腰椎间盘突出症患者髓核组织TNF-α、IL-8以及IL-10的表达及其意义

乔晓峰 李长德 解云川 王建业 罗文哲(佳木斯大学附属第一医院，黑龙江 佳木斯 54002)

腰椎间盘突出症是腰椎纤维环破裂后髓核突出压迫神经根，造成以腰腿痛为主要表现的疾病。其发病机制一直存在着争论〔1，2〕。研究表明，腰椎间盘突出症患者体内产生大量金属蛋白酶、白细胞介素(IL)、肿瘤坏死因子(TNF)等，这些物质在椎间盘退变和突出的病理过程中具有重要的调控作用〔3〕。因此，本研究通过检测腰椎间盘突出症患者髓核组织TNF-α、IL-8、IL-10表达水平，探讨腰椎间盘退变和突出机制，为更好地治疗腰椎间盘突出症提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 病例选择 选择2011年8月至2012年12月我院骨科手术治疗的腰椎间盘突出症患者共56例，其中男32例，女24例，平均年龄(58.6±5.3)岁，均为慢性发病，进行性加重。病程2.5～13年，平均7.0年。所有病例发病后均具有典型的坐骨神经痛，直腿抬高试验(+)，加强试验(+)，其中伴有腰臀部疼痛52例，放射性神经痛47例，下肢感觉障碍9例，下肢肌肉萎缩3例。手术均由同一组医师施行，采用标准的开窗或半椎板切除，切除的腰椎间盘组织作为病变样品。取同期来我院骨科的腰椎爆裂骨折脱位患者作为对照组，共34例，均为男性，平均年龄(35.2±8.4)岁，施行手术减压并取未受累的腰椎间盘髓核组织作为对照组，无脊柱病史，无全身胶原免疫病史和急慢性感染史。

1.2 样品处理 将腰椎间盘组织仔细剔除纤维环，保留髓核组织，以生理盐水冲洗，置于－80℃冰箱中保存备用。冻干的椎间盘髓核组织100 mg，超声粉碎，加1 ml磷酸盐缓冲液(PBS)制成匀浆，4℃、10 000 r/min离心，取上清，待检。

1.3 指标检测 ELISA法对髓核上清液TNF-α、IL-8以及IL-10表达进行检测，ELISA试剂盒购自北京军事医学科学院免疫学研究所，按照试剂盒说明书操作。

1.4 统计学方法 应用SPSS11.5统计软件进行分析，数据资料以±s表示，样本差异比较采用两样本t检验。

2 结果

与对照组相比，腰椎间盘突出症患者髓核组织TNF-α、IL-8表达明显增加(P＜0.05，P＜0.01)，IL-10表达明显降低(P＜0.05)。见表1。

表1 髓核上清液中TNF-α、IL-8、IL-10的表达(±s，pg/ml)

表1 髓核上清液中TNF-α、IL-8、IL-10的表达(±s，pg/ml)

与对照组相比:1)P＜0.05，2)P＜0.01

34 3.24±0.25 8.91±1.32 15.36±7.64椎间盘突出症组 56 6.73±0.861) 35.74±6.442)10.52±3.021)IL-8 IL-10对照组组别 n TNF-α

3 讨论

退变的椎间盘中可自发地产生多种细胞因子，这些细胞因子在椎间盘退变中启动基质降解酶和促进炎症反应，直接参与椎间盘的退变过程。TNF-α主要由激活的巨噬细胞产生，对中性粒细胞、单核细胞具有活化作用，并促进血管内皮细胞释放IL-6、IL-8等，引发神经根水肿、血管内凝血等损害，TNF-α也被认为是触发与维持神经源性疼痛过程中一个关键性病理因子，它可以促进磷脂酶和明胶酶的表达，使血管基底膜中的胶原和层粘连蛋白降解，破坏血-神经屏障，引起巨噬细胞侵入，进一步释放TNF-α等炎性因子〔4，5〕，出现严重的临床症状。IL-8是一种趋化性细胞因子，趋化中性粒细胞，诱导其变形、脱颗粒、胞浆内钙短暂上升等，对T淋巴细胞和嗜碱性粒细胞也有趋化作用，对炎症和免疫过程有重要的调节作用。Carragee等〔6〕取腰椎间盘突出症和脊柱侧凸患者的髓核进行培养，发现椎间盘组织可自发地产生IL-8和单核细胞化学趋向性蛋白-1(MCP-1)，从而促进单核巨噬细胞进入椎间盘组织，加速突出物的吸收。IL-10是调节性T细胞的重要相关因子，对免疫应答发挥负性调节作用，抑制免疫性T细胞的活化，抑制单核、巨噬细胞等多种炎症介质的产生，如IL-12、IL-6、IL-8等，是具有多向性生物学活性的强免疫抑制因子，并介导Th1和Th2两类细胞之间的相互调节〔7〕。

本实验结果说明在椎间盘突出症患者髓核组织局部炎症性细胞因子增加，而抑制性细胞因子减少，进而使突出物边缘新生血管形成，巨噬细胞、中性粒细胞浸润，促进突出物的吞噬和吸收，并进一步导致椎间隙变窄，纤维环松弛，椎体连接失稳，这使得在运动时，纤维环作用于关节软骨的应力增加，尤其是外层纤维环，刺激周边关节软骨细胞增殖，再经软骨内化骨而形成骨赘。由此推测，TNF-α、IL-8、IL-10局部表达变化是椎间盘退变、突出的重要原因。

1 俞振翰，姜 宏，周红海.腰椎间盘突出后的重吸收研究进展〔J〕.南京中医药大学学报，2012;28(4):397-400.

2 Ganey TM，Meisel HJ.A potential role for cell-based therapeutic in the treatment of intervertebral disc herniation〔J〕.Eur Spine J，2002;11(2):S206-14.

3 汪东方.腰椎间盘突出患者椎间盘局部细胞因子的变化〔J〕.现代医药卫生，2009;25(11):1660-1.

4 Korge A，Siepe C，Mehren C，et al.Minimally invasive anterior approaches to the lumbosacral junction〔J〕.Oper Orthop Traumatol，2010;22(5):582-92.

5 王继夫.48例腰椎间盘突出症患者腰椎间盘组织中TNF-α水平测定及分析〔J〕.山东医药，2010;50(3):78.

6 Carragee EJ，Spinnikie AO，Alamin TF，et al.A prospective controlled study of limited versus subtotal posterior discectomy:short-term outcomes in patients with herniated lumbar intervertebral discs and large posterior anular defect〔J〕.Spine，2006;31(6):653-7.

7 张道杰，段朝霞.IL-10的研究进展〔J〕.国际免疫学杂志，2003;26(1):39-41.