侯桂紅,李 倩,謝 燕

(洛陽正骨醫(yī)院(骨科醫(yī)院)頸腰痛二科，河南 洛陽471002)

腰椎間盤退行性病變導致臨床多種腰椎疾病，如腰椎間盤膨出癥、腰椎間盤突出癥和腰椎間盤脫出癥。腰椎間盤突出癥是腰椎退行性病變中較為常見的一種疾病，常出現(xiàn)腰痛(下肢放射痛；大、小便障礙，嚴重者可出現(xiàn)大小便失控及雙下肢不完全性癱瘓等癥狀)及神經(jīng)系統(tǒng)反射改變(膝跳反射障礙、跟腱反射障礙、感覺障礙、神經(jīng)支配區(qū)感覺異常、皮膚感覺過敏、麻木、刺痛、肌力下降 、踝及趾背伸力下降、趾及足跖屈力下降)等癥狀[1]。腰椎間盤突出癥的誘發(fā)因素目前尚不完全明確。目前明確的誘發(fā)因素有年齡、長期伏案、司機、長期彎腰勞動者、長期負重者、長期站立者等[2]。近年來，關(guān)于炎癥及相關(guān)因子在腰椎間盤相關(guān)病變的作用研究較多，控制炎癥也是臨床應(yīng)用藥物改善腰椎間盤脫出癥患者臨床癥狀的重要途徑[3,4]。本研究主要探討正常腰椎間盤組織和腰椎間盤突出癥患者腰椎間盤組織中炎癥因子水平、MMPs/TIMPs表達的差異，分析二者與腰椎間盤突出癥的關(guān)系，旨在為腰椎間盤突出癥的預(yù)防和治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2015年3月-2017年2月在我院行腰椎間盤突出癥手術(shù)治療的56例腰椎間盤突出癥患者為觀察組，其中男36例，女18例，年齡(52.19±7.33)歲，體重(65.97±7.81)kg，體質(zhì)量指數(shù)(23.89±4.27)kg/m2)，腰椎間盤突出癥病程(12.13±3.32)月，腰椎間盤突出癥部位：L2/L3 11例，L3/L4 13例，L4/L5 16例，L5/L6 16例。納入標準：(1)均符合《安徽省腰椎間盤突出癥分級診療指南2015年版》中腰椎間盤突出癥的診斷標準；(2)年齡18-65歲；(3)腰椎間盤突出癥病程≥3個月；(4)首次發(fā)作，但疼痛劇烈，尤以下肢癥狀明顯，患者難以行動和入眠，處于強迫體位者；(4)經(jīng)正規(guī)保守治療無效或保守治療有效但經(jīng)常復(fù)發(fā)且相應(yīng)根性疼痛較重影響生活和工作；(5)脫垂游離型、極外側(cè)裂型；(6)因腰椎間盤突出癥而出現(xiàn)大小便功能障礙者；(7)伴足下垂伴有肌肉萎縮、肌力下降者；(8)合并腰椎管狹窄者；(9)合并腰椎滑脫或腰椎不穩(wěn)者；(10)高位及巨大椎間盤突出；(11)患者了解參加此次研究利弊并愿意配合各項研究工作，簽署知情同意書。排除標準：(1)有其它部位或系統(tǒng)急慢性感染者；(2)有變態(tài)反應(yīng)性疾病者；(3)有自身免疫性疾病者。另選擇同期我院收治的腰椎爆裂性骨折手術(shù)患者52例為對照組，其中男34例，女17例，年齡(52.38±7.44)歲，體重(66.33±7.84)kg，體質(zhì)量指數(shù)(23.54±4.33)kg/m2，腰椎間盤骨折部位：L2/L3 11例，L3/L4 11例，L4/L5 15例，L5/L6 15例。納入標準：(1)年齡18-65歲；(2)無脊柱相關(guān)病史；(3) 均經(jīng)CT檢查確診無腰椎間盤退行性病變；(4)符合手術(shù)治療指征；(5)患者了解參加此次研究利弊并愿意配合各項研究工作，簽署知情同意書。排除標準：(1)同觀察組患者。兩組患者性別、年齡、體重、體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、腰椎間盤突出或爆裂部位比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，均衡可比。

1.2 方法

兩組患者均行手術(shù)治療。將兩組患者術(shù)中獲取的腰椎間盤組織使用生理鹽水反復(fù)沖洗干凈至表面無可見血液，粉碎后加入離心管，稱重加入適量聚丁二酸丁二醇酯混合攪拌成勻漿，離心，取上清液。采用酶聯(lián)免疫法測定上清液中MMP-1、MMP-2、MMP-8、MMP-9、TIMP-1和TIMP-2水平，采用酶聯(lián)免疫法測定腰椎間盤組織中CRP、PCT。上述指標檢測試劑盒均購自上海依科賽生物制品有限公司。所用儀器：酶標儀為SpectraMax i3x 多功能酶標儀(美谷分子儀器(上海)有限公司儀器生產(chǎn))、全自動微孔板洗板機 PW-812(濟南舜騰生物技術(shù)有限公司生產(chǎn))。嚴格按照試劑盒說明書所載步驟和內(nèi)容進行操作。TNF-α和IL-6采用免疫化學發(fā)光法測定(儀器為康普生化學發(fā)光免疫分析儀)，試劑盒購自南京建成生物制品有限公司。嚴格按照說明書所載操作方法進行操作。

