Name: synovial fluid analysis to identify osteoarthritis
Uploaded: 2022-10-20T14:30:00
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著者らは、滑液分析の分野での貴重なメンターシップに対してレオナルド・プンジ教授に感謝し、パドヴァ大学病院はその支援に感謝したいと思います。

現在のプロトコルは、パドヴァ大学病院の倫理委員会のガイドラインに準拠しています。SFは、関節滲出液の治療的関節穿刺を受けている患者の膝関節から患者の同意を得て、クリニックへの最初の提示時または関節炎フレアに応答して収集されました。この手順に対する禁忌は、凝固障害、抗凝固薬、皮膚病変、皮膚炎、または関節を覆う蜂巣炎でした。全てのSF試料を非同定化した。
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	<li>Cui, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Global,+regional+prevalence,+incidence+and+risk+factors+of+knee+osteoarthritis+in+population-based+studies.">Global, regional prevalence, incidence and risk factors of knee osteoarthritis in population-based studies.</a> EClinicalMedicine. 29, 100587 (2020).</li><li>Hunter, D. J., Bierma-Zeinstra, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritis.">Osteoarthritis.</a> Lancet. 393 (10182), 1745-1759 (2019).</li><li>Mandell, B. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Synovial Fluid Analysis and the Evaluation of Patients with Arthritis. , (2022).</li><li>Schmerling, R. 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(116), e54270 (2016).</li><li>Oliviero, F., Punzi, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Basics+of+Polarized+Light+Microscopy.">Basics of Polarized Light Microscopy.</a> Synovial Fluid Analysis and the Evaluation of Patients with Arthritis. , 79-90 (2022).</li><li>Paul, H., Reginato, A. J., Schumacher, H. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alizarin+red+S+staining+as+a+screening+test+to+detect+calcium+compounds+in+synovial+fluid.">Alizarin red S staining as a screening test to detect calcium compounds in synovial fluid.</a> Arthritis &amp; Rheumatism. 26 (2), 191-200 (1983).</li><li>Favero, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synovial+fluid+fetuin-A+levels+in+patients+affected+by+osteoarthritis+with+or+without+evidence+of+calcium+crystals.">Synovial fluid fetuin-A levels in patients affected by osteoarthritis with or without evidence of calcium crystals.</a> Rheumatology. 58 (4), 729-730 (2019).</li><li>Frallonardo, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+calcium+crystals+in+knee+osteoarthritis+synovial+fluid:+a+comparison+between+polarized+light+and+scanning+electron+microscopy.">Detection of calcium crystals in knee osteoarthritis synovial fluid: a comparison between polarized light and scanning electron microscopy.</a> Journal of Clinical Rheumatology. 22 (7), 369-371 (2016).</li><li>Peffers, M. 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OAでは、SF分析は、総白血球数と差白血球数、CPPやBCPなどの結晶の検索という簡単なステップで疾患の特徴を定義するのに役立ちます。さらに、MSU結晶の検出は、重要な併存疾患を浮き彫りにする可能性があります。
低コストで簡単な実行にもかかわらず、主に結晶の同定に関連するため、経験の浅いアナリストのために、テストの感度と結果の信頼性が影響を受ける可?...

