趙衍弢 周樹良 朱立帆

(蘇州市第九人民醫(yī)院骨科,江蘇 蘇州 215200)

肩頸及下腰痛是老年人常見癥狀,不僅影響老年人生活質量,還給家庭、社會帶來一定負擔。據報道腰椎間盤退行性病變是引起老年人肩頸、下腰痛的主要原因〔1〕。腰椎間盤退行性病變發(fā)生機制至今尚未完全明確,但已證實與外力、炎性反應、細胞凋亡等有關。炎癥因子在腰椎間盤退行性病變的發(fā)生發(fā)展中扮演重要角色,可通過介導炎癥級聯(lián)反應、加速細胞外基質分解、誘導細胞凋亡等破壞腰椎間盤組織〔2〕。目前已知的參與腰椎間盤退行性病變的炎癥因子有白細胞介素(IL)-1、腫瘤壞死因子(TNF)-α、IL-6、轉化生長因子(TGF)-β等,其中IL-1在腰椎間盤退行性病變中占核心地位〔3〕。IL-1由IL-1α、IL-1β、IL-1RN等亞型構成,研究發(fā)現(xiàn),阻斷IL-1β可以降低細胞外基質降解,緩解腰椎間盤退變程度,但具體機制尚未可知〔4〕。IL-21是活化的Th17細胞分化的一種細胞因子,可促進Th17細胞增殖及分化。研究顯示,IL-17在腰椎間盤病例組織中呈高表達,推測IL-21可能參與了腰椎間盤退行性病變的進程〔5〕?；诖?本研究探討老年腰椎間盤退行性病變程度與IL-1β、IL-21的關系,以期為老年腰椎間盤退行性病變的診斷、治療提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2019年12月至2021年12月蘇州市第九人民醫(yī)院收治的老年腰椎間盤退行性病變患者98例(病例組)。納入標準:(1)符合腰椎間盤退行性病變診斷標準〔6〕,且經磁共振成像(MRI)證實;(2)既往無脊柱手術史。排除標準:(1)合并有脊柱感染、腫瘤、結核等疾病者;(2)自身免疫系統(tǒng)疾病者或近期嚴重感染者;(3)既往有免疫調節(jié)劑治療史者。根據Pfirrmann分級〔7〕將患者按退行性病變程度分為輕度組29例、中度組47例、重度組22例;輕度組:男19例,女10例,平均年齡(72.45±6.36)歲;中度組:男27例,女20例,平均年齡(73.84±6.05)歲;重度組:男14例,女8例,平均年齡(71.95±5.71)歲。另選取同期老年健康體檢者30例為對照組,其中男20例,女10例,平均年齡(72.36±5.84)歲,均排除脊柱手術史和急慢性感染。各組一般資料差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。

1.2研究方法 于入組當天,采集所有對象5 ml外周血置于抗凝管中,用離心機以3 000 r/min轉速離心15 min,吸取上層血清置于新的離心管中,并保存于-80 ℃冰箱。待所有血清樣本收集后采用酶聯(lián)免疫吸附試驗檢測血清IL-1β、IL-21表達。

于入組當天,采用日本骨科協(xié)會評估治療(JOA)評分、視覺模擬評分(VAS)評估不同退行性病變程度組腰椎功能、腰椎疼痛情況。JOA評分:分別從疼痛主觀癥狀(反射痛、下腰背痛、腿痛等)、臨床特征(直腿抬高試驗、肌力、感覺等)、日?；顒邮芟薅热齻€方面評估患者腰椎功能,總分為29分,分數(shù)越高則腰椎功能越好。VAS:標注一段長10 cm的線段,分別標注數(shù)字0～10,其中0表示無痛,10表示最痛,分數(shù)越高則疼痛越劇烈。

1.3統(tǒng)計學方法 采用SPSS22.0軟件進行t檢驗、單因素方差分析(F檢驗)、χ2檢驗、Pearson相關性分析。

2 結 果

2.1病例組與對照組血清IL-1β、IL-21水平比較 病例組血清IL-1β、IL-21水平顯著高于對照組(P<0.001)。見表1。

表1 病例組與對照組血清IL-1β、IL-21水平比較

2.2不同退行性病變程度組血清IL-1β、IL-21水平及JOA評分、VAS比較 不同退行性病變程度組血清IL-1β、IL-21水平及JOA評分、VAS差異有統(tǒng)計學意義(均P<0.05),各組IL-1β、IL-21水平及VAS比較:輕度組<中度組<重度組(均P<0.05),各組JOA評分比較:輕度組>中度組>重度組(均P<0.05)。見表2。

