腰椎間盤突出癥疼痛機制的綜述

周游 王均 陸聲

成都軍區昆明總醫院附屬骨科醫院，云南昆明 650032

腰椎間盤突出癥疼痛機制的綜述

周游 王均 陸聲

成都軍區昆明總醫院附屬骨科醫院，云南昆明 650032

腰椎間盤突出癥(Lumbar disc herniation，LDH)是骨科及疼痛科的常見、多發病。該文主要從機械壓迫、炎癥化學性刺激、自身免疫反應、血運障礙、情感障礙等方面闡述了腰椎間盤突出癥引起患者疼痛的原因機制。幫助醫師進一步了解患者疼痛原因，可以針對性選擇最佳治療靶點和治療方法，從而提高臨床治療效果。

腰椎間盤突出；疼痛；炎癥反應

腰椎間盤突出癥(Lumbar disc herniation，LDH)是骨科及疼痛科的常見、多發病，也是腰腿痛最常見原因。該病以青壯年多見,男性較女性多發，長期重體力勞動、坐位及站立工作者發病率更高[1]。除了腰疼和（或）放射性腿痛外還包括腿麻無力、腰部僵硬及活動受限，嚴重者引起馬尾神經受壓出現大小便失禁。長期慢性疼痛嚴重影響患者的身心健康，亦為患者帶來不同程度的經濟、心理負擔。疼痛是LDH患者最主要臨床表現也是患者就醫的最主要原因，由于部分醫師對該病疼痛機制缺乏了解，治療方法選擇失誤，導致患者疼痛經久不能緩解，或頻繁復發。該文通過綜述LDH引起疼痛的機制，幫助醫師進一步了解患者疼痛原因，可以通過選擇最佳治療靶點和治療方法，從而提高臨床治療效果。

1 疼痛

世界衛生組織(WHO)和國際疼痛研究協會(IASP)給疼痛的定義是：疼痛是組織損傷或潛在組織損傷所引起的不愉快感覺和情感體驗。按疼痛持續時間長短，目前認為3個月以內為急性疼痛，而持續超過3個月疼痛為慢性疼痛。LDH患者絕大多數屬于慢性疼痛，患者就醫時多已經疼痛數月、數年甚至數十年。

2 LDH的疼痛機制

對于LDH的疼痛機制與大多數慢性疼痛相似，但也有其特殊性。目前認為主要機制包括:機械壓迫、炎癥化學性刺激、自身免疫反應、血運障礙、情感障礙等。

2.1 機械性壓迫

腰椎間盤突出以L4 5和L5S1平面椎間盤突出發病率最高，與其解剖位于腰骶交界處活動度大、承受壓力較大有關。L5和S1神經根自硬膜囊發出后，于椎管中行走跨過相應椎間盤，當椎間盤病變突出時擠壓相應神經根即引起壓迫癥狀。L3和L4神經根都從相應椎體的上1/3或中1/3水平出硬膜囊，不與同序的椎間盤在椎管中相接觸，這也是臨床上發現單純L3和L4椎間盤突出癥發病率較少的原因之一。

神經根沒有像周圍神經一樣的保護鞘，故對壓迫較為敏感。20世紀30年代已經發現坐骨神經痛和腰椎間盤突出相關，考慮疼痛由神經根受壓引起，從那時起，通過手術切除突出的腰椎間盤，來治療腰椎間盤源性的腰腿痛。但是近年來臨床研究發現神經根受壓與臨床疼痛癥狀并不完全相符。侯樹勛等[2]對300例患者進行術中觀察，記錄髓核突出的類型及其與神經根的關系,并與術前患者的癥狀、體征作對照研究后發現LDH患者的神經根受壓程度與病人的臨床癥狀和疼痛程度并不直接相關，并認為椎管內組織的炎癥反應是造成嚴重腰腿痛的重要因素。Kobayashi S等[3]對狗進行了神經根壓迫模型的研究證實，壓迫24 h后經免疫組化等方法觀察到受壓神經遠端P物質和生長抑素聚集，背根神經節內細胞數量減少，壓迫一周后更為明顯，說明機械壓迫后通過破壞神經的正常代謝，導致神經功能損害進而導致疼痛的產生。

2.2 炎癥刺激

臨床上很容易發現，LDH患者出現急性疼痛時，服用非甾體抗炎藥或激素類等抑制炎癥反應的藥物后，疼痛均有不同程度的緩解，提示LDH患者疼痛與炎癥反應有關。術中亦可發現部分患者神經根與周圍組織黏連嚴重，神經根有充血、水腫等炎性改變，均提示疼痛與炎癥反應有關。

