腰椎间盘退变性疾病的研究进展

[摘要] LDDD属于临床常见脊柱疾病，相关学者将其定义为，因腰椎间盘与关节突的关节软骨及周围韧带退行性变化所致腰腿疼痛等临床表现一系列疾病总称，多造成退变性腰椎管狭窄、腰椎滑脱等病变。LDDD病因较为复杂，且尚未明确其发病机制，因而临床未能取得理想疗效。近年来，诸多新技术如基因技术生物学，极大促进了LDDD的研究进展，该研究对其具体进展进行综合论述，以期为临床研究提供参考。

[作者简介]乔成钢（1982-），男，内蒙古呼和浩特人，硕士研究生在读，住院医师，主要从事脊柱外科工作。

[通讯作者]杨学军（1962-），男，内蒙古呼和浩特人，硕士，主任医师，主要从事脊柱外科临床。

Research Progress of Lumbar Degenerative Disease

QIAO Cheng-gang, YANG Xue-jun

Development of Spine Surgery, The Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot, Inner Mongolia, 010052 China

[Abstract] As a common spinal diseases, lumbar degenerative disk diease (LDDD) is defined by relevant scholars as the general name of a series of disease which have the clinical manifestation of waist and leg pain caused by degenerative changes of lumbar disc, articular process cartilages and surrounding ligament, and it always results in degenerative lumbar spinal stenosis and spondylolisthesis. Its clinical effect is not good because of complex causes and undefined pathogenesis. This paper reviews the progress of many new technologies such as gene technology and biology which greatly improve the research progress of LDDD in recent years so as to provide reference for clinical study.

[Key words] Lumbar degenerative diseases; Research progress

近年医学技术不断进步，在手术与非手术治疗基础上出现许多新技术，为腰椎间盘退变性疾病（LDDD）发病机制的阐述及其治疗提供新方法，其中以生物学与基因技术为代表。该综述在论述LDDD发病机制与病理变化基础上，探讨新技术发展下的LDDD治疗手段与新进展，现就其研究进展与展望作如下综述。

1　LDDD发病机制与病理变化

1.1　发病机制

LDDD病因较为复杂，其和性别、年龄、环境、创伤等因素有关，同时相关资料报道，许多双生儿与家庭成员发病相关性提示遗传亦是LDDD高风险因素 [1]。维生素D受体属于骨重塑与矿化重要因素，其基因的多态性和骨质疏松症与骨关节炎密切相关，作为最早被发现的疾病相关基因，维生素D可对糖胺聚糖硫进行调节，促进蛋白多糖的合成，从诱发椎间盘的细胞外基质的结构变化，由此诱发腰椎间盘退变性疾病。同时据相关研究显示，基质金属蛋白酶3与IX型胶原表达亦属于LDDD发病的高危因素；此外白细胞介素-1均被证明与LDDD相关，但也在一定程度上导致该疾病病因复杂且难以明确 [2]。

1.2　病理变化

椎间盘包括髓核、纤维环与软骨终板，成分包括蛋白多糖、胶原、水及少量细胞。髓核包含蛋白多糖、水、弹性蛋白与Ⅱ型胶原，其中胶原具细小纤维与强亲水性，起到保证椎间盘抗压能力作用；纤维环内层连接终板，层间为40～70°，外环呈现同心圆状态连接上下椎体；软骨终板属椎间盘营养物质的来源，可为椎间盘提供营养物质以维持椎间盘新陈代谢。LDDD病理变化：纤维环内层膨出，致髓核组织压力化为纤维环切向力并作用于纤维环外层，同时其胶原结构变化减弱纤维环的弹性并降低其抗剪与抗张力。而髓内核中蛋白聚糖的降低可致水分减少，减低椎间盘的黏弹性，进而致使纵向负荷作用至纤维环并引发纤维环的破裂，加重病情并引发关节突增生与韧带增厚，诱发腰椎滑脱及腰椎管狭窄等病变 [3-4]。

