梅正峰，黃東輝，葉 辛，韓志偉

（浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬杭州市第三人民醫(yī)院骨科，浙江 杭州 310000）

腰椎在日常生活中的活動(dòng)范圍較大。腰椎間盤(pán)在脊柱的各項(xiàng)活動(dòng)中常需處于壓縮、拉伸、側(cè)彎或扭曲等多種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)中，其損傷及退變比較常見(jiàn)。約60%的成人及30%的青少年有下腰痛病史。腰部疼痛的病因較為復(fù)雜。急性腰部疼痛主要是由急性外傷、骨折、急性腰部扭傷等引起的。慢性腰部疼痛主要是由軟組織損傷（如筋膜炎等）、腰椎間盤(pán)突出、腰椎退行性改變（如腰椎不穩(wěn)、椎管狹窄等）引起的。近年來(lái)，腰椎終板Modic改變的發(fā)病率呈持續(xù)升高的趨勢(shì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，腰椎終板Modic改變的人群整體發(fā)病率約為5.8%，其發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)及病灶的影響面積隨年齡的增大而升高[1]。腰椎終板Modic改變的致病因素包括外傷因素、腰椎退行性改變因素、自身免疫因素等。近年來(lái)有報(bào)道稱，低毒性感染因素也是腰椎終板Modic改變的致病因素之一。在本文中，筆者主要是探討大鼠腰椎終板Modic改變的發(fā)生與低毒性細(xì)菌感染的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

成年大鼠12只，體重約（200±10）g。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，對(duì)大鼠進(jìn)行腰椎影像學(xué)檢查（主要是MRI檢查），以確認(rèn)其無(wú)脊柱疾病。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)大鼠進(jìn)行的操作均按照中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見(jiàn)》中的相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

采用耳緣靜脈推注戊巴比妥鈉(15 mg/kg)的方式對(duì)這些大鼠進(jìn)行麻醉，然后將其固定在手術(shù)臺(tái)上。對(duì)其進(jìn)行無(wú)菌備皮后，經(jīng)腰椎前外側(cè)入路，分離皮下脂肪及肌肉筋膜，暴露L4-L5椎間盤(pán)和L3-L4椎間盤(pán)。使用16號(hào)針穿刺至髓核位置，向L4-L5椎間盤(pán)髓核內(nèi)注射10 μL的痤瘡丙酸桿菌(propionibacterium acnes，P.acnes)溶液。在L3-L4椎間盤(pán)髓核內(nèi)注射10 μL的生理鹽水。逐層縫合肌肉、皮下組織及皮膚。手術(shù)全程嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作，術(shù)后前1周定時(shí)對(duì)手術(shù)切口進(jìn)行清潔消毒。在切口愈合后，拆除縫線。

1.3 觀察指標(biāo)

在術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、4個(gè)月、5個(gè)月、6個(gè)月對(duì)這些大鼠進(jìn)行腰椎MRI檢查，觀察其腰椎椎間盤(pán)及終板在T1、T2像中的變化情況，并予以記錄。由同一組放射科醫(yī)生及臨床醫(yī)生完成閱片。根據(jù)腰椎椎間盤(pán)退變的改良Pfirrmann分級(jí)和腰椎終板Modic改變分型對(duì)大鼠腰椎椎間盤(pán)、終板的退變及改變情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)研究數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料用百分比（%）表示，采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

對(duì)這些大鼠的腰椎椎間盤(pán)進(jìn)行MRI檢查的結(jié)果顯示，在術(shù)后1個(gè)月，有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出2級(jí)退變；在術(shù)后3個(gè)月，有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出3級(jí)退變，有2只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出2級(jí)退變；在術(shù)后4個(gè)月，有3只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出3級(jí)退變，有3只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出2級(jí)退變；在術(shù)后6個(gè)月，有2只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出2級(jí)退變，有3只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出3級(jí)退變，有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出4級(jí)退變。這些大鼠中，僅有2只大鼠在術(shù)后3個(gè)月檢出L3-L4椎間盤(pán)的2級(jí)退變。對(duì)這些大鼠的腰椎終板進(jìn)行MRI檢查的結(jié)果顯示，在術(shù)后1～4個(gè)月，其均未出現(xiàn)顯著的終板信號(hào)變化；在術(shù)后5個(gè)月時(shí)，有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)節(jié)段出現(xiàn)上終板信號(hào)改變，有3只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)節(jié)段出現(xiàn)下終板信號(hào)改變，有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)節(jié)段出現(xiàn)似ModicⅡ型改變。這些大鼠均未出現(xiàn)L3-L4椎間盤(pán)節(jié)段的終板信號(hào)改變。