2.2.1 環氧化酶 在炎癥反應中環氧化酶尤其是環氧化酶-2（COX-2）是局部炎癥反應的標志性介質,它通過上調前列腺素E2（PGE2）的表達在人體內多種炎癥相關性疾病的發病機制中起關鍵作用[4]。PGE2的產生主要由細胞膜磷脂酸經磷脂酶A2（PLA2）的作用降解為花生四烯酸（AA），AA經環氧酶（主要是COX-1和COX-2）的作用轉化為前列腺素類物質，經過不同酶作用下轉化為PGE2等產物。環氧化酶是AA轉化為PGE2的關鍵限速酶。俞海明等[5]對58例LDH患者進行手術，并取出62個突出椎間盤標本，進行免疫組化研究，發現LDH患者突出的椎間盤組織中存在COX-2的表達,而對照組中無COX-2表達，并經統計后發現COX-2表達的平均光密度值隨著椎間盤退變突出病理程度的加重而增加,游離型表達量最高。目前臨床上應用解熱鎮痛藥物治療LDH患者疼痛的機理均為抑制環氧化酶的活性，阻止或減少前列腺素類物質的產生，尤其是減少PGE2的生成，從而發揮鎮痛的作用。

2.2.2 TNF-α和IL-1 腫瘤壞死因子α（TNF-α）和白細胞介素1（IL-1）在椎間盤組織的免疫組化學研究呈陽性表達，而在正常組織中為陰性表達。說明TNF-α和IL-1在椎間盤突出癥者的病變及疼痛中起重要作用。韓建軍等[6]對LDH患者手術切除的椎間盤組織進行石蠟切片、免疫染色發現TNF-α表達陽性,對椎間盤無病變者采用相同方法檢測TNF-α表達陰性，而且發現病變越重，TNF-α水平越高。Phillis等[7]對IL-1受體拮抗劑有缺陷的小鼠進行研究發現，小鼠表現出人類椎間盤蛻變的典型特征。趙太茂等[8]通過外源性TNF-α、IL-1β作用于體外孵育的突出腰椎間盤組織，發現組織釋放PGE2增多。Shamji MF等[9]發現TNF-α能夠刺激移植的背根神經節（DRG）,導致神經毒性代謝產物的釋放和炎癥介質的表達。利用TNF-α受體拮抗劑作用于大鼠椎間盤突出模型，發現神經毒性代謝產物的釋放和炎癥介質的表達明顯減少[10]，提示可以應用TNF-α受體拮抗劑對LDH患者的疼痛進行治療。

2.2.3 磷脂酶A2 磷脂酶A2（PLA2）調控著機體多種生理、病理過程，也是細胞膜磷脂酸降解為花生四烯酸（AA），進而經環氧酶的作用轉化為前列腺素，這一過程的限速酶，甚至有研究發現PLA2也是一種直接致痛物質。呂喬等[11]用微量酸滴定法測定LDH患者椎間盤、黃韌帶和硬膜外脂肪組織，發現PLA2高表達且活性增高。提示LDH患者疼痛病理生理機制與PLA2有關。目前已經有很多天然或人工合成的PLA2抑制劑應用于臨床各個科室[12]，其抑制炎癥反應的作用肯定，但是應用PLA2抑制劑來治療LDH疼痛的臨床經驗較少見報道。

2.2.4 5-羥色胺 5-羥色胺(5-HT)是一種重要的化學刺激因素,在中樞神經系統和外周神經系統具有抑制、調節疼痛的作用,其作用于受體后，使神經纖維去極化，從而傳遞傷害感[13]。Hashizume,H.等[14]研究證實5-HT受體拮抗劑能夠減輕椎間盤源性的疼痛。

另外核轉錄因子B和P38絲裂原活化蛋白激酶在LDH患者的疼痛機制中的相關研究也逐漸增多。

2.3 血運障礙

當神經根受壓時，同時伴有動脈供血的減少和靜脈淤血的發生，缺血、缺氧進一步加重炎癥反應加速神經根的損害及病變。部分患者出現行走后放射痛加重，可能與神經缺血、缺氧有關，當平臥休息后，血流障礙緩解，隨之疼痛減輕。Kobayashi S等[3]研究發現靜脈充血和淤血在誘發神經根和誘導神經源性間歇性跛行中一個至關重要的因素。