1.3 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 兩組患者腰椎間盤組織中炎癥因子水平比較

觀察組患者CRP、IL-6、TNF-α、PCT水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 兩組患者腰椎間盤組織中炎癥因子水平比較

2.2 兩組患者腰椎間盤組織中MMPs/TIMPs表達情況

觀察組患者MMP-1、MMP-2、MMP-8、MMP-9明顯高于對照組；觀察組患者TIMP-1、TIMP-2，明顯低于對照組差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表2。

表2 兩組患者腰椎間盤組織中MMPs/TIMPs表達比較

3 討論

近年研究發(fā)現(xiàn)腰椎間盤突出癥有年輕化的趨勢，臨床甚至出現(xiàn)9歲的腰椎間盤脫出癥患者。腰椎間盤的退行性改變的病理因素是髓核中含水量降低導致推節(jié)失穩(wěn)松動以及纖維環(huán)堅韌程度的降低。基質(zhì)金屬蛋白酶/金屬蛋白酶組織抑制因子(MMPs/TIMPs)可促進髓核中多種膠原降解，導致髓核發(fā)生退行性改變。腰椎間盤突出癥的病理特征是髓核內(nèi)細胞老化和膠原成分丟失。目前實驗室研究發(fā)現(xiàn)，細胞老化和膠原成分丟失與細胞過度凋亡、炎癥反應(yīng)過度激活、細胞外基質(zhì)過度降解關(guān)系密切，但這些因素之間互相調(diào)控的機制目前尚未明確。腰椎間盤突出癥患者髓核和纖維環(huán)因退行性病變導致承載和緩沖脊柱正常生理性應(yīng)力的能力出現(xiàn)下降，髓核無法回歸到正常的位置而突出于脊柱，壓迫神經(jīng)根。髓核內(nèi)細胞老化、髓核及纖維環(huán)內(nèi)膠原成分大量流失是髓核和纖維環(huán)發(fā)生退行性病變的主要改變[5,6]。而細胞老化、膠原成分流失與炎癥反應(yīng)、病理反應(yīng)和細胞間基質(zhì)水解生理過程關(guān)系密切[7,8]。在炎癥反應(yīng)過程中，細胞外基質(zhì)發(fā)生降解，蛋白酶激活是炎癥反應(yīng)的重要途徑，導致細胞外基質(zhì)中的蛋白質(zhì)發(fā)生水解。髓核組織中細胞外基質(zhì)的最主要成分是膠原(Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型的)。近年研究發(fā)現(xiàn)，在多種疾病發(fā)生發(fā)展過程中細胞外基質(zhì)和基底膜重塑是關(guān)節(jié)環(huán)節(jié)，而基質(zhì)金屬蛋白酶的激活和表達是促進細胞外基質(zhì)和基底膜重塑的關(guān)鍵因素。近年來，金屬蛋白酶類物質(zhì)在多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程中受到密切關(guān)注[9,10]。大量臨床研究發(fā)現(xiàn)，金屬基質(zhì)蛋白酶尤其是MMP-2在腫瘤細胞介導的細胞外基質(zhì)降解中的作用非常重要。MMP-1、MMP-8 可促進Ⅰ-Ⅲ型膠原水解。MMP-2和MMP-9對Ⅳ型和Ⅴ型膠原具有促進水解的作用。腰椎間盤髓核組織中炎癥反應(yīng)會促進分泌大量的MPPS，促進細胞外基質(zhì)內(nèi)膠原水解，促進髓核發(fā)生退行性病變[11,12]。

