鄭州東趙遺址出土人骨的DISH古病理分析

□何嘉寧 張家強 李 楠

鄭州東趙遺址出土人骨的DISH古病理分析

□何嘉寧 張家強 李 楠

一、概述

東趙遺址位于河南省鄭州市西郊的高新區溝趙鄉趙村。2012至2015年，北京大學考古文博學院與鄭州市文物考古研究院對其進行大規模的考古發掘，發現了城址、祭祀坑、灰坑、窖穴、水井等很多重要遺跡，出土了豐富的陶器、石器、骨器等文化遺物，其中包括90余座東周時期墓葬。

墓葬出土了一批人骨材料，對這些人骨的初步觀察發現了一些重要古病理現象。其中一例人骨表現出明確的彌漫性特發性骨肥厚（Diffuse idiopathic skeletal hyperostosis，DISH）病理改變證據。此病在東亞古代人群中報道較少，已知病例主要來自日本和韓國（Oxenham，2006；Kim，2012）。 中國古代資料中的DISH病例雖然曾有學者提及（Hukuda，2000），但并無詳細描述和說明。東趙遺址的DISH古病理病例可能是迄今國內乃至東亞最早的病例之一。

彌漫性特發性骨肥厚是現代臨床上較常見的一種非感染性疾病，以韌帶和肌腱附著點骨化為主要特征。脊柱病變最為典型，表現為椎骨韌帶的骨化乃至椎體間的融合和強直。其病因不明，但現代醫學及古病理研究都表明，該病的發生與食物構成、代謝異常乃至墓主的社會地位、生活方式存在一定關系（Rogers，2001；Jankauskas，2003）。這種與生活方式、階層分化相關聯的古病理現象，無疑也是考古學研究所關心的。目前多數的DISH古病理研究都局限在歐美古代社會文化背景之下，對于中國古代DISH的發病、表現及原因如何，還缺乏充分了解。以下對鄭州東趙東周墓地所發現的DISH病例進行描述和探討，以期這一確診病例能為了解其在東亞的流行情況及探討這一時期人類生活方式提供新的素材。

二、DISH的表現及古病理診斷

1.DISH主要表現。DISH的病變主要體現在韌帶和肌腱附著點處，可分為脊柱和脊柱外的改變。脊柱的病變最為多見，主要表現為前縱韌帶、黃韌帶等椎旁韌帶的鈣化和廣泛骨化（李文菁，2013；Artner，2012）。 以下位胸椎最好發，嚴重者可以產生融合和強直。在胸椎，前縱韌帶的骨化和融合最常出現在右側，或右側重于左側（Sarzi-Puttini，2004），這可能與降主動脈在脊柱左側經過，動脈搏動影響到韌帶的骨化有關。在大體形態上，骨化的前縱韌帶呈現為相對光滑的 “燭淚狀”改變，而與常見的椎骨退行性改變增生的骨贅有所不同。脊柱外病變表現為外周肌腱、韌帶附著端的骨化，最常見于跟骨結節、尺骨鷹嘴、脛骨粗隆、髕骨等部位（Mader，2009）。

在現代和古代，成年人DISH的發病率一般都不超過10%（Oxenham，2006）。但疾病的發生與年齡關系密切且存在性別差異。男女性發病比例約為2∶1；年齡小于40歲時很少患該病，此后隨年齡增加患病率顯著增高（Utsinger，1985）。因而 DISH在老年男性中最常見。

2.DISH古病理診斷?？脊懦鐾凉趋肋z存的DISH的古病理診斷主要依賴脊椎的改變，但標準并不統一。Resnick（1976）的診斷標準最為嚴格，要求有4個或以上連續椎骨外側面前縱韌帶的骨化，而且受累椎骨應該沒有退行性改變，即受累椎骨的椎間隙必須保留、沒有椎體邊緣的骨贅增生、沒有椎間關節和骶髂關節的強直和侵蝕。Arlet和Maziere(1985)則將連續下胸部3個椎體前縱韌帶骨化作為DISH的診斷標準。Utsinger（1985）將脊柱和脊柱外的病理改變綜合考慮，認為當有4個連續椎體前縱韌帶骨化，或兩個椎體前縱韌帶骨化同時伴有髕骨、跟骨、尺骨鷹嘴附著點骨化改變時，可以診斷為DISH。Roger和Waldron（2001）則以3個以上椎骨右側前縱韌帶受累為判別標準，但椎間盤和椎間關節的退行性改變是否存在不用于DISH的診斷。

