変形性関節症の危険因子と原因

変形性関節症は、多くの遺伝的要因と環境的要因（外傷性を含む）の相互作用の結果として発生します。それは病気の異質性の概念を促進したさまざまな局在の変形性関節症の発症の危険因子の分析でした。このように、股関節の変形性関節症では性別に違いはなく、しばしば先天性発達障害と組み合わされてモンゴロイド人種の代表で診断されることはめったにありません。性関節症は、白人種の女性よりも黒人種の女性の方が一般的であり、関節への以前の外傷性損傷を特徴としています。膝関節の膝蓋骨大腿骨部の変形性関節症の危険因子のグループが内側脛骨大腿骨部の損傷の危険因子と異なるという証拠がありました - 最初のタイプは変形性関節症の家族歴と関連します

性別は、変形性関節症の発症に重要です - 女性は、ほとんどの限局性の変形性関節症を発症する可能性が高くなります。6647人の農民が参加したフィンランドの研究の結果は、女性の性別が性関節症の発症の独立した素因であることを示しました。世界中の14か国における膝と股関節の変形性関節症の29の疫学的研究のレビューは、股関節の変形性関節症が女性より男性でより一般的であることを示唆しています。膝関節は、女性、特に45歳以上の女性でより頻繁に罹患しています。しかし、他のほとんどの研究では、女性で股関節症の発生率が高いことが示されています。手の関節の変形性関節症では、60歳未満の女性の発生率が急速に上昇しています。その後、この局在化による変形性関節症の頻度はそれほど変わりません。男性は罹患率の増加が緩やかであり、それは人生の7-8番目の十年間の間続きます。男性と女性の間に、単発性骨関節症、痴呆性関節症、および全身性（多）骨関節症の罹患率に違いが見られた。

変形性関節症の危険因子

遺伝的	性別（女性） II型コラーゲン遺伝子の遺伝病理学 II型コラーゲン遺伝子変異 骨や関節の他の遺伝性疾患 人種/民族的背景
非遺伝的	高齢者 太り過ぎ 女性の性ホルモンレベルの低下（閉経後など） 骨や関節の奇形 関節手術の履歴（半月板切除術など）
外因性	プロの活動 関節損傷 スポーツをする

これらの特徴は、内分泌因子が変形性関節症に関与していることを示唆しています。実際、多くの研究、特に動物における変形性関節症のモデルに関する研究の結果は、性ホルモンが軟骨組織の代謝を変化させる可能性があることを示しています。エストロゲン受容体は、多くの動物種の関節軟骨に見られます。JAP Da Silvaらの共同研究（1994）は、卵巣摘出術が動物の軟骨の破壊的過程の割合を増加させることを指摘した。動物における変形性関節症のモデルでは、エストラジオールがプロテオグリカンの合成を抑制できることが証明されています。超生理学的用量のエストラジオールは、抗エストロゲンタモキシフェンによってブロックされる軟骨の「分解」を増加させます。卵巣摘出術後の高用量のエストロゲンを投与されたウサギでは、関節軟骨の菲薄化および拡張が生じた。人間の変形性関節症の典型的な変化。

変形性関節症の発症に性ホルモン、主にエストロゲンが関与しているという疫学的証拠も数多くあります。これらには、閉経期までに増加する女性における変形性関節症の発生率の増加、内因性性ホルモンの影響を反映している可能性がある婦人科手術、骨量および肥満などの要因による一般的な変形性関節症の関連が含まれる。TD Spector and GC Champion（1989）によれば、エストロゲンの過剰産生を持つ女性は全身性変形性関節症になりやすいです。

さらに、変形性関節症の病因におけるエストロゲンの可能な役割は、骨粗鬆症と変形性関節症との「拮抗的な」関係および肥満における変形性関節症のリスクの増大に基づいて示唆されている。エストロゲンは骨代謝を調節し、それらの欠乏は閉経前後の女性のミネラル成分の骨量減少を引き起こします。閉経後期の骨密度（BMD）が高い場合は、過剰なエストロゲンが長期間維持されている可能性があります。骨関節症、変形性関節症、手の関節の変形性関節症、および変形性関節症を伴う閉経後の女性では、閉経中の骨関節症の女性では肥満またはより遅い骨量減少によって引き起こされるのではない骨密度の増加があります。骨密度が高いと、関節軟骨は機械的ストレスの増大に耐えることができます。

肥満はまた、閉経後期間における高レベルの内因性エストロゲンと関連している。肥満は女性の膝、股関節および手関節の変形性関節症のリスクを増加させますが、これを引き起こした原因（軟骨に対する過体重の機械的影響、より高いエストロゲンレベルまたは他の全身的影響）の問題はまだ研究されていません。

