臧燕偉 姚明言 史鵬鵬

(河北省保定市第一中心醫(yī)院1 影像三科，2 內分泌二科，3 門診部，保定市 071000，電子郵箱：zyw110518@163.com)

椎間盤退變是引起中老年人群腰腿疼痛的主要原因之一，且隨人口老齡化的加快，椎間盤退變發(fā)生率逐年增加[1]。炎癥反應、代謝異常等均可引起椎間盤退變[2]，研究發(fā)現，糖尿病引發(fā)的微血管病變可引起椎體骨質過早過快退化、骨質增生及疏松改變、椎體骨緣及小關節(jié)增生肥大、關節(jié)間隙變窄等，促進腰椎退行性病變發(fā)生發(fā)展[3]。有研究報告，腰椎間盤突出癥患者血清半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶(cysteinyl aspartate specific proteinase，Caspase)表達上調，其可通過參與細胞凋亡過程影響疾病進展[4]。B細胞淋巴瘤2(B-cell lymphoma-2，Bcl-2)基因在腰椎間盤突出癥患者髓核組織中低表達，且與退變程度呈負相關[5]。由于Bcl-2/Caspase-9凋亡通路在調控腫瘤細胞凋亡機制中發(fā)揮關鍵作用[6]，且Bcl-2、Caspase-9均與血管內皮細胞功能變化有關[7-8]。本研究探討合并2型糖尿病的椎間盤退變患者Bcl-2、Caspase-9的表達情況及其與椎間盤退變程度的相關性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2017年12月至2019年12月因腰腿痛于本院門診就診的343例患者作為研究對象，其中男性173例，女性170例，年齡45～65(53.16±6.02)歲。納入標準：(1)經MRI檢查確診為腰椎間盤退變[9]；(2)臨床資料完整。排除標準：(1)合并腰椎外傷、腰椎感染、先天畸形等；(2)合并惡性腫瘤；(3)合并嚴重肝腎功能障礙疾病。根據患者入組時是否患有2型糖尿病分為2型糖尿病組216例，非2型糖尿病組127例，其中2型糖尿病的診斷標準根據中華醫(yī)學會糖尿病學分會制定的相關標準[10]進行診斷。兩組患者的性別、年齡、體質指數及吸煙者比例、飲酒者比例、高血壓史者比例差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。本研究經本院醫(yī)學倫理委員會批準同意，所有患者均對本研究知情同意并簽署知情同意書。

表1 兩組患者一般資料的比較

1.2 方法

1.2.1 收集資料：收集受試者就診時的年齡、體質指數、吸煙、飲酒、高血壓史等一般資料。吸煙指吸煙≥1支/d，且連續(xù)吸煙≥6個月[11]；飲酒指飲白酒≥50 g/次或啤酒≥500 mL/次，≥4次/周，且飲酒史≥12個月[12]；高血壓判定標準：未使用降壓藥物的情況下，非同日3次測量診室血壓，收縮壓≥140 mmHg和(或)舒張壓≥90 mmHg，即可診斷為高血壓，收縮壓≥140 mmHg和舒張壓<90 mmHg為單純性收縮期高血壓[13]。

1.2.2 影像學檢查：所有受試者均采用超導磁共振成像系統(tǒng)(型號：Signa 1.5T Infinity，美國GE公司)行腰椎MRI檢查。并采用Pfirrmann分級系統(tǒng)分別對L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段腰椎間盤退變程度進行分級[14]，1～5級分別計1～5分。

1.2.3 血清Caspase-9、Bcl-2及炎性因子表達水平的檢測：所有受試者均于就診時抽取外周靜脈血5 mL，4℃下1 500 r/min離心15 min，分離血清并于-80℃保存。6個月內采用酶聯免疫吸附法檢測血清Caspase-9、Bcl-2、白細胞介素(interleukin-6，IL)-6、IL-18、C反應蛋白(C-reactive protein，CRP)表達水平，試劑盒購自Abcam公司(貨號：ab119508、ab202411、ab178013、ab215539、ab99995)，嚴格按照試劑盒說明書進行操作。

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料以(x±s)表示，組間比較采用成組設計t檢驗或t′檢驗；計數資料以例數(百分比)表示，組間比較采用χ2檢驗；采用Pearson法進行相關性分析。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 2型糖尿病合并椎間盤退變患者MRI圖像 2型糖尿病合并椎間盤退變患者出現脊椎骨髓脂肪化、多個椎體上緣許莫氏結節(jié)等椎間盤退變病變，見圖1。非糖尿病椎間盤退變患者MRI影像學顯示T2WI呈點狀、條狀高信號影，纖維化存在部分破裂或完全破裂現象，見圖2。

圖1 2型糖尿病合并椎間盤退變患者MRI圖像

圖2 非2型糖尿病椎間盤退變患者MRI圖像

2.2 兩組患者椎間盤退變程度Pfirrmann評分的比較 2型糖尿病組患者L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤的Pfirrmann評分均高于非2型糖尿病組(均P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者椎間盤Pfirrmann評分比較(x±s，分)

2.3 兩組患者血清Caspase-9、Bcl-2及炎性因子水平的比較 2型糖尿病組患者血清Caspase-9、IL-6、IL-18、CRP水平均高于非2型糖尿病組，血清Bcl-2水平低于非2型糖尿病組(均P<0.05)。見表3。

表3 兩組患者血清Caspase-9、Bcl-2及炎性因子水平的比較(x±s)

2.4 2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9、Bcl-2水平與椎間盤Pfirrmann評分的相關性 2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評分呈正相關，血清Bcl-2水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評分呈負相關(P<0.05)。見表4。