由于DISH與椎骨退行性改變都隨年齡而增加，且后者更為常見；臨床研究中也發現DISH的確可與椎骨骨贅增生等退行性改變共同存在(Utsinger,1985；Mader，2009)；二者并非不相容。于是這樣Resnick標準可能會因過于嚴格而漏診掉一些DISH的可能的或早期病例，尤其針對考古材料骨骼保存狀況不佳之時。此外，脊柱之外的肌腱、韌帶起止點骨化雖然常與DISH共發，但臨床和古病理的研究都表明它的發生是多原因的，只能作為輔助診斷的指征（Utsinger,1985；Mader，2009)。基于以上原因，對于東趙遺址出土骨骼的DISH古病理診斷，以脊椎的椎旁韌帶骨化，尤其是右側前縱韌帶的骨化為最主要的診斷依據，脊柱外的改變僅作為輔助診斷的參考。

3.DISH古病理鑒別診斷。DISH應與椎骨關節退行性改變、椎間盤疾病及強直性脊柱炎相鑒別。椎骨退行性改變 （含關節盤疾病）所引發的骨贅也能導致椎體的融合，但骨贅的發生是源自于椎體邊緣成骨作用的增強，而非韌帶的骨化，增生的骨贅呈與脊柱縱韌帶的走向相垂直的喙狀突起，不呈 “燭淚狀”，也沒有左右側的差異。椎間盤疾病會導致椎間隙變窄乃至消失、脊柱變短等改變，根據椎間隙的保留情況可以與DISH進行區分。強直性脊柱炎表現為脊柱關節、韌帶以及骶髂關節的慢性炎癥和骨化，以方形椎體、竹節樣脊柱為特點，骶髂關節為標志性受累部位，椎間盤環形纖維鈣化，不會導致前縱韌帶形成嚴重的骨化。因而骨化的表現、椎間隙的情況、骶髂關節是否融合是鑒別診斷的最重要因素。

三、東趙出土人骨的DISH病例

對東趙遺址53座東周時期墓葬出土人骨進行觀察，有42具人骨有椎骨保留（含男性15例、女性23例），其中4例個體出現椎骨融合的表現。它們的融合情況各不相同，有的只表現為椎弓的融合與DISH特征不符，有的則因保存狀況原因而使細節難以判斷。依據前述標準可以明確鑒定為DISH的人骨，只有M50。M50的基本情況及相關病理改變如下：

1.M50人骨基本情況。M50人骨保存狀況一般。骨骼數量雖較多，但已破碎。包括頭骨碎片，股骨、脛骨、肱骨、橈骨、尺骨、鎖骨等長骨，左右髖骨及肩胛骨殘塊，手足骨若干。椎骨較全且大部分比較完整。根據頭骨及髖骨形態判斷，其性別為男性。上、下頜有多個牙齒生前脫落。根據頭骨縫愈合、恥骨聯合面形態推斷，應屬于中老年個體。其性別年齡與DISH流行病學特征相符。

2.M50脊柱的DISH病理改變。椎骨保存較好，脊柱在胸椎下部的胸曲曲度加重（圖1）。病理改變如下:

（1）前縱韌帶骨化。頸椎無明確的前縱韌帶的骨化改變。頸椎的病理改變以退行性骨關節病、椎間盤病變為主（見后文）。

胸椎左右側均存在明確的前縱韌帶骨化，右側更明顯，呈燭淚狀（圖2）。左側面觀，可見T9-T12存在骨化的情況，其中T10-12骨化韌帶相互融合導致強直。右側面觀，胸椎椎體從T7開始一直到腰椎L1都有明確的前縱韌帶的骨化，嚴重程度重于左側。其中T7-9右側前縱韌帶骨化形成明顯的骨化殼覆蓋于椎體上。由于這些椎體左側基本沒有韌帶骨化，因而在椎體前表面，右側骨化韌帶與左側正常椎體外側面間形成了臺階狀改變，從椎體上、下面觀察此特征更為明顯 （圖1、2、5）。T10-12椎體的右側也因韌帶骨化完全融合且比左側更為嚴重，T7-10之間、T12-L1之間則表現為接近融合。此外，在椎體T3下端、T4上下端、T5上端、T6上下端的椎體前表面的中部，也有較輕但明確的前縱韌帶骨化跡象。

圖1 東趙M50脊柱整體觀

圖2 東趙M50脊柱局部，下部胸椎和上部腰椎（胸椎 T6-L1）

腰椎前縱韌帶的骨化也不明確。同頸椎一樣，腰椎也有較明確的退行性骨關節病改變。椎體邊緣增生的骨贅更傾向于水平狀，而非典型DISH的燭淚狀。但L2、L3椎體邊緣的骨質增生右側比左側更明顯，不排除與前縱韌帶骨化相關的可能。L4、L5椎體前、外側表面大部分殘損，情況不詳。

（2）后縱韌帶骨化。頸椎后縱韌帶骨化不明確。腰椎的L1-3椎體后部正中、一些胸椎如T7椎體后部正中，均存在窄長的縱行后縱韌帶骨化條帶，寬約2mm。后縱韌帶骨化情況整體較輕。

（3）黃韌帶骨化。胸椎和腰椎存在較明確的黃韌帶骨化的情況 （圖3）。腰椎的L1、L2骨化較明顯，胸椎的T1-10都存在輕重不等的黃韌帶骨化的情況。胸椎T10-T12之間由于融合影響了黃韌帶骨化情況的觀察，但這幾個胸椎的融合不僅體現在椎體，T11、12的左右椎弓之間以及T10、11的右側椎弓也融合在一起，可能與黃韌帶的骨化有一定關系。

（4）椎間隙和關節突關節間隙。T7-L1這幾個椎骨之間產生融合或近似融合，能準確判斷椎間隙的情況。這些椎骨之間都保留有明確的椎間隙（圖 2）。

T10-12的4個關節突關節中，只有T11、12 左側上下關節突之間出現融合，其他幾個關節都未出現融合的情況，關節間隙保留。T11、12左側上下關節突間的融合并不完全，局部可以看到內部關節間隙仍然保留。據此，推測此關節突的融合也應該與周邊韌帶(如黃韌帶)的骨化存在一定關系。

3.M50脊柱之外的DISH相關改變。脊柱之外的骨骼較為殘碎。在左、右跟骨跟結節上端、右尺骨鷹嘴端都有非常輕微的附著點骨化情況（圖4）。此外，髂嵴表面也明顯粗糙。脛骨粗隆、髕骨都未保留，情況不詳。

4.M50的退行性骨關節病及關節盤疾病。除了DISH外，M50骨骼還有明顯的退行性骨關節病改變。有以下病癥：

（1）關節盤疾病。腰椎體在L1上表面、L2上下表面、L3上表面，存在明顯的許莫氏結節；胸椎椎體的T6下表面、T7-9上下表面、T10上表面、T12下表面，存在許莫氏結節（Schmorl’s node）（圖 5）。 T12上表面，至 T10下表面因椎體融合情況不詳。

樞椎椎體下表面有不規則的增生，表面粗糙，但沒有明顯的吸收。C3椎體下表面，C4-6的上下表面，C7上表面有不規則增生和明顯的吸收情況，出現較多較大的孔。椎體四周存在水平向的骨贅增生。（圖6）