女性の性ホルモンと変形性関節症との関係のいくつかの証拠は、エストロゲンによるホルモン補充療法を受けている女性における変形性関節症の危険因子の研究で得られています（HHTE）。HRTは、性関節症および変形性関節症のリスクを軽減することが示されています。8年間HSTを受けた女性では、変形性関節症の進行の緩慢化が観察されました。HRTEは骨代謝を低下させるので、エストロゲンは軟骨下骨のリモデリングを遅らせることによって変形性関節症の安定化に寄与すると考えられます。

変形性関節症の発症におけるエストロゲンの役割は、おそらく炎症誘発性および同化サイトカインに影響を与えることによって実現され、これが次に軟骨の代謝に影響を与えます。骨に対するエストロゲンの効果は、明らかに、インターロイキン-1（IL-1）、IL-6、腫瘍壊死因子α（TNF-α）と部分的に関連しています。エストロゲン受容体は関節軟骨に見られ、そしておそらくIL-1およびIL-6はその代謝に対するエストロゲンの効果を媒介することができる。インスリン様成長因子1（IGF-1）とトランスフォーミング成長因子β（TGF-β）は軟骨基質の合成と回復に関与しており、エストロゲンは成長因子に複雑な影響を与える可能性があります。

一般的に、変形性関節症と女性の性ホルモンの影響に関連する要因との関連の証拠は矛盾しています。エストロゲンには異なる影響がある可能性がありますが、それは閉経期と変形性関節症の段階によって異なります。

変形性関節症の遺伝的危険因子の中で重要なのは、第12染色体上に位置するプロコラーゲンII型遺伝子（塩基性硝子軟骨コラーゲン）COL ₂ A _bの遺伝性または後天性変異である。初期の変形性関節症の表現型とCOL _2Aの間の遺伝的関係の最も初期の記述は、前世紀の80年代の終わりと90年代の初めを指します。1報告変異COLにおいて₂ A、初期の変形性関節症との親族は、タイプIIコラーゲンの分子内位置519でシステインにアミノ酸アルギニンを置換することによって明示します。現在までに、他の4家族が同様の突然変異を説明しました。CJ Williamsら（1995）は、もう一つのCOL ₂ A 変異を発見した。著者らは、この家族における変形性関節症の表現型は、そのメンバーが519位のシステインによるアルギニンの置き換えを発見した家族のそれとは異なることを指摘している。 （1995）は、同じ変異COLを明らかにした₂他の家族の中で、Aを。これらの家族のほかに、初期の変形性関節症と診断されたメンバーは、他の変異があるCOL ₂ A、：位置493で、シリーズ内の位置976でグリシンを交換します。

遺伝的素因は、一般型の変形性関節症（GOA）でしばしば検出されます。JH Kellgrenと共著者（1963）は、一般型変形性関節症の男性の親戚の36％、女性の親戚の49％にBouchardとHeberdenの結節を発見した。一般人口では、これらの数字はそれぞれ17％と26％でした。全身型変形性関節症の患者では、HLA A1 B8ハプロタイプおよびMZ型α、α-アンチトリプシンがより多く見られます。双子における結節状形態の疾患の発生に対する遺伝の影響の研究におけるTD Spectorおよび共著者（1996）もまた、この形態の変形性関節症の発症における遺伝的要因の特定の役割に注目している。

一般型の変形性関節症の大家族では、変形性関節症の関節遺伝とII型プロコラーゲン遺伝子（COL ₂ A）が連鎖解析によって示されている。この対立遺伝子がクローン化され、第一コラーゲン鎖の519位に単一の突然変異が見いだされた。これは全ての病気の家族に存在していたが、どの健康な家族にも検出されなかった。原発性全身性変形性関節症は、不均一な疾患であると思われ、他の遺伝子の変異と関連している可能性があります。38対の兄弟姉妹におけるII型コラーゲン、軟骨基質タンパク質および結合タンパク質をコードする遺伝子の多型マーカーの最近行われた研究は、それらが骨関節症遺伝子座への感受性との関連性の仮定を確認しなかった。おそらく、この遺伝性疾患によって説明できるケースはごくわずかです。