変形性関節症(OA)は複雑で多因子性の慢性関節疾患であり、15歳以上の被験者では16%、40歳以上の被験者では23%と推定されています1。高齢化や肥満やメタボリックシンドロームなどの危険因子の増加により、OAの発生率は増加すると予想されます2。
OAに関連する主な問題の中には、病気の初期段階での診断の難しさと、現在利用可能な治療法は、疼痛管理とグリコサミノグリカンなどの対症療法遅効薬(SYSADOA)に限定されています。OAの診断は、臨床症状と画像所見に基づいています。ただし、2つの評価の間に相関関係がないため、OA診断と治療開始が何年も遅れる可能性があります2。OAは、変性プロセスと軽度の炎症を特徴とし、滑液(SF)分析 によって 簡単に調査できます。SFは、ヒアルロン酸が豊富な粘性のある血漿透析液で、関節腔を滑らかにし、軟骨に栄養素と酸素を供給し、代謝老廃物を取り除きます。SFはショックアブソーバーとしても機能し、応力とひずみ3の間に関節を保護します。
SF分析はシンプルで信頼性の高い方法であり、筋骨格系症状と関節滲出液のある患者の初期評価中に常に実行する必要があります3。米国リウマチ学会、英国リウマチ学会などからの提言には、主に急性単関節炎の評価で行わなければならないリウマチ性疾患の診断検査の中にSF分析が含まれています4,5。SF分析から得られた総白血球数および差白血球数は、関節で起こる病理学的過程のスナップショットを提供し、したがって炎症の程度を分類する。偏光下での尿酸一ナトリウム(MSU)やピロリン酸カルシウム(CPP)結晶などの病原性結晶の同定は、結晶性関節炎(痛風や偽痛風など)の診断と治療に不可欠です。さらに、微生物の存在は敗血症性関節炎の診断を示唆しています。
カルシウム結晶は、OA6の患者から収集されたサンプルで頻繁に見られます。塩基性リン酸カルシウム(BCP)結晶とCPPは、OA6患者のSFサンプルのそれぞれ約22%と23%で報告されています。それらの役割は不明のままであるが、これらの結晶はより重篤な形態のOA7 と関連しており、病理学的過程自体のエピフェノメナと考えられている。カルシウム結晶は、膝関節置換術を受けているOA患者の組織サンプルの100%で検出されています8。さらに、カルシウム結晶は、いくつかの研究9 によって実証され、少なくとも部分的にNLRP3インフラマソーム10によって媒介される炎症作用のために、OAの病因に関与している可能性があるという仮説が立てられています。
最近では、カルシウム結晶がOAの初期段階と後期ステージ6 の両方で記載されており、OAおよび薬理学的治療のさまざまな臨床サブセットの診断に重要な役割を果たす可能性があることを示しています。
SF分析の全体的な目標は、SFの炎症度を決定することと、特定の結晶または微生物を特定することによって結晶または敗血症性関節炎を診断することです。これは、好中球の割合が非常に低いか存在しない典型的な非炎症パターンのために、OAの診断において特に有用で、シンプルで、信頼性の高いツールです。
代替技術に対する利点 SF分析は、総白血球数と差白血球数、結晶検索を含む簡単な手順で構成されています。専門の検査技師3,11によって行われる手動細胞カウントは、滑膜および他の体液の細胞学的分析のためのゴールドスタンダードであり続けています。ただし、この方法の時間のかかる制限と観察者間および観察者内の変動性により、自動セルカウンターは、血液および尿分析装置がSF分析を可能にするように適合された大規模な日常的な臨床検査室で手動カウントに徐々に取って代わりました11,12。それにもかかわらず、手動カウントは特定の設定でいくつかの利点を提示します:(1)外来では、時間通りに合計および差分WBC値を取得します。(2)細胞食性単核球(Reiter)細胞や滑膜細胞などの非造血細胞など、自動カウンターでは認識できない細胞型を特定すること。(3)サンプルが小さすぎて機器で処理できない場合。(4)研究目的で容易にアクセスできるローカルラボレジストリを作成すること。手動計数の別の利点は、スライドガラス調製後非常に迅速かつ即時に細胞の分化を可能にする方法であるインプラビタール染色が見られる。対照的に、ライトおよびMay-Grünwald-Giemsa手順などの従来の染色では、空気乾燥SF塗抹標本と細胞を染色する時間が必要です13。時間に敏感なルーチン分析には適していませんが、これらの染色法により、赤血球、好塩基球、好酸球、多形核白血球、リンパ球、血小板など、サンプル中のより詳細な細胞集団が明らかになります。
最後に、結晶の日常的なSF分析は、偏光顕微鏡に基づく簡単な技術を使用して実行され、迅速な結果が得られます14。走査型や電子顕微鏡などの代替法は、より正確で高感度な結果をもたらしますが、コストが高く、サンプルの調製と分析に時間がかかるため、日常の臨床現場での使用は現実的ではありません。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Alizarin red S</td>
			<td>Merck</td>
			<td>A5533</td>
			<td>For BCP crystal search</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Burker chamber</td>
			<td>Merck</td>
			<td>BR718905</td>
			<td>For total white blood cell count</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Cover glasses</td>
			<td>Merck</td>
			<td>C7931</td>
			<td>For microscopic examination&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EDTA tubes</td>
			<td>BD</td>
			<td>368861</td>
			<td>For SF collection&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glass slides&#160;</td>
			<td>Merck</td>
			<td>S8902</td>
			<td>For crystal search</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lambda filter (compensator)</td>
			<td>Any&#160;</td>
			<td>Refer to microscope company</td>
			<td>For crystal identification&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Malassez-Potain pipette</td>
			<td>Artiglass</td>
			<td>54830000</td>
			<td>For dilution of synovial fluid</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Methylene blue solution</td>
			<td>Merck</td>
			<td>3978</td>
			<td>For total white blood cell count</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarized microscope&#160;</td>
			<td>Leica, Nikon, others</td>
			<td>Depending on the model and company</td>
			<td>For complete synovial fluid analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Polarizing lens</td>
			<td>Any&#160;</td>
			<td>Refer to microscope company</td>
			<td>For crystal identification&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Testsimplet&#160;</td>
			<td>Waldeck</td>
			<td>14386</td>
			<td>Supravital staining for cell differentiation</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