2．4免疫反應

LDH的免疫假說在20世紀70年代提出,其學說以髓核組織為人體最大的無血供組織為基礎，正常情況下其與機體隔離，當出現纖維環破裂，這種隔絕作用消失，機體認為髓核為“非己”，而產生免疫反應。王葵光等[15]對LDH患者自身免疫狀態進行了研究，證實了椎間盤組織具有免疫原性，并用椎間盤組織提取物（Ⅰ型、Ⅱ型膠原、糖蛋和軟骨基質）刺激LDH患者的淋巴細胞,結果各組均出現高轉化率,提示上述椎間盤組織提取物均具有自身免疫原性。劉志偉等[16]應用免疫酶化染色的方法對31例LDH患者的突出髓核中抗原抗體復合物進行檢測，與20例正常椎間盤作對照,發現抗原抗體復合物存在于病變突出髓核組織 ,而正常椎間盤組織中卻不含此免疫復合物,并且陽性表達程度與髓核破裂并暴露于機體免疫系統的程度相關,提示患者臨床疼痛程度與自身免疫反應的程度相關。趙偉等[17]實驗也發現突出腰椎間盤組織中存在著免疫復合物的表達,免疫復合物的表達可能是下腰痛及坐骨神經痛的重要病理基礎之一。

2．5 情感障礙

臨床工作中很容易就發現慢性疼痛患者都或多或少的伴有情感障礙，其中焦慮和抑郁癥狀最為明顯。這一結果已被大量流行病學調查研究證實。張文祥等[18]研究發現慢性疼痛患者有較高的情感異常，伴抑郁、焦慮癥狀的患者比率較高，疼痛治療后，伴疼痛的緩解情感異常癥狀較治療前緩解。研究發現疼痛是誘發個體情感障礙尤其是焦慮和抑郁的原因[19-20]。吳慶連等對慢性腰腿痛患者進行心理評估，其焦慮情緒的發生率為35.8%，抑郁情緒發生率為39.17%[21]，結果與其他慢性疼痛研究結果相符。另外Arola等[22]的縱向研究發現有抑郁癥狀者3年后疼痛的發生率比非抑郁者高；有疼痛癥狀者3年后抑郁的發生率比非疼痛者高。在焦慮與疼痛關系的研究中，Vassend等[23]發現疼痛患者可以引起焦慮情緒的產生，同時焦慮情緒可以導致患者疼痛敏感性增加。慢性疼痛與情感障礙可以相互作用，互相促進，引起惡性循環。

LDH疼痛機制復雜,每個因素其實并不是孤立的，而是相互促進、相互影響。作者認為神經機械壓迫在LDH患者疼痛中發揮始動作用，激活炎癥化學性刺激機制并且相互促進。自身免疫反應機制與腰腿痛發生關系密切,也是LDH疼痛發生的重要機制之一。目前對于LDH的患者其治療分非手術治療和手術治療。目的均是消除炎癥反應，解除神經根的壓迫。另外對于慢性疼痛患者來說精神癥狀也是不容忽視的，所以針對伴有精神癥狀的患者，可以予以適量的抗抑郁及鎮靜藥物，或者予以合理的心理治療。隨著對LDH致痛機制研究的深入，臨床醫師進一步了解患者疼痛機制，針對性選擇最佳治療靶點和治療方法，將更有效提高臨床治療效果。

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R681.53

A

1674-0742（2014）11（b）－0196-03

2014-08-16)

論文中醫學名詞術語的使用

國家自然科學基金資助課題（81171428）。

周游(1985.5-)，男，重慶人，碩士生，研究方向：骨科。

1.冠以外國人名的體征、病名、試驗、綜合征、方法、手術等，人名可以譯成漢語，但人名后不加“氏”字；也可以用外文，但人名后不加“′s”。例如：Babinski征，可以寫成巴賓斯基征，不寫成Babinski′s征，也不寫成巴賓斯基氏征。若為單字名則仍保留“氏”字。例如：福氏桿菌。

2.名詞術語一般應用全稱，若全稱較長且反復使用，可以使用縮略語或簡稱，但在摘要和正文中第一次出現時，均應分別注明全稱和簡稱。例如：流行性腦脊髓膜炎（流腦），阻塞性睡眠呼吸暫停綜合征（obstmctive sleep apnea syndrome，OSAS）。西文縮略語不宜拆開轉行。不要使用臨床口頭簡稱（例如將“人工流產”簡稱“人流”）。凡已被公知公認的縮略語可以不加注釋直接使用。例如：DNA、RNA、HBsAg、HBsAb、PCR、CT、DIC等。