集団研究は、変形性関節症の発症における人種/民族の役割を示していますが、著者らはしばしば矛盾するデータを提供しています。それで、JJアンダーソンとDTフェルソン（1988年）によれば、アフリカ系アメリカ人女性は白い肌を持つ女性で膝関節の変形性関節症を持つ可能性がより高いです。変形性関節症については、著者らは人種差を明らかにしていない。世界の14カ国で実施された29件の疫学研究の前述のレビューでは、白人の代表者が変形性関節症のX線徴候を持つ可能性が高いことが示されています。しかしながら、両方の集団における性関節症の有病率は同じであった。

異なる民族/人種グループのメンバー間の変形性関節症の罹患率

民族/人種グループ	年齢年	OAの有病率、％
		女性たち	男達
イギリス人	> 35	70	69
アメリカ人 - 白人	> 40	44	43
アラスカのエスキモー	> 40	24	22
ジャマイカの農村人口	35〜64	62	54
北アメリカのピマインディアン	> 30	74	56
ブラックフット族の北米インディアン	> 30	74	61
南アフリカ人はNegroid人種の代表です	> 35	53	60
17人口の平均で	> 35	60	60

変形性関節症は主に高齢者の影響を受けており、その罹患率は45〜50歳未満の年齢層では極めて低いという事実にもかかわらず、それは老化の避けられない結果とは言えません。手、股関節および膝関節の関節の変形性関節症の罹患率は、50〜80歳の男性および女性において急激に増加する。しかし、年齢が骨関節症の重要な危険因子の1つである理由は明らかではありません。一方では、老化の過程におけるヒト軟骨細胞は、損傷または正常な（この年齢では）代謝の結果として「失われる」関節軟骨のマトリックスを補充または回復する能力を失い、その結果としてマトリックス成分の欠乏が生じる（骨粗鬆症のように）。 。一方、老年期の軟骨基質は正常な累積微小外傷に対してより敏感になる可能性があり、細胞の修復機構はこの増加した感受性を補うことができない。両方の場合において、関節軟骨に対する外部環境の影響と軟骨細胞またはマトリックスがこれらの影響に応答する能力との間には食い違いがある。そして、関節の初期変化が現れてから骨関節症の症状やX線写真の徴候が現れるまでの時間は異なりますが、通常は数十年で測定されます。しかしながら、個々の患者における変形性関節症の進行速度は、同じ年齢群でも同じ疾患の局在性でも異なる。これは、遺伝的素因、身体活動のレベル、関節間の差異などの要因の変形性関節症の発症への参加を意味します。

L. Buratti et al。（1995）によると、股関節、膝関節、および手首関節の変形性関節症の発生率は年齢とともに増加するが、頸椎の変形性関節症の発生率は減少する。さらに、変形性関節症に罹患している関節の数の増加が高齢者の個体で観察されている。

異なる年齢層における変形性関節症の影響を受けている関節の数（Ciocci A、1996によると、変更あり）

年齢年	患者数、％
	単関節症	変形性関節症	一般化されたOA
<50	54,8	33.9	11.3
51〜60	56.5	34	9.5
61-70	38.2	45.3	16.5
> 70	19.4	20	60.6

変形性関節症の発症における加齢の影響の研究は比較的少数の研究が行われているが、変形性関節症の発症における高齢の意義は一般に認められている。それらのうちの1つでは、11年間の観察期間中、大部分の変形性関節症患者（検査した膝関節の60％）がX線写真上の変化をKellgrenとLawrenceに従って示さず、33％でわずかな変化しか示さなかった。したがって、変形性関節症の進行は必ずしも避けられない過程ではなく、おそらくそれらが損傷を受けた後に関節の組織を修復しそして分解する異なる能力に依存する。

人口調査では、太りすぎの通りが性関節症を発症するリスクが高いことが明確に証明されています。ボディマス指数（BMI）> 25を有する個人における変形性関節症の最大のリスク（疾病管理センター）。NHANES-1試験は、BMIが30を超えるが35未満の肥満女性では、変形性関節症を発症するリスクがBMIが25の女性より4倍高いことを示した。同じ過体重の男性では、リスクは4で増加した。正常体重の男性と比較して8倍。男女共にBMIと性関節症の間に有意な直接的関連が認められた：5単位のBMIごとに、膝関節の変形性関節症との関連の相対比（95％信頼区間）は男性で2.1（1.7; 2.58）、2.2であった女性の場合は（1.95; 2.5）。これらのデータは他の研究の結果と似ています。T. MacAlindenとその共著者（1996）によれば、過体重は変形性関節症、膝関節の脛骨大腿骨および膝蓋骨大腿骨部分と関連していた。著者らは、運動活性の制限のために、骨関節症の発症後にすでに体重が増加していることを示唆しています。しかし、37歳の人に太りすぎがあると、変形性関節症が極めてまれになると、70歳までに膝関節の変形性関節症を発症するリスクが高まるという証拠があります。前向きな集団ベースの研究とX線観察の繰り返しの結果は、変形性関節症のない人々の過体重が将来的に膝関節の変形性関節症の潜在的な危険因子であることを示唆しました。