圖3 東趙M50腰椎T10-12

圖4 東趙M50的尺骨鷹嘴及跟骨

圖5 東趙M50胸椎T7-9椎體下表面

椎體表面病理改變及廣泛的許莫氏結節的存在，都表明M50頸、胸、腰椎均存在椎間盤疾病，以頸椎最為嚴重。

（2）退行性骨關節病。脊柱的寰樞齒突-齒突凹關節，存在明顯的骨質象牙化現象。關節表面有小孔出現，關節邊緣有骨贅增生（圖7）。樞椎右側上關節突的關節表面上有直徑約1mm的小顆粒狀增生，但其余部分關節面形態正常。C3、4左側關節突關節面有骨質象牙化情況出現，關節周邊有骨贅增生；C5、6間的關節因殘缺情況不詳；C6、7間的關節則未見明確病理改變。

胸椎關節突關節面，除因融合無法觀察者之外，T1-T9均未見明顯的退行性病理改變。腰椎從T12下關節突關節面開始，一直到L5上關節突關節面，都有退行性骨關節病的表現，關節面邊緣有明確的增生。其中，左側L1下關節突與L2上關節突關節面，出現輕微的骨質象牙化改變。此外，股骨遠端關節面周邊有輕微但明確的增生，關節面的表面局部有小的顆粒狀增生，但其余部分的關節面形態正常。M50的頸椎和胸椎有較明顯的退行性病理改變，以頸椎最為顯著。

綜合前面的各項情況，M50有明確的超過4個連續椎體的胸椎前縱韌帶骨化的現象，且出現3個椎骨的融合和強直。骨化以右側為主；脊柱外，有輕微的起止點骨化現象出現；M50的性別、年齡也與DISH流行病表現相符：這些都表明M50患有DISH。M50沒有骶髂關節的強直，無竹節樣脊柱病理改變，可以與強直性脊柱炎區分。受累胸椎邊緣沒有鳥喙狀的骨質增生及融合，椎間隙仍然保留，說明胸椎受椎骨退行性改變的影響不很明顯。但M50的頸椎和腰椎患有嚴重的退行性骨關節病及椎間盤病；受到DISH影響的下部胸椎處脊柱曲度增大、T10-11有極輕微的楔形改變以及椎間隙似有縮小的趨勢，說明M50的胸椎在患有DISH的同時，也伴發有椎間盤疾病，但較頸椎、腰椎為輕。

圖6 東趙M50頸椎出現嚴重的椎間盤疾病

圖7 東趙M50寰椎和樞椎

四、東趙東周墓葬DISH的古病理討論

東趙東周墓地的M50患有明確的DISH。以此計算，東趙墓地東周時期42具保留有椎骨墓葬人骨的發病率為2.4%，其中男性患病率為6.7%（1/15）。考慮到很多個體椎骨保存很不完整，實際發病率可能會更高（表1）。

DISH的診斷雖然相對簡單，但其病因并不清楚，可能存在一系列的易患因素。通常認為無論在現代還是古代，DISH在亞洲以及美洲土著發病率較低而在歐美發病率較高，因而DISH被認為與遺傳有關（Rogers,2001）。東趙東周古人2.4%的發病率在世界范圍內的比較中處于相對較低的水平，但男性6.7%的發病率并不算很低。

目前，報道的東亞地區歷史時期古人群發病數據很少，日本江戶時代有2例古病理病例（Suzuki，1993）；在日本繩紋時代晚期 14 個成年個體中有1—2例可能的病例，發病率7.1%—14.3%（Oxenham，2006）；較新的病例來自韓國李氏朝鮮時期（1392—1910年）高等級墓葬出土的人骨，96例標本中出現了4例DISH病例，患病率為4.17%，其中男性患病率為7.4%，與東趙遺址的男性患病率相似（Kim，2004）。東亞人群雖然受遺傳影響DISH整體發病率可能較低，但也明確地存在群體間的差異。

何種原因導致遺傳結構相似的古代人群間DISH患病率的差異？在古病理研究中最受關注的是DISH與食物結構乃至社會階層的關系。在DISH的早期研究中，Forestier就報道此病與肥胖相關。醫學研究中盡管存在某些爭論，但明確表明糖尿病是DISH患病的高危因素（Sarzi-Puttini，2004；Mader，2009）。 此外，血脂異常、高尿酸血癥、痛風等多種全身性代謝異常疾病也與DISH發病相關，是其易患因素（Li，2007）。而這些病都被通俗稱為“富貴病”。DISH似乎在生活較為富足的人群中發生率更高。