本研究發(fā)現(xiàn)，觀察組患者的腰椎間盤組織中炎癥因子IL-6、CRP、PCT、TNF-α水平均明顯高于對照組患者。其中IL-6可促進炎癥細胞聚集，激活炎癥介質(zhì)釋放，導致腰椎間盤發(fā)生退行性病變。臨床多項研究顯示，已經(jīng)發(fā)生退行性病變的腰椎間盤組織可自發(fā)分泌IL-6，因此，IL-6水平與椎間盤退行性病變之間是互相促進、互為因果的關(guān)系[13,14]。TNF-α均為強有力的炎性介導細胞因子，可與多種蛋白質(zhì)或其他炎性因子互相作用，促進炎癥的發(fā)生發(fā)展。CRP和PCT被臨床一致認為是體現(xiàn)炎癥過程的炎癥因子，其在腰椎間盤組織中的增高說明炎癥反應(yīng)是腰椎間盤突出癥患者重要的病理表現(xiàn)之一。觀察組患者腰椎間盤組織中MMP-1、MMP-2、MMP-8、MMP-9明顯高于對照組患者，MMP-1、MMP-2、MMP-8、MMP-9可以促進椎間盤組織中細胞外基質(zhì)膠原蛋白水解，使椎間盤組織失水、細胞凋亡而發(fā)生退行性病變。TIMP-1、TIMP-2是金屬蛋白酶組織抑制因子，觀察組患者的這兩項指標明顯低于對照組患者，說明腰椎間盤突出癥患者的MMPs/TIMPs平衡體系已被打破，向著有利于髓核退行性病變的方向發(fā)展，造成細胞外基質(zhì)丟失[15,16]。炎癥因子水平、MMPs/TMPS平衡系統(tǒng)在腰椎間盤突出癥的發(fā)生發(fā)展中的關(guān)系密切，臨床對于腰椎間盤突出癥患者進行診斷、治療和治療效果評價時應(yīng)對上述指標予以充分的關(guān)注，從細胞分子層面了解病情狀況，提高診斷治療水平。

綜上所述，腰椎間盤突出組織中的炎癥因子水平明顯升高、MMPs/TIMPs 平衡系統(tǒng)破壞，因此，消除腰椎間盤炎癥和保持MMPs/TIMPs平衡對預(yù)防和治療腰椎間盤具有重要意義。

參考文獻：

[1]歐陽冰,蘇建成,曾月東,等.退變腰椎間盤組織中炎癥因子IL-6、IL-10及MCP-1的表達變化及意義[J].海南醫(yī)學院學報,2014,20(3):381.

[2]Peng Y,Lv FJ.Symptomatic versus Asymptomatic Intervertebral Disc Degeneration:Is Inflammation the Key?[J].Crit Rev Eukaryot Gene Expr,2015,25(1):13.

[3]陸吉利,陸文忠,韋 文,等.椎間孔神經(jīng)根注射臭氧治療腰椎間盤突出癥所致坐骨神經(jīng)痛的療效及對MCP-1和炎性因子的影響[J].中國實用神經(jīng)疾病雜志,2016,19(11):14.

[4]Molinos M,Almeida CR,Caldeira J,et al.Inflammation in intervertebral disc degeneration and regeneration[J].J R Soc Interface,2015，12(104):20141191.

[5]舒劍臣,唐小穗.P物質(zhì)、白介素6與腰椎間盤突出癥所致腰腿痛的相關(guān)性研究[J].中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志,2013,28(9):825.

[6]Silveira JW,Issy AC,Castania VA,et al.Protective effects of cannabidiol on lesion-induced intervertebral disc degeneration[J].PLoS One,2014， 9(12):e113161.

[7]Rodrigues-Pinto R,Richardson SM,Hoyland JA.An understanding of intervertebral disc development,maturation and cell phenotype provides clues to direct cell-based tissue regeneration therapies for disc degeneration[J].Eur Spine J,2014，23(9):1803.

[8]王 亮,張照宏.趨化因子 CXCL10(IP-10)、MMP-1及TNF-α與腰椎間盤突出癥的相關(guān)性研究[J].山東醫(yī)學高等?？茖W校學報,2015,(6):445.

[9]Gawri R,Rosenzweig DH,Krock E,et al.High mechanical strain of primary intervertebral disc cells promotes secretion of inflammatory factors associated with disc degeneration and pain[J].Arthritis Res Ther,2014,16(1):R21.

[10]張小定,朱劍平,張周虎,等.骨愈方聯(lián)合推拿治療急性期腰椎間盤突出癥的療效觀察及其對血清炎癥因子的影響[J].中國中醫(yī)藥科技,2017,24(4):412.

[11]Yang H,Cao C,Wu C,et al.TGF-βl Suppresses Inflammation in Cell Therapy for Intervertebral Disc Degeneration[J].Sci Rep,2015,5:13254.

[12]武曉飛,馬 迅,馮皓宇,等.炎癥因子對腰椎間盤退變影響的研究[J].實用醫(yī)技雜志,2013,20(4):400.

[13]Rajan NE,Bloom O,Maidhof R,et al.Toll-Like Receptor 4 (TLR4) expression and stimulation in a model of intervertebral discinflammation and degeneration[J].Spine (Phila Pa 1976),2013,38(16):1343.

[14]徐志國,侯 勇,張沿洲,等.老年腰椎間盤突出癥患者椎間盤細胞因子水平改變及臨床意義[J].中國老年學雜志,2016,36(18):4530.

[15]黃立毅.萬應(yīng)膏聯(lián)合獨活寄生湯治療腰椎間盤突出癥的療效觀察[J].浙江臨床醫(yī)學,2015,(9):1636.

[16]高志成,尹錦楠,余文惠,等.鉤活術(shù)聯(lián)合紅花注射液穴位注射對腰椎間盤突出癥患者炎癥因子的影響[J].陜西中醫(yī),2016,(3):348.