腰椎间盘退变的机制

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1、万方数据第16卷第21期208年11月中国矫形外科杂志OrthopedicJournalofChinaVoL16．No．21Nov．2008藜j蓄麓{蘧鬟黧笺黝鲢蒸懑腰椎问盘退变的机制张文庆1，姜杰1，庞晓东2，高春华2，叶启彬2(1．江西省南昌市第二医院骨科，南昌330003；2．武警总医院脊柱外科，北京100039)中图分类号：R681．53文献标志码：A文章编号：1005—8478(2008)21—1635—02腰椎问盘突出是骨科的常见病，疼痛是常见的症状，然而其产生退变的病理机制尚不清楚。椎问盘的退变过程不仅仅表现为形态学上的变化，更伴随着腰椎问盘的组织学与生化性质的

2、系统性改变，如椎问盘组织中蛋白多糖和水含量的降低、胶原类型的转换、各种降解酶活性的升高以及炎症递质的释放等。这一系列的变化构成了盘源性腰痛和相应神经根病变的物质基础¨。J。l退变椎间盘组织中的致炎物质及作用1．1组胺、5一羟色胺和前列腺素组胺和5一羟色胺是最重要的炎症递质，是局部组织在炎症反应的标志物。它们是炎症早期阶段引起微血管扩张和细静脉通透性增加的卡要递质，两者义都是致痛物质。5一羟色胺在脊髓损伤的继发性反应中起着重要作用，引起血管收缩、血小板聚集，从而影响局部脊髓血流，导致脊髓中央出血性坏死；同时可引起自由基的形成，脂质过氧化增加。彭宗淦等14J在动物实验研究中指出：

3、退变椎问盘中血管活性胺类含量明显高于止常对照组，说明退变腰椎间盘巾存在炎症反应。Saal等”1通过培养正常鼠椎问盘髓核细胞发现，正常髓核细胞有基础性炎症性细胞闪子的分泌，但当与脂多糖共同培养时，这些因子大馈分泌。Kang等16J的研究发现，退变椎问盘细胞比正常椎问盘细胞在体外培养时能产生更多的化学因子。这些研究说明椎间盘退变本身具有启动和促进炎症反应的作用。1．2磷脂酶A2(phospholipase，PLA2)PLA：是炎症部伉细胞膜产生前列腺素和白i烯的限速酶。PLA：是局部炎症的启动物质，它可在炎症部位使细胞膜水解花生四烯酸，产牛前列腺素E(脂肪环氧化产物)和白三烯(5

4、一脂肪氧化酶产物)等一系列具有强烈致炎和致痛作用的花生四烯酸代谢产物。PLA。是人体内重要的炎症递质和致痛物质，具有神经毒性作用，凶此它是局部组织炎症的特殊标记物。Puannou等¨’采用荧光酶解物法检测PLA，的活性，证实IL—B能抑制椎问盘组织中蛋白多糖的聚集，促进纤维作者简介：张文庆(1969一)，男，汉族，南昌人，主治医师，研究方向：脊柱外科，(电话)15979169188环产生PLA：，并引起H型PLA：的剂量依赖式分泌。在损伤性外力作用下，高水平的PLA：从结构薄弱的退变纤维环或破裂的椎间盘巾漏逸到邻近组织的可能性很大。PLA：可通过直接刺激神经根引起化学性神经根

5、炎。1．3细胞因子在退变突出的椎问盘组织中有大量的细胞因子，尤其是TNF—d、IL一1、IL一6等炎性细胞因子存在。退变的椎问盘组织叮以自发地产生相当数量的TNF一瑾、IL—la和IL—18¨J。研究表明，小剂量IL—I在软骨基质中蛋白多糖(PG)的合成具有抑制作用，而较大剂量的11—1在软骨基质中PG的降解具有刺激作用。说明IL—l对软骨基质的新陈代谢起着重要作用。在软骨的体外培养中，证实IL—ld刺激PG降解与金属蛋白酶的产生有关一J。这说明IL一1诱导的PG降解可能是通过多种机制进行的。由于髓核组织与软骨组织的相似性，可以认为在髓核组织中也存在相似的机制。1．4基质金属

6、蛋白酶与椎间盘退变随着基础研究的深入，细胞因子和炎性介质在椎问盘退变及其继发疾病的发病机制巾的作用显得愈加突出，其中MMPs起着极为重要的作用。MMPs是一类结构中含有Zn“、ca“的蛋白水解酶类，主要参与细胞外基质的代谢，是基质降解酶类中最重要的一种，几乎能降解细胞外基质的所有成分。MMPs与一系列生理病理过程密切相关¨⋯。大量研究表明，椎问盘退变和MMPs的含量与活性密切相关¨“。Kanene-to在实验中发现，免疫组化染色MMP一3的阳性率与MRI显示的椎问楹退变程度呈明显相关，椎问盘突出组明显高于非突出组，年龄和阳性率及MRI显示的退变程度无相关性¨“。Nishida

7、利用RT—PCR技术检测发现，MMP一3mRNA的表达水平在突出的椎间盘组织中明显高于非突出的椎间盘组织，同时发现MMP一3与基质金属蛋白酶一1组织抑制剂(tissueinhibitorofmetalloproteinases一1，TIMP一1)之间的不平衡可能与椎问撤退变有关‘t3]。Robert对49例退变突出的椎间盘进行免疫组化染色发现，MMP一1、MMP一2、MMP一3和MMP一9的阳性率分别为9l％、71％、65％和72％[14j。．2椎间盘源性疼痛的炎性反应信号传导途径目前认为椎问盘退变的关