synovial fluid analysis to identify osteoarthritis

滑液(SF)分析は、変形性関節症(OA)の診断に重要です。白血球(WBC)の総数および差次数を含む巨視的および微視的特徴は、OAの特徴であるSFの非炎症性を定義するのに役立ちます。OA患者では、SFサンプル中のWBCは通常、マイクロリットルあたり2000細胞を超えず、好中球などの炎症細胞の割合は非常に低いか存在しない。カルシウム結晶は、OA患者から採取されたSFにおいて頻繁に存在する。OAの病因におけるそれらの役割は不明のままであるが、それらは軽度の炎症過程およびより重篤な疾患進行と関連している。最近、カルシウム結晶はOAの初期段階と後期段階の両方で報告されており、OAおよび薬理学的治療のさまざまな臨床サブセットの診断に重要な役割を果たす可能性があることを示しています。OAにおけるSF分析の全体的な目標は、SFの非炎症度を確認することと、カルシウム結晶の存在を強調することの2つです。

OAの影響を受けた大きな関節はしばしば腫れ、かなりの量のSFを生成し、関節穿刺 によって 排出されます15。関節穿刺直後に評価されるSFの巨視的特徴には、本質的に量、色、透明度、および粘度が含まれます17。それらの低い特異性にもかかわらず、それらは炎症の程度に関する予備データを提供する。色は、SF細胞性および細胞外マトリックス高?...

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Synovial Fluid Analysis to Identify Osteoarthritis

透過光、偏光顕微鏡、および補償光顕微鏡下での滑液分析は、サンプルの炎症性または非炎症性を簡単なステップで評価するために使用されます。変形性関節症において、カルシウム結晶を検出し、変形性関節症のより重篤なサブセットを特定することは特に有用である。

変形性関節症を特定するための滑液分析

Synovial fluid (SF) analysis is important in diagnosing osteoarthritis (OA). Macroscopic and microscopic features, including total and differential white ...