3 討論

腰椎退行性改變及其引發(fā)的腰背痛在臨床上十分常見(jiàn)。此類疾病的病因較為復(fù)雜，通常綜合了炎癥反應(yīng)、自身免疫、生物力學(xué)變化等多方面的因素。近年來(lái)，隨著MRI檢查的普及，腰椎終板Modic改變的檢出率逐漸升高，由其引發(fā)的下腰部疼痛在臨床上逐漸受到重視。腰椎終板Modic改變是指腰椎終板及終板下骨質(zhì)在MRI影像上的異常信號(hào)改變，主要分為以下3種類型：1）Ⅰ型腰椎終板Modic改變：表現(xiàn)為腰椎終板的T1信號(hào)降低，T2信號(hào)增高，提示腰椎終板急性炎癥反應(yīng)、骨組織輕微損傷及微骨折；2）Ⅱ型腰椎終板Modic改變：表現(xiàn)為腰椎終板的Tl及T2信號(hào)均增高，提示腰椎終板損傷及炎性改變；3）Ⅲ型腰椎終板Modic改變：表現(xiàn)為腰椎終板區(qū)域的T1及T2信號(hào)均減低，提示腰椎終板區(qū)域骨化[1-4]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，腰椎終板Modic改變的人群整體發(fā)病率約為5.8%，其發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)及影響面積隨年齡的增大而升高。其中，以單純Ⅱ型腰椎終板Modic改變最為多見(jiàn)(占64.2%)，其次為Ⅰ/Ⅱ混合型腰椎終板Modic改變(占18.1%)及單純Ⅰ型腰椎終板Modic改變(占16%)。絕大多數(shù)的腰椎終板Modic改變都發(fā)生于下腰椎部位(L4-L5及L5-S1，約占83%)。有77.9%的腰椎終板Modic改變?cè)谕蛔甸g盤(pán)的上/下方成對(duì)出現(xiàn)[5-6]。目前，臨床上對(duì)腰椎終板Modic改變的病因及病理特點(diǎn)尚未完全闡明。三種類型的腰椎終板Modic改變可以相互轉(zhuǎn)化，其不同分型可能代表著相同病理進(jìn)程的不同階段。近年來(lái)有研究表明，腰椎間盤(pán)低毒性細(xì)菌感染與腰椎終板Modic改變及腰椎間盤(pán)退變之間存在關(guān)聯(lián)[3-4]。其中，引發(fā)腰椎間盤(pán)低毒性細(xì)菌感染的代表性菌種為P.acnes。P.acnes是一種革蘭染色陽(yáng)性厭氧短桿菌，為皮膚正常菌群，寄居于皮膚毛囊及皮脂腺中，在刷牙牙齦破裂、皮膚破損時(shí)可隨血液進(jìn)入椎間盤(pán)組織[5]。Albert等[4]對(duì)腰椎間盤(pán)突出癥患者進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)突出的髓核組織內(nèi)含有細(xì)菌時(shí)，相鄰椎體的終板區(qū)域易發(fā)生Modic改變，而感染髓核最主要的細(xì)菌即為P.acnes。使用阿莫西林-克拉維酸鉀對(duì)腰椎終板Modic改變患者進(jìn)行治療證實(shí)，進(jìn)行抗生素治療可顯著減小腰椎終板Modic改變患者病灶的體積，且效果呈劑量依賴性[5]。這表明，腰椎終板Modic改變的發(fā)生、發(fā)展與P.acnes感染密切相關(guān)[6-8]。本研究的結(jié)果表明，腰椎間盤(pán)P.acnes感染與腰椎間盤(pán)退變的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。對(duì)本研究中大鼠的腰椎椎間盤(pán)進(jìn)行MRI檢查的結(jié)果顯示，在術(shù)后1個(gè)月，僅有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)檢出2級(jí)退變。隨后這些大鼠檢出L4-L5椎間盤(pán)退變的情況逐漸增多，且以3級(jí)椎間盤(pán)退變?yōu)橹鳌Ｖ列g(shù)后6個(gè)月時(shí)，共有6只大鼠檢出不同程度的椎間盤(pán)退變（包括2級(jí)退變2只、3級(jí)退變3只、4級(jí)退變1只）。這12只大鼠中，僅有2只大鼠在術(shù)后3個(gè)月檢出L3-L4椎間盤(pán)的2級(jí)退變。且隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，退變并未加重。考慮這2只大鼠發(fā)生的椎間盤(pán)退變與手術(shù)操作損傷有關(guān)。椎間盤(pán)無(wú)供血組織，損傷后不易恢復(fù)。對(duì)本研究中大鼠的腰椎終板進(jìn)行MRI檢查的結(jié)果顯示，在術(shù)后1～4個(gè)月，其均未出現(xiàn)顯著的終板信號(hào)變化；在術(shù)后5個(gè)月時(shí)，有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)節(jié)段出現(xiàn)上終板信號(hào)改變，有3只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)節(jié)段出現(xiàn)下終板信號(hào)改變，有1只大鼠的L4-L5椎間盤(pán)節(jié)段出現(xiàn)似ModicⅡ型改變。這些大鼠均未出現(xiàn)L3-L4椎間盤(pán)節(jié)段的終板信號(hào)改變。這表明，腰椎終板Modic改變的發(fā)生、發(fā)展與P.acnes感染密切相關(guān)[9-10]。

綜上所述，大鼠腰椎終板Modic改變的發(fā)生與低毒性細(xì)菌感染密切相關(guān)。臨床醫(yī)生應(yīng)對(duì)上述情況予以關(guān)注。本研究存在一定的局限性，首先實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量偏少，觀察時(shí)間不長(zhǎng)。其次，本研究?jī)H基于影像學(xué)開(kāi)展，沒(méi)有對(duì)組織中病原微生物及其相關(guān)代謝因子進(jìn)行研究。對(duì)于上述問(wèn)題，我們將在后續(xù)的研究中予以調(diào)整。