表4 2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9、Bcl-2水平與椎間盤Pfirrmann評分的相關性

2.5 兩組患者血清Caspase-9與Bcl-2水平的相關性 2型糖尿病合并椎間盤退變患者及單純椎間盤退變患者的血清Caspase-9水平與Bcl-2水平均呈負相關(r=-0.356，P<0.001；r=-0.332，P<0.001)。

3 討 論

椎間盤退變可引起頸部、腰部、腿部麻木和疼痛，是椎間盤突出的發(fā)病基礎，嚴重影響中老年人生活質量。纖維環(huán)破裂導致髓核突出后免疫反應和炎癥反應異常激活并引起血循環(huán)障礙是椎間盤退變發(fā)生的重要機制[15]。有研究表明，椎體軟骨終板細胞凋亡可以促進纖維環(huán)完全纖維化及核髓消失，從而導致椎間盤退變的發(fā)生[16]。

黏多糖是椎間盤的主要組成分之一，糖代謝紊亂會使腰椎退行性病變患者椎間盤的退變加重并導致纖維環(huán)出現裂隙，影響椎間盤的穩(wěn)定性和載荷，加速椎間盤破裂和椎間盤突出的發(fā)生[17]。有研究報告，糖尿病患者的內質網可應激誘導細胞凋亡增加，該過程不僅能加重糖尿病患者血管病變，還能促進椎間盤相關細胞凋亡[18]。本研究結果顯示，2型糖尿病組患者L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評分均高于非2型糖尿病組患者(均P<0.05)，提示合并糖尿病可能加重椎間盤退變病變程度。

Caspase-9是一種細胞凋亡調控蛋白，在啟動細胞凋亡機制中發(fā)揮重要作用。有研究發(fā)現，膝骨關節(jié)炎大鼠Caspase-9表達上調，與軟骨細胞凋亡增加有關[19]。Caspase-9也被證實在激素性股骨頭缺血壞死新西蘭大耳白兔模型中高表達，并可通過促進骨細胞凋亡影響疾病進展[20]。Tang等[21]研究表明，椎間盤退變中氧化應激反應的增加可誘導Caspase-9表達上調，促進IL-6等炎癥介質表達，加速軟骨細胞凋亡，從而引起椎間盤退變。本研究結果顯示，2型糖尿病組患者血清Caspase-9水平及IL-6、IL-18、CRP等炎癥因子水平均高于非糖尿病組，且2型糖尿病合并椎間盤退變患者血清Caspase-9水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評分均呈正相關(均P<0.05)。這提示2型糖尿病合并椎間盤退變患者存在較強的炎癥反應，其可能是促進椎間盤退變的因素之一；Caspase-9水平的升高可以促進炎癥因子的表達，從而進一步促進椎間盤退變，該過程可能與Caspase-9參與內質網應激介導的細胞凋亡有關[22]；Caspase-9水平可能可以反映2型糖尿病患者椎間盤退變的程度。

Bcl-2是一種凋亡相關調控蛋白，可通過作用于線粒體，在抑制細胞凋亡機制中發(fā)揮重要作用，但其可能在自身免疫性疾病、神經退行性疾病和腫瘤等疾病中表達缺失。研究表明，絕經后骨質疏松癥患者血清Bcl-2表達水平下調，與腰椎骨密度呈正相關[23]。Bcl-2還可增強骨髓間充質干細胞在缺氧環(huán)境中的抗凋亡能力，在椎間盤退行性病變的治療中有重要的指導意義[24-25]。Bcl-2表達下調可誘導髓核細胞及軟骨終板源性干細胞凋亡，促進椎間盤退變的發(fā)生及進展[26-27]。有研究顯示，高糖可降低Bcl-2蛋白表達，與血管內皮功能障礙有關[28]。本研究結果顯示，與單純椎間盤退變患者相比，2型糖尿病組患者的血清Bcl-2水平降低，且血清Bcl-2水平與L1/2、L2/3、L3/4、L4/5、L5/S1節(jié)段椎間盤Pfirrmann評分均呈負相關(均P<0.05)，提示Bcl-2低表達可能與2型糖尿病患者椎間盤退變有關。有研究報告，Bcl-2可通過調節(jié)鈣代謝影響內質網啟動細胞凋亡[29]，當其表達降低時，內質網可誘導細胞凋亡，這可能是2型糖尿病合并椎間盤退變患者椎間盤退變程度更重的原因之一。

有研究發(fā)現，Bcl-2可通過抑制Caspases蛋白表達、細胞色素C釋放等在疾病進展中起抗細胞凋亡作用[30]。母膠質瘤細胞中Caspase-9的表達下調，與腫瘤細胞凋亡受到抑制有關[31]，而乳腺癌患者的核因子κB/Bcl-2/Caspase-9通路可調控腫瘤細胞凋亡進程[5]，表明Bcl-2與Caspase-9在細胞凋亡進程中分別發(fā)揮抗凋亡作用和促凋亡作用。本研究結果顯示，兩組患者的血清Caspase-9水平與Bcl-2水平均呈負相關(均P<0.05)，提示Bcl-2下調可能靶向誘導Caspase-9高表達，兩者共同誘導髓核、軟骨細胞凋亡。

綜上所述，合并2型糖尿病的椎間盤退變患者血清Caspase-9水平升高、Bcl-2水平降低，二者的表達水平與椎間盤退變程度有關，可能共同調節(jié)細胞凋亡，從而加重椎間盤退變的程度。但本研究僅分析合并2型糖尿病對椎間盤退變患者Caspase-9、Bcl-2的表達水平影響，二者與細胞凋亡及病變進展的具體機制尚需進一步探究。