太りすぎの場合、膝関節の変形性関節症のリスクが高いだけでなく、長期的観察で示されているように、疾患の進行のリスクも高く、女性では、両側性変形性関節症の発症が高くなります。

M.A. Davisら（1989）は、過体重と片側/両側の変形性膝関節症との関係をX線撮影で診断した。NHAINS-1では、45〜74歳の3885人が参加し、そのうち226人（4.9％）が両側性、75人（1.8％）が片側性関節症を発症した。30を超えるBMIは、両側性関節症患者の65％、右膝関節の変形性関節症の37.4％、左膝関節の変形性関節症の43.3％、および健常人の17.7％に見られます。両側性膝関節症に関連する過体重の相対比（95％信頼区間）は6.58（4.71； 9.18）であったのに対し、右側および左側の変形性関節症ではそれぞれ3.26（1.55； 7.29）であった。 ２．３５（０．９６； ５．７５）。

NHAINS-1に参加した45-74歳の人々における皮下脂肪組織の分布の性質（PZHK）に関連した過体重と性関節症の関係はMAによって研究された Davis et al。（1990）。皮下脂肪組織の中心分布は、肩甲骨の角度、すなわち肩の上腕三頭筋の領域における周囲の襞の下の皮膚の襞の厚さを測定することによって決定された。著者らは、性別、年齢、人種、BMIにかかわらず、対応する皮膚襞の厚さと膝関節の片側/両側性変形性関節症の存在との間に関連性を見いださなかった。しかし、BMIと両側性性関節症との関連は男性と女性で強く、一方的には男性のみであることがわかった。

M.S Hochberg et al。（1995）は、ボルチモア高齢縦断研究に参加した465人の男性と275人の白人、ならびに169人の男性と99人のX線診断骨関節症患者におけるアルスラビン酸の分布と皮下脂肪組織の割合との関係を調べた。皮下脂肪組織の分布は、手首と腰の円周の比によって決定され、一方、標準方程式を使用して、肩甲骨の角度より下のひだ、腹部、および肩の上腕三頭筋の領域のような指標を含む皮下脂肪組織の百分率を計算した。予想通り、BMIは男女両方の街路の性腺症の存在と強い関連性がありました。しかしながら、この研究の著者らは、X線撮影で診断された膝関節の変形性関節症と皮下脂肪組織の分布の性質（中心/末梢）、ならびに皮下脂肪組織の割合との間に関連性を見いださなかった。

Ｋ．Ｍａｒｔｉｎおよび共著者（１９９７）、Ｄａｖｉｓ ＭＡおよび共著者（１９８８）の研究において、肥満において、膝関節の変形性関節症の発生は代謝的要因よりもむしろ機械的要因によって影響されることが示された。

太りすぎになると、股関節の変形性関節症のリスクが高まりますが、この関連性は、変形性関節症ほど強くはありません。そのような研究の結果は矛盾しています。そのような人は、股関節の片側性変形性関節症ではなく、両側性である傾向があることに留意されたい。

太りすぎの前向き観察（23年間）によると、手の関節の変形性関節症のリスクも高く、双子が参加してロンドンで行われた研究では、手の最初の指の手根中手骨関節の変形性関節症と太りすぎの関連も見られました。 。

太り過ぎと変形性関節症の関係は、関節への負荷の増加によって説明することができ、それは軟骨の機械的な「破壊」を引き起こし、それが変形性関節症の発症につながります。しかしながら、この説明は、膝および股関節の変形性関節症にのみ適用可能であり、手の関節の変形性関節症には適用できない。肥満の人には、軟骨の「破壊」を加速し、そして疾患の発症に寄与する未知の因子が依然としてある可能性もある。さらに、肥満者はより高いＢＭＤを示し、これも変形性関節症の危険因子と考えられている。

Framingham試験では、40年間2年に1回患者を診察したが、体重の増加が女性の膝関節の明らかな変形性関節症、およびBMIが25（t）の女性の5 kgの体重減少の危険因子であることが確立された。すなわち、平均以上）、変形性関節症のリスクを50％減少させた。