2　LDDD

LDDD表现为腰痛、椎管狭窄、马尾损伤与神经根痛等症状，目前治疗手段有休息、药物治疗与生物治疗，以达到逆转或者延缓病变进程的目的，必要时予以手术以缓解症状。一般情况下，生长因子、细胞因子与酶均通过自行分泌或旁分泌对椎间盘稳定性进行调节，当出现LDDD时，椎间盘失去良好内稳定，其外科手术治疗主要通过置换人工椎间盘、椎间融合与切除椎间盘等，生物治疗则通过调节椎间盘重要基质蛋白、蛋白酶类与促炎因子表达以改善症状，主要手段为生长因子与基因治疗 [5]。

2.1　药物治疗

治疗LDDD药物主要有止痛剂、微循环改善药物与激素等，以达到改善症状的目的。据相关文献报道，目前药物改善胶原与PGs成为治疗热门 [6]。相关研究表明，降钙素等抗骨质疏松类药物可抑制软骨细胞的凋亡，降低MMP-13表达并减少基质的降解，从而在保证机体骨量基础上预防疾病发生。而烟酰胺属于抗生素，经临床实践证实其可促进胶原与PGs的合成，可改善LDDD。有相关文献以辛伐他汀用于兔椎间盘，发现其对促进胶原与PGs分泌具有积极作用，为腰椎间盘退变提供新的治疗尝试途径 [7-8]。

2.2　手术治疗

大部分患者经保守治疗均可缓解临床症状，但也存在部分患者症状加重，甚至出现功能性障碍，因而须予以手术治疗。椎间盘切除属于常见术式，其可缓解症状但可致使椎间高度的丢失及载荷能力的下降，甚至引发邻近间盘的退变；椎间融合能够正确对位并重建节段稳定性，但其存在疗程长、费用高及预后不良的缺点，据相关研究表明，该术式自体供骨发生慢性疼痛率为9.00%，融合失败率为10.00% [9]。近年人工椎间盘置换得到广泛应用，其可避免邻近节段的退变并重建维持病变节段活动度，相关研究表明其术后并发症发生率7.30%～29.10%，低于其他术式，但其对邻近间盘影响还需进一步临床分析。棘突动态内固定近年应用新术式，其疗效与安全性还待进一步验证 [10-11]。

2.3　生物治疗

生物治疗包括生长因子与基因治疗，较多临床实践证实，生长因子与细胞因子对椎间盘具良好生物学效用，其中胰岛素型生长因子-1可促进基质合成与间盘细胞的增殖 [12]。相关文献报道TGF-β不仅可促进PGs分泌，而且可增强髓核细胞的增殖；同时骨形成蛋白的BMP-2与BMP-12对间盘细胞分析胶原与PGs均具促进作用，其中BMP-12成骨作用比BMP-2弱，适用于椎间盘修复 [13]。大量研究证实上述生长因子具生物学活性，对恢复椎间高度与间盘结构有积极意义，同时报道通过OP-1椎间注射可减少炎性介质表达，达到减轻疼痛症状的目的 [14]。基因治疗指将相关基因转至细胞，促进其对基因表达，从而释放某种目的蛋白以发挥作用。基因转染包括病毒基因转染与非病毒基因转染，其中病毒类具较高效率但安全性仍未明确，而非病毒类则安全性高、效率较低；基因治疗包括直接与间接基因转染，前者属于将基因直接转至靶器官细胞，而后者则为靶器官细胞培植后于体外进行转染并植入体内 [15]。随着生物学技术发展，近年治疗LDDD方法还包括组织工程学方法等。

3　展望

LDDD生理病理机制仍属今后工作重点，同时需加强对理想方案探索。通过分析临床研究发现，实验成果多属于动物实验，各类治疗手段对LDDD疼痛缓解与功能恢复作用机制还缺乏有效事实支持，仍待临床进一步观察。同时，由于基因治疗腰间盘退变性疾病的起步较晚，其有效性与安全性还需临床数据支持。随着上述各类研究深入开展，于LDDD不同进展阶段予以相应治疗方案，可望取得较为理想的临床疗效。

综上所述，目前LDDD发病机制与病理变化研究已获初步成效，其治疗亦有了新的尝试途径，但仍存在较多问题。临床通过掌握LDDD的发病机制与病理变化情况，进一步分析腰椎间盘退变性疾病的治疗进展情况，对于探讨有效提升腰椎间盘退变性疾病的疗效，并对LDDD相关研究进行展望具有重要价值。