若此，則古代人群DISH患病就可能在不同社會階層中存在差異。這種推斷在一些古病理研究中已被證實。Rogers和Waldron（2001）發現歐洲中世紀僧侶有很高的DISH發病率，并認為這是由于他們處于社會中較高地位所致。其日常飲食中有比普通民眾多得很多的高蛋白、高熱量優質食物，從而導致其過量飲食乃至肥胖并誘發DISH。其他一些研究也證明了DISH常見于較高社會階層的男性，與社會地位較高者進食更多的蛋白質、高熱量食物有關（Waldron,1985；Jankauskas，2003）。

東趙墓地所發現的DISH是否與古人的飲食結構或社會地位有關尚難以確定。一方面，從出土遺物的初步觀察看，東趙墓葬等級并非很高；但另一方面一些墓葬隨葬有仿銅陶禮器，患DISH的M50的墓壙較大，發掘時棺槨痕跡明顯，棺上有朱砂痕跡（與發掘者王鴻馳個人交流），墓葬級別也并非很低。墓地所代表的人群階層只能有待今后更深入的考古學分析。若僅從體質角度考察，除了退行性骨關節病外，我們在東趙人骨中還發現了另外兩類比較常見的古病理現象：牙齒生前脫落以及顱骨的疏松性骨肥厚。東趙墓地人骨有很高比例的個體出現牙齒生前脫落現象，且較嚴重。作為最為常見的口腔疾病，高糖類食物及食物精細化所導致的齲齒可能是造成牙齒生前脫落的原因之一。但另一方面與營養狀況相關的壞血病也可導致牙齒生前脫落，并表現為較高的疏松性骨肥厚及相關病理的發生。這樣對東趙古人類飲食與DISH關系的探討尚需要結合其他古病理結果、同位素數據以及考古文化分析，才能得到更接近實際的結果。東趙DISH發病與食物結構關系如何還有待進一步驗證。

除食物結構和生活方式這一尚待驗證的因素之外，東趙墓地DISH發生更可能與古人的行為方式相關。有研究認為DISH的發生與脊椎反復的微小創傷有關（Pappone,1996），因而可能是一種與職業或社會分工相關的疾?。∣xenham,2006）。這種推斷在東趙東周古人類體質上也可以找到相應證據，即東趙人骨存在較高的退行性骨關節病發病率（含椎間盤病變）。東趙古人的骨關節病出現在膝關節、足部關節、肘關節等部位，但脊柱發病最顯著。在42具保留脊椎的人骨中，發病率高達66.7%（表1）。

表1 東趙東周墓地出土人骨DISH及退行性骨關節病發病情況初步統計

脊椎退行性病變，除了與年齡密切相關外，還與機械負荷密切相關。雖然不能根據退行性骨關節病的情況推斷古人的準確行為模式，但高發的發病率表明其脊柱在生前可能承擔著較大的機械負荷。如果反復的微小創傷與DISH有關，那么退行性骨關節病暗示的反復的、長期的機械負荷的增加就有可能成為DISH的誘發因素?；加蠨ISH的M50在頸椎、腰椎、膝關節等部位也有明確的退行性改變，尤其是頸椎和腰椎更為明顯，也表明其椎骨生前可能承受著較大的機械負荷。

東趙東周墓地M50出土人骨可能是目前中國最早的DISH病例之一。它的發生與多種因素相關。結合退行性骨關節病的統計數據，我們認為，與行為模式相關的脊柱長期機械負荷的增加有可能是導致東趙墓地DISH發生的重要原因，而該人群中DISH發生與食物構成的關系尚有待進一步探討。這一新發現的古病理病例豐富了我們對DISH在古代東亞發病情況的了解，也為探討當時古人生存方式提供了新的材料和角度。

（作者單位：何嘉寧/北京大學考古文博學院；張家強/鄭州市文物考古研究院；李楠/北京大學震旦古代文明研究中心）

[責任編輯 秦秀林]