椎间盘源性腰痛患者椎间盘组织中IL-1、IL-6的水平变化及其与JOA评分的相关性研究

吴春财，陈乃用，冯坚固

椎间盘源性腰痛是脊柱外科中较为常见的一种慢性疾病，临床患病率为33%左右[1]。主要是在椎间盘退变、椎间盘炎等因素的刺激下，在椎间盘内疼痛感受器上产生作用，从而诱发的一种慢性下腰疼症状，对患者的生活质量有诸多不利影响[2]。近年来有研究指出，在椎间盘源性腰痛患者中，腰椎盘退变后所降解的炎症因子在自身免疫炎性反应发病中起着重要作用[3-4]。日本骨科学会评分（JOA）是了解腰痛患者腰椎功能的重要评分量表。本研究观察椎间盘源性腰痛患者椎间盘组织中白细胞介素（IL）-1、IL-6水平变化，并探讨其与JOA评分的相关性，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2019年8月至2020年8月中国人民解放军联勤保障部队第906医院接诊的50例椎间盘源性腰痛患者作为观察组，纳入标准：（1）符合椎间盘源性腰痛诊断标准[5]，有反复发作的腰痛症状，并通过CT、X线片等相关检查显示椎间盘造影阳性；（2）病程＞1年，经保守治疗无效，需接受手术治疗；（3）具有腰椎盘组织样本。排除标准：（1）合并腰椎滑脱、椎管狭窄等情况；（2）合并类风湿关节炎、感染性疾病等；（3）合并凝血功能异常、内分泌功能、免疫功能异常；（4）合并其余重大躯体疾病、恶性肿瘤等。另选择同期由于外伤所致的腰椎骨折患者30例作为对照组，患者受伤前无椎间盘障碍、腰痛等情况，均接受手术治疗后留取椎间盘组织。两组基础资料差异无统计学意义（P＞0.05），见表1。研究通过本院伦理委员会批准实施，且患者均签署知情同意书。

表1 两组基础资料比较

1.2 椎间盘组织IL-1、IL-6检测（1）取出受试者手术过程2块约1cm大小椎间盘髓核组织标本，将其固定后于－70℃低温保存待用。（2）采用Western blot检测椎间盘组织中IL-1、IL-6水平。提取椎间盘组织中总蛋白，进行转膜、脱脂处理；常规PBS洗涤，加入兔抗人IL-1单克隆抗体、兔抗人IL-6单克隆抗体，比例为1∶200，置于4℃的冰箱中进行孵育过夜；洗涤缓冲液进行漂洗，每次20 min，共漂洗2次，添加入辣根过氧化物所标记的兔抗免疫球蛋白（Ig）G，置于37℃的温度中，进行1 h的孵育处理；洗涤缓冲液进行漂洗，每次5 min，共漂洗4次，二氨基联苯胺显色处理后，胶片储存。将-actin当做内参对照，检测过程中所使用的单克隆抗体及其余材料均购于泸州客隆生化试剂公司；选择Quantity One 4.62系统进行半定量分析，并进行内参-actin蛋白的吸光度校正处理，计算IL-1、IL-6水平。

1.3 JOA评分方法术前评估观察组患者下腰痛JOA评分[6]，主要内容包括主观症状（下腰背痛、腿痛/腿麻、步态）、临床体征（直腿抬高试验、感觉障碍、运动障碍）、日常活动受限程度及膀胱功能四个项目，分值范围0～29分，得分越低则表示腰椎功能障碍程度越重。

1.4 统计方法采用SPSS 18.0统计软件进行分析，计量资料以均数±标准差表示，采用t检验；计数资料比较采用2检验；相关性分析采用Pearson直线分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组椎间盘组织IL-1、IL-6水平比较观察组椎间盘组织IL-1、IL-6水平均高于对照组（均P＜0.05），见表2。

表2 两组椎间盘组织IL-1、IL-6表达水平比较 pg/ml

2.2 椎间盘组织IL-1、IL-6水平与JOA评分的相关性观察组患者JOA评分7～20分，平均（12.42±3.40）分。经过Pearson直线相关性分析显示，椎间盘组织IL-1、IL-6水平与JOA评分均呈负相关（r=－0.653、－0.737，均P＜0.05），见封二彩图4～5。

2.3 椎间盘组织IL-1和IL-6的相关性分析椎间盘组织IL-1与IL-6呈正相关（r=0.587，P＜0.05），见封二彩图6。

图4 椎间盘组织IL-1和JOA评分的相关性

图5 椎间盘组织IL-1和JOA评分的相关性

图6 椎间盘组织IL-1和IL-6的相关性

3 讨论

目前研究认为，椎间盘退变过程中，椎间盘组织可自发性的分泌出大量促炎介质，导致椎间盘纤维环局部发生自身免疫应答反应，从而诱发患者出现疼痛症状，是导致病情发生的重要原因[5]。

IL-1是一种炎症重要递质，既往已有研究发现，机体椎间盘退变组织中的多种细胞均具有分泌IL-1的功能[6]。随着研究不断深入，有报道发现在退变的椎间盘组织中，IL-1可通过调控细胞因子、趋化因子之间的分解代谢过程，发挥一系列生物学效应，且对神经血管有不良影响[7]。IL-6不仅可促使炎症细胞发生大量聚集，且还对其余炎性介质的释放具有刺激作用。有报道发现，IL-6还可刺激椎间盘组织中前列腺素E2、基质金属蛋白酶、一氧化氮介质的生成，加剧椎间盘炎症反应[8]。

本研究显示，在椎间盘源性腰痛患者椎间盘组织中IL-1、IL-6的表达明显更高，且IL-1、IL-6水平与JOA评分均呈负相关。这提示随着IL-1、IL-6水平的升高，可进一步加剧患者下腰痛功能障碍症状。分析原因是由于：（1）IL-1的大量生成可促使椎间盘基质降解，诱发椎间盘退变，此过程中可释放大量的炎症因子，进入破裂的纤维环裂缝中，对纤维环内的疼痛感受器产生刺激作用，从而诱发腰痛行为学的发生[9]。（2）IL-6可促使髓核细胞外基质中蛋白多糖的分泌降低，并对成纤维细胞合成胶原蛋白的过程具有抑制作用，加上其本身具有促炎作用，在多种功能的效应下，加重了椎间盘源性腰痛患者的功能障碍。Sainoh等[10]通过给予椎间盘源性腰痛椎间盘患者单次的IL-6受体抗体，可在短期内缓解患者腰痛症状，为患者的治疗提供了一条新思路。本研究进一步分析也发现，椎间盘组织中IL-1与IL-6呈正相关，这提示两种炎症介质之间具有相辅相成的作用，共同加剧了椎间盘源性腰痛患者的功能障碍程度。