滑液分析は、筋骨格症状および関節滲出液を有する患者の初期評価中に炎症の程度および病原性結晶の存在を明らかにすることができる。この手法の主な利点は、そのシンプルさと信頼性です。いくつかのステップで、臨床医は患者の疾患に関する重要な診断情報を得ることができます。特定の結晶の同定は、診断と治療に不可欠です。尿酸塩結晶は痛風を示しますが、ピロリン酸カルシウムおよび他のカルシウム結晶はカルシウム関連関節症またはより重症の変形性関節症を示します。はじめに、患者の腫れた関節の関節穿刺中に収集された滑液サンプルを採取します。サンプルの容量にミリリットル単位で注釈を付け、抗凝固剤EDTAを含むチューブと添加剤を含まない別のチューブに別々に移します。感染が疑われる場合は、数ミリリットルの滑液サンプルを微生物学的検査用の培養ボトルに無菌的に移します。サンプルを肉眼的に調べるには、サンプルを含むチューブを取り、サンプルの色(淡黄色から濃い黄色までの範囲)を定義します。もしあれば、血液の存在を記録します。バックライトでサンプルを観察し、サンプルを含むチューブを通して印刷されたページを読みやすくすることで、サンプルの透明度を定義します。次に、使い捨てピペットからサンプルを滴下してサンプルの粘度を評価します。長い一連の液体の出現は高粘度を示すが、液滴の形成は低粘度を示す。組織片やフィブリンなどの粒子状物質が存在するかどうか、バックグラウンドで光を当ててチューブを通してサンプルを観察します。総白血球数を決定するには、マラセポテンピペットを使用してEDTAAを含むチューブから0.5マイクロリットルのサンプルを引き出します。同じピペットを使用して、9.5マイクロリットルの0.1%メチレンブルー溶液を吸引します。サンプルとメチレンブルー溶液をピペット内で穏やかに反転させて混合します。混合物を血球計算盤の計数室に注ぐ前に、最初の数滴を捨ててください。次に、9つのうち2つの連続した正方形のセルを数え、得られた数に100を掛けます。総白血球数を立方ミリメートルあたりの白血球数として表します。チューブからの滑液サンプルを添加物なしで使用して、滑液サンプルの差白血球数を決定します。超バイタル染色を使用して差細胞数を決定するには、クリスタルバイオレットとメチレンブルーでプレコーティングされたすぐに使用できるスライドを取り、スライドの中央に少量のサンプルを1滴置きます。次に、サンプルドロップをカバーガラスで覆い、カバーガラスの上に顕微鏡浸漬オイルを一滴置きます。従来の染色を使用して差細胞数を推定するには、まず、きれいなスライドの最後にサンプルを少量ずつ入れます。次に、2番目のスライドまたはカバーガラスを使用して、スライドに沿ってドロップを前方に動かして広げます。塗抹標本を空気中で乾かします。1, 000X油浸対物レンズの下で空気乾燥塗抹標本を含むスライドを調べます。多形核細胞、単球、リンパ球を区別しながら100個の連続した細胞を数えて、差細胞数を推定します。エタノールを吸収させた光学紙または軟紙でスライドガラスを清掃します。添加剤と混合していないサンプルをスライドガラスに少量ずつ塗布し、カバーガラスで覆ってからスライドを顕微鏡下に置きます。低倍率の対物レンズを使用して顕微鏡下でスライドの焦点を合わせ、40倍の対物レンズを備えた明視野下で慎重に観察します。細胞の内側と外側を見て、菱形、針状、棒状など、サイズと形状に応じて結晶を識別します。次に、光源と試料の間に偏光フィルターを挿入します。暗い背景を作成するには、光軸がアナライザーに垂直になるまで偏光子を回転させます。複屈折結晶が特定されたら、偏光子と試料の間に補償器を挿入し、結晶の光軸に対して平行または垂直に動かします。結晶によって明らかにされた色を観察します。アリザリンレッド染色の場合は、滑液サンプルのドロップを、きれいなスライド上で等量の以前に調製したアリザリンレッド溶液と混合します。スライドをカバーガラスで覆い、顕微鏡で400倍の倍率で調べて結晶を特定します。滑液サンプルの肉眼的特徴は炎症の程度を示した。淡黄色で透明度の高いサンプルは、一般に変形性関節症などの非炎症性状態に関連しています。一方、濃い黄色で濁った外観を持つサンプルは、炎症性滲出液に関連する細胞、破片、ヒアルロン酸、およびフィブリンフラグメントの存在を示しています。変形性関節症患者の滑液サンプルで観察された白血球は、ほとんどが単球と滑膜細胞のような他の単核球でした。ピロリン酸カルシウム結晶は、比較的高いレベルの炎症性サイトカインを示す滑液サンプルで検出されました。さらに、陽性のアリザリンレッド染色により、サンプル中に塩基性リン酸カルシウム結晶が存在することが明らかになりました。結晶を探すときは、通常の光の下でスライドを注意深く調べることが非常に重要です。ピロリン酸結晶はしばしば弱複屈折性であり、偏光下で見逃す可能性があることを忘れないでください。滑液中のカルシウム結晶の存在と、より重篤な形態の疾患との関連により、研究者は変形性関節症の病因と進行における新しいメカニズムを探求するようになりました。

Research

JoVE Journal

Medicine

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ミニブタの滑液および骨髄由来の間葉系幹細胞の単離および細胞表現型

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医学

Flow Cytometry Analysis of Immune Cell Subsets within the Murine Spleen, Bone Marrow, Lymph Nodes and Synovial Tissue in an Osteoarthritis Model

変形性関節症モデルにおけるマウス脾臓、骨髄、リンパ節および滑膜組織における免疫細胞サブセットのフローサイトメトリー解析

Osteoarthritis (OA) is one of the most prevalent musculoskeletal diseases, affecting patients suffering from pain and physical limitations. Recent ...

Evaluation of Fluid Overload by Bioelectrical Impedance Vectorial Analysis

生体電気インピーダンスベクトル解析による流体過負荷の評価

Early detection and management of fluid overload are critically important in acute illness, as the impact of therapeutic intervention can result in ...

Ameliorating Osteoarthritis in Mice Using Silver Nanoparticles

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著者スポットライト:ラットにおけるTuina操作のメカニズムの理解 

変形性膝関節症ラットの炎症と軟骨喪失を軽減するためのTuina操作

Clinical trials suggest that Tuina manipulation is effective in treating knee osteoarthritis (KOA), while further studies are required to discover its ...

ウサギモデルにおけるTuinaによる変形性膝関節症の治療

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著者スポットライト:ウサギモデルを使用して、変形性膝関節症の治療におけるTuinaの有効性を探る 

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