平均を下回るBMIを有する女性では、体重の増加も減少も、疾患を発症するリスクに有意な影響を及ぼさなかった。その結果、肥満は膝、股関節および手関節の変形性関節症の重要な危険因子であり、これらの患者では疾患の進行過程の高い危険性もある。減量は病気、特に膝のOAを防ぐことができます。

KD Brandtと共同執筆者（1986）によると、股関節の特発性変形性関節症の全症例の約80％は、形成異常や亜脱臼などの認識されない発達障害に関連しています。同時に、これらの発達異常の頻度はヨーロッパとアメリカの股関節の変形性関節症の高い有病率の明確な説明を与えません。

職業的要因と変形性関節症の発症との関連性を示す説得力のある証拠があります。特定の関節に過度の負荷がかかると、これらの関節の変形性関節症を発症するリスクが高まります。鉱山労働者は危険にさらされており（膝と腰椎の変形性関節症）、港湾労働者と造船所（膝と手首の関節の変形性関節症）、綿棒と製粉業者（個々の手首関節の変形性関節症）、空気圧ツールオペレーター（肘と手首関節の変形性関節症）画家やコンクリート労働者（膝関節の変形性関節症）、農家（股関節の変形性関節症）。

プロスポーツ（フットボール、陸上競技など）は変形性関節症のリスクが高いです。専門外の身体的文化に従事している個人では、膝や股関節の変形性関節症のリスクは集団の合計と変わらない。

変形性関節症の非常に重要な危険因子は関節の損傷/損傷です。膝関節（特に前十字靭帯）の損傷は、プロのサッカー選手の間で膝関節の変形性関節症のリスクが高いことと関連しています。

上記のNHAINS-IのMA Davisら（1989）は、膝関節損傷と片側/両側X線撮影で確認された性関節症との関係を調べた。両側性膝関節症の調査対象者の5.8％、右側膝関節症の37人のうち15.8％、および過去の対照被験者の1.5％において、右膝関節の損傷の兆候が見られたが、左膝の損傷に関する情報があった。関節の病歴では、両側性病変のある人の4.6％、左側性膝関節症のある人の27％、そして対照群の1.8％。データの統計分析は、膝関節損傷と両側性関節症の関連の相対比（95％信頼区間）が3.51（1.8; 6.83）、右側性関節症-16.3（6.5; 40.9）であることを示した。 ）および左側性関節症 - 10.9（3.72-31.93）。

S. TerregとMs. Hochberg（1993）は、NHAINS-1に参加した55〜74歳の2,359人の個人における股関節損傷とX線撮影で確認された変形性関節症との関係を研究した。これらのうち、片方または両方の股関節の変形性関節症と診断されたのは73人（3.1％）のみでした。統計解析は、股関節損傷の歴史と股関節症の歴史との間の有意な関連性を明らかにした（相対比（95％信頼区間） - 7.84（2.11; 29.1））。両側性股関節症（相対比（95％信頼区間） - 4.17（0.5; 34）よりも一側性（相対比（95％信頼区間） - 24.2（3.84; 153））とのより顕著な関連、7）。このように、股関節のけが 膝関節および膝関節は、特に片側性の変形性関節症および性器関節症の重要な危険因子です。

上記に加えて、KD Brandt（2000）は、性関節症の発症の危険因子としての関節周囲筋肉の弱さを強調しています。

変形性膝関節症の患者では、大腿四頭筋の衰弱がしばしば見られます。これは通常、患肢の動きの制限による萎縮と関連しています。しかしながら、この筋肉の衰弱はまた、目に見えない性関節症の患者にも見られ、そこでは関節および検査時に、そして歴史上、筋肉量は減少しなかっただけでなく、時には増加さえした。前向き研究では、大腿四頭筋の衰弱は明らかな性関節症の結果であるだけでなく、変形性関節症の危険因子であるかもしれないことを示唆しています。観察開始時に変形性関節症の放射線学的徴候がなく、変形性関節症と診断された女性では、30ヵ月後に、変形性膝関節症を発症しなかった女性よりも膝伸筋の初期強度が有意に低かった（p <0.04）。

C. Slemenda et al。（1997）は、10ポンド/フィート²ごとの膝伸筋強度の増加は、膝の変形性関節症を発症する可能性の20％の減少、および明らかな変形性関節症の29％の減少^と関連すると判断した。膝の伸筋強度の比較的わずかな増加（男性の平均の約20％および女性の平均の25％）は、それぞれ20％および30％の性関節症のリスクの減少と関連している。

膝関節を損傷から保護する上での大腿四頭筋の役割は、関節安定化機能およびそれが下肢全体の重力に対する抵抗を提供するという事実にも関係している。

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