表2 不同退行性病變程度組血清IL-1β、IL-21水平及JOA評分、VAS比較

2.3血清IL-1β、IL-21水平與腰椎間盤退行性病變程度、JOA評分、VAS的相關性及IL-1β、IL-21水平相關性 老年腰椎間盤退行性病變患者血清IL-1β、IL-21水平與退行性病變程度(r=0.511、0.311)、VAS(r=0.515、0.541)均呈正相關(均P<0.05),與JOA評分均呈負相關(r=-0.541、-0.336,均P<0.05)。老年腰椎間盤退行性病變患者血清IL-1β水平與IL-21水平呈正相關(r=0.542,P<0.05)。

3 討 論

腰椎間盤退行性病變是臨床常見的脊柱疾病,包括椎間盤突出、退變性腰椎滑脫、脊柱側凸、椎管狹窄等。由于人體腰椎間盤支撐著脊柱約80%的負荷并控制椎體間活動,是人體重要的生理結構〔8〕。但隨著年齡的增加,腰椎間盤開始發(fā)生退行性病變,導致椎間盤靈活性、承載負荷下降,并出現(xiàn)腰背疼痛,嚴重影響老年患者生活質量〔9〕。因此,探討老年腰椎間盤退行性病變發(fā)生機制,對腰椎間盤退行性病變的診斷與防治有重要意義。

腰椎間盤退行性病變的主要臨床表現(xiàn)為腰腿痛,影像學下可見椎間盤信號減低、終板炎、骨贅形成、椎體滑脫、椎間盤突出及神經根壓迫等。腰椎間盤退行性病變是一種與年齡有關的病變,隨著年齡增長,生理應力過度增加,不斷刺激椎間盤細胞,致使細胞外基質降解,最終導致椎間盤組織損壞〔10〕。除此之外,炎癥因子、細胞凋亡也參與了腰椎間盤退行性病變的進程。IL-1β是IL-1細胞因子家族成員之一,也是目前報道最多的與腰椎間盤退行性病變有關的炎癥因子〔11〕。報道顯示,IL-21在腰椎間盤退行性病變患者髓核組織及血清中呈高表達,可能參與了腰椎間盤退行性病變〔12〕。本研究結果表明,炎性因子IL-1β、IL-21異常表達與腰椎間盤退行性病變有關。研究顯示,IL-1β在腰椎間盤退行性病變中的作用如下:①激活炎癥級聯(lián)反應;②誘導細胞凋亡。腰椎神經根部的炎癥是腰椎間盤抗原分子與免疫系統(tǒng)共同作用的結果,Th17細胞及其分泌的IL-17是免疫學研究的重點,與自身免疫性疾病的發(fā)生發(fā)展密切相關〔13〕。孟志強等〔14〕研究顯示,IL-17可通過介導自身免疫反應參與腰椎間盤退行性病變。Th17細胞不僅分泌IL-17,同時也分泌IL-21,而且IL-21對Th17細胞的分化、增殖有促進作用,因此IL-21可能通過影響IL-17分泌參與腰椎間盤退行性病變。

本研究表明,IL-1β、IL-21對患者腰椎間盤退行性病變程度、腰椎功能、疼痛癥狀有一定的評估價值。Tian等〔15〕研究腰椎間盤突出癥與淋巴細胞亞群的關系發(fā)現(xiàn),患者目測類比疼痛評分與CD4+T、CD4+/CD8+呈正相關,與CD8+T呈負相關。馮陽等〔16〕研究也顯示,腰椎間盤退行性病變程度與CD4+T呈線性正相關,說明患者外周血CD4+T百分比越高,腰椎間盤退行性病變越嚴重。IL-21主要由Th17細胞分泌,而Th17細胞由初始CD4+T分化而來,因此,IL-21水平隨著腰椎間盤退行性病變程度加重而升高,對腰椎間盤退行性病變的診斷有一定的價值。IL-1β作為介導腰椎間盤退行性病變最重要的炎癥因子,已有研究表明,其水平與退行性病變程度呈正相關,與JOA評分呈負相關〔17,18〕。本研究結果說明,腰椎間盤退行性病變是多種細胞因子、信號通路共同作用的結果,不同炎性因子及其相關的信號通路相互影響,最終導致腰椎間盤退行性病變,與既往研究結果一致〔19〕。

綜上,IL-1β、IL-21參與了腰椎間盤退行性病變的發(fā)生機制,二者表達水平可間接反映腰椎間盤退行性病變程度。