退行性變腰椎間盤組織中基質細胞衍生因子1表達變化及意義

楊波，何斌，蔡小軍，董革輝，韓建華

(遵義醫學院第三附屬醫院，貴州遵義563002)

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退行性變腰椎間盤組織中基質細胞衍生因子1表達變化及意義

楊波，何斌，蔡小軍，董革輝，韓建華

(遵義醫學院第三附屬醫院，貴州遵義563002)

目的 觀察基質細胞衍生因子1(SDF-1)在退行性變腰椎間盤組織中的表達變化，探討其在腰椎間盤退行性變中的作用。方法 選取60例腰椎間盤退行性變患者(觀察組)及30例外傷性腰椎骨折患者(對照組)，手術取得腰椎間盤組織，以免疫組化法檢測髓核與纖維環交界區(TNP)、髓核中央區(INP)、纖維環區(AF)、軟骨終板區(CEP)的SDF-1。結果 觀察組腰椎間盤TNP、INP、AF、CEP部位的SDF-1表達量均明顯高于對照組，觀察組不同Schneiderman病情分級患者腰椎間盤各部位SDF-1表達量4級﹥3級﹥2級，比較差異有統計學意義(P均<0.05)；Pearson相關分析顯示，觀察組Schneiderman病情分級與腰椎間盤TNP、INP、AF、CEP部位SDF-1表達量均呈正相關(r分別為0.92、0.94、0.74、0.70，P均<0.05)。結論 腰椎間盤退行性變患者腰椎間盤組織中SDF-1表達明顯升高，并與病情嚴重程度密切相關，可能參與了疾病的發生發展過程。

基質細胞衍生因子1；椎間盤退行性變；腰椎

人在直立行走及負重等日常生活時均是腰椎在承受負荷，腰椎間盤可維持腰椎的穩定性及活動性。因此，腰椎間盤會隨著時間的推移發生退行性變[1,2]，輕者表現為髓核失水，嚴重時可發展為椎間盤突出，影響生活質量?；|細胞衍生因子1(SDF-1)是骨髓基質細胞產生的CXC類趨化因子。研究發現，SDF-1及其受體在骨髓間充質干細胞定向移植、軟骨損傷等疾病重建過程中起到一定修復作用[3～6]，但在腰椎間盤退行性變中的研究較少。2014年1月～2015年12月，我們對SDF-1在正常與退行性變腰椎間盤組織中的表達差異性進行了研究?，F報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取遵義醫學院第三附屬醫院同期收治擬行手術治療的腰椎間盤退行性變患者60例(觀察組)，男41例、女19例，年齡(52.19±4.33)歲，經MRI或CT檢查證實；病變位于L2/3者32例、L4/5者28例；Schneiderman病情分級2級15例，3級23例，4級22例。選取同期收治擬行手術治療的外傷性腰椎骨折患者30例(對照組)，男21例、女9例，年齡(50.43±4.15)歲，均排除受傷前存在腰椎間盤病變者；病變位于L2/3者17例、L4/5者13例。兩組均排除患有急慢性炎癥性疾病、惡性腫瘤、結締組織疾病、自身免疫性疾病者。本研究獲醫院倫理委員會批準，患者知情同意。兩組性別、年齡、病變部位具有可比性(P均>0.05)。

1.2 SDF-1檢測方法 將兩組術中取得的椎間盤組織-80 ℃保存，以免疫組化法檢測[7]。將標本以無菌生理鹽水反復沖洗，石蠟包埋后切5 μm厚切片。以冷丙酮固定5 min，晾干后用PBS沖洗3次；以H2O2封閉，PBS沖洗3次；以羊血清封閉，加入一抗過夜，PBS沖洗；加二抗孵育，PBS沖洗；DAB顯色，蒸餾水沖洗；脫水后透明并封片，在顯微鏡下觀察SDF-1表達。將組織分為髓核與纖維環交界區(TNP)、髓核中央區(INP)、纖維環區(AF)、軟骨終板區(CEP)，以專用軟件計算SDF-1積分光密度(IOD)值。

2 結果

2.1 兩組腰椎間盤各部位SDF-1的IOD值比較 見表1。

2.2 觀察組不同Schneiderman病情分級患者腰椎間盤各部位SDF-1的IOD值比較 觀察組不同Schneiderman病情分級患者腰椎間盤各部位SDF-1的IOD值4級﹥3級﹥2級，比較差異有統計學意義(P均<0.05)。見表2。

表1 兩組腰椎間盤各部位SDF-1的IOD值比較

表2 觀察組不同Schneiderman病情分級患者腰椎間盤 各部位SDF-1的IOD值比較

注：與2級比較，*P<0.05；與3級比較，△P<0.05。

2.3 觀察組Schneiderman病情分級與腰椎間盤各部位SDF-1表達的關系 觀察組Schneiderman病情分級與腰椎間盤TNP、INP、AF、CEP部位SDF-1的IOD值均呈正相關(r分別為0.92、0.94、0.74、0.70，P均<0.05)。

3 討論

椎間盤是連接上下兩個椎骨的圓盤狀纖維軟骨，由髓核、纖維化、軟骨終板組成，局部含有大量水分、蛋白多糖及膠原，可讓椎間盤承受較大的壓縮負荷。腰椎間盤的退行性變可導致椎間盤發生功能異常及椎管狹窄，影響運動節段的穩定性。目前，引起椎間盤退行性變的具體機制尚無定論，但普遍認為除傳統力學因素、生化因素及神經生理因素外，與免疫學及細胞因子、炎癥介質等也有一定關系[8～11]。

SDF-1屬于趨化因子家族，又稱為趨化因子配體12(CXCL12)，能對小分子蛋白質及淋巴細胞、單核細胞、樹突細胞等起到趨化作用。趨化因子受體4是SDF-1的特異性受體，在循環及組織的干細胞中均有廣泛表達；通過趨化因子受體4能介導諸多細胞的遷移，影響SDF-1的表達。這種影響在造血、新生血管生成、免疫細胞運輸等過程中均被證實[12～15]，但在腰椎間盤退行性變組織的研究極少。本研究結果顯示，觀察組腰椎間盤TNP、INP、AF、CEP部位SDF-1表達均高于對照組，且隨著患者病情加重各部位SDF-1表達增高，Schneiderman病情分級與椎間盤各部位SDF-1表達呈正相關。提示SDF-1在腰椎間盤組織中高表達是在各個部位均存在的，而且隨著病情加重而呈梯度性升高。這可能是由于分級越高病情越嚴重，此時椎間盤的髓核、纖維環等部位受壓越嚴重，會引起局部組織的缺氧，軟骨隨之出現缺氧，過早發生鈣化，導致SDF-1表達上調；同時以上研究也提示，SDF-1表達異常與腰椎間盤退行性變的發病及病情嚴重程度有關，可能參與了疾病過程。該過程可能是通過影響血管內皮生長因子等途徑來實現的，具體機制尚需要相關研究來證實。

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貴州省科學技術基金項目編號(黔科合J字2015-2152號)

何斌(E-mail: yangbohyjf@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.38.025

R318

B

1002-266X(2016)38-0071-02

2016-05-29)