氧化氮合酶和環氧合酶-2的表達與一氧化氮和前列腺素E2的產生，其機轉是經由IKK-IκBα-NF-κB與JNK/ERK-AP-1的訊息傳導。糖化終產物亦誘導金屬蛋白酶的活性與表達、膠原蛋白與蛋白聚糖的降解，其機轉是經由JAK/STAT3的訊息傳導。以上的致病機轉結果分別刊登在EurJClinInvest.2009;39:417–428與Rheumatology(Oxford)2011;50:1379-89。在退化性關節炎中，糖化終產物沈積關節腔是造成軟骨損傷的致病因素。它造成軟骨細胞的凋亡、金屬蛋白酶的產生、膠原蛋白與蛋白聚醣的減少，導致關節軟骨的僵硬和損傷。因此預防或是減緩糖化作用應該可減緩非糖尿病患者的老化過程及糖尿病患者能活得更長、更健康。未來糖尿病病患將會有新的藥物來阻止心血管、腎臟、視網膜等病發症的發生。然而，站在預防醫學的立場，我們可考量減少醣份的攝取和減少胰島素的分泌，來達到防止醣化終產物產生的目的呢？人瑞學的研究也發現百歲人瑞的唯一共同特色就是卡路里攝取量比一般人少。一份追蹤20年獼猴在限制卡路里後觀察其疾病罹患率與死亡率，其結果刊登在<Science2009;325:201-4>，這篇醫學期刊結果記載50％正常飲食的獼猴存活時，卻有80％限制卡路里的獼猴存活。限制卡路里的攝取可減少糖尿病的，癌症、關節炎、心血管疾病和腦萎縮發病率。在<JournaloftheAmericanDieteticAssociation2010;110:911-916>這篇醫學雜誌表示動物性食物富含油脂及蛋白質，以Dry-Heat方式如烤肉、乾煎、及油炸方式烹飪，會促進AGEs的產生達10~100倍。因此食物以Moist-heat方式烹飪如水煮、清蒸、川燙為主，不但可以減少烹飪時間，無需高溫，還可以減少AGEs的產生。另外在烹煮過程中，加醋與檸檬酸也可降低AGEs的產生。動物實驗亦證實，限制AGEs的攝取，可預防血管及腎功能異常，增加糖尿病的胰島素敏感性，促進傷口癒合，甚至如低熱量飲食般延長小鼠的壽命。減少AGEs的產生，就是減少老化的進行。藉由對醣化終產物的認識和了解，我們將更能夠掌握自己的健康和青春。而藥物治療包含非類固醇性消炎劑、葡萄糖胺、玻尿酸製劑，平時需從自我日常飲食與生活習慣來做調整，應多攝取純天然食物，如五穀雜糧，尤其是生鮮蔬菜和水果，對維護關節健康十分重要，可以防止自由基對關節造成種種傷害，達到預防關節炎的效果。除了飲食的改變之外，最好的處方就是適度規則的「運動」。肥胖會增加罹患關節炎的機會，保持輕盈的體重，永遠是治療關節炎的治本手段。試想，一部車若常常滿載負重，那麼四輪是不是就容易磨損？經常運動可以瘦身，減少關節承受過重的壓力，還能保持關節彈性，預防軟骨退化。適度規則的運動可以增加軟骨中關節滑液的進出，加強關節周圍肌肉、肌腱和韌帶的結構，而幫助關節承受重量。有規律的運動亦可以增加骨頭的密度，促進身體的敏捷平衡性和柔軟耐受性。所以如何設計自然清淨的飲食與良好的運動計劃是預防退化性關節炎的重要課題，才能維持健全的關節功能與完善的生活品質。