突出型和脫垂游離型腰椎間盤突出癥髓核組織CD68表達分析

劉恩，栗新華，張俊芬，韓清清，安曉輝

(峰峰集團總醫院 1.骨四科；2.血液介入科；3.骨五科，河北邯鄲 056200)

近年來，免疫、炎癥學說在腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation,LDH)發病及發展的研究中逐漸深入，關于不同類型LDH癥狀、體征的差異原因有了更多的解釋。CD68是巨噬細胞特異抗原，分子量110 KDa，屬于跨膜糖蛋白，主要反映了巨噬細胞的存在以及趨化聚集程度，與炎癥反應具有密切聯系[1]。同時CD68在椎間盤單核細胞表面分布較少，但向巨噬細胞轉化之后則CD68表達量大幅增加，巨噬細胞可趨化至突出髓核組織周圍，對突出物產生溶解、重吸收作用，因此可能影響髓核組織在纖維環破裂口外的存在狀態[2]。為進一步明確CD68在LDH發生及發展的病理機制，現納入兩種不同類型的LDH，進行椎間盤組織的CD68表達分析，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入標準：突出型和脫垂游離型LDH；保守治療無效并接受髓核摘除手術；年齡18～70歲，患者對本研究知情同意。排除標準：合并腰椎結核、嚴重骨質疏松、嚴重椎管狹窄、腫瘤等；合并椎體失穩，嚴重脊柱后凸、側凸者；多節段患病或鈣化型LDH；合并其他嚴重內科疾病。本研究選擇2019年1月～2020年1月于本院治療的78例LDH患者，其中突出型48例，脫垂游離型30例，分別設為突出組與脫垂游離組，均采用經皮內鏡下髓核摘除手術治療。突出組中，男28例，女20例；年齡43～67歲，平均(56.17±6.01)歲；突出節段：L3-47例，L4-520例，L5-S121例；體質量指數(body mass index,BMI)為22～34 kg/m2,平均(23.42±2.01)kg/m2。脫垂游離組中，男17例，女13例，年齡42～68歲，平均(57.21±5.76)歲；突出節段：L3-43例，L4-512例，L5-S110例； BMI 21～33 kg/m2,平均(23.49±2.05)kg/m2。兩組一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

1.2 研究方法

所有患者術前進行疼痛癥狀及功能障礙評估，分別采用腰腿疼痛VAS評分及Oswestry功能障礙指數(Oswestry disability index,ODI)[3]進行評價。髓核摘除術后，留取術中摘除的髓核組織，分成2份，一份用于免疫組化染色檢測CD68陽性表達率，另一份用于檢測腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor- α,TNF-α)、白細胞介素-1(interleukin-1,IL-1)水平。切片進行烘烤、脫蠟、PBS沖洗、抗原熱修復等常規免疫組化染色步驟，顯微鏡下觀察染色情況。CD68 陽性表達結果為髓核軟骨細胞的胞質內發現棕褐色顆粒，多數細胞核為藍色。陰性表達為無棕褐色顆粒。陽性細胞表達率=10個隨機視野內陽性染色細胞總數/所選取視野細胞總數×100 %[4]。TNF-α、IL-1采用酶聯免疫吸附實驗檢測[5]，髓核組織用生理鹽水反復沖洗，消除血液或其他體液的污染，保存于-70℃恒溫冰箱。取出髓核組織并采用超聲波粉碎，加入PBS研磨并制成勻漿，3500 r/min轉速下離心10 min，取上清液后按照ELISA法常規步驟檢測TNF-α、IL-1水平。

1.3 統計學分析

2 結果

脫垂游離組腰痛VAS評分、腿痛VAS評分、ODI指數均顯著高于突出組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1；脫垂游離組髓核組織CD68陽性表達率、TNF-α水平、IL-1水平顯著高于突出組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2；LDH患者髓核組織CD68陽性表達率與TNF-α水平、IL-1水平、腰痛VAS評分、腿痛VAS評分、ODI指數均呈正相關關系，差異有統計學意義(P<0.05)，見表3。

表1 兩組VAS評分、ODI指數比較

表2 兩組髓核組織CD68表達及TNF-α水平、IL-1水平比較

表3 CD68陽性表達率與TNF-α水平、IL-1水平、VAS評分、ODI指數的相關性

3 討論

研究表明，在LDH突出物中均存在不同程度的免疫炎癥反應，并存在以巨噬細胞為主的局部炎性細胞浸潤，因此不同類型、不同嚴重程度的LDH患者髓核組織的免疫炎癥反應程度理論上強度有所不同[6]。為進一步探討不同類型LDH免疫炎癥反應的差異，本研究對患者髓核組織內巨噬細胞特異抗原CD68進行免疫組化染色，以檢測其陽性表達率的差異，結果顯示，脫垂游離組髓核組織CD68陽性表達率顯著高于突出組(P<0.05)，提示脫垂游離型LDH相較于突出型LDH具有更強的自身免疫反應。另外，兩組患者BMI值均較高，接近24 kg/m2國人超重臨界值，說明肥胖與LDH的發生可能存在一定關系，其原因可能在于超重者椎間盤壓力負荷更大，可能加劇了椎間盤突出的進展。

正常的椎間盤組織內，髓核被軟骨板、纖維環包裹嚴密，與外界環境相對隔絕，因此很少能夠促發機體免疫系統。但椎間盤退行性病變后，因外傷、勞損等導致纖維環破裂，髓核組織暴露后，與血液 T、B淋巴細胞接觸，便能促發機體免疫系統，產生自身免疫反應[7]。本研究結果顯示，不同突出類型LDH髓核組織具有不同強度的CD68陽性表達率，脫垂游離的髓核之所以CD68表達更高，是由于髓核暴露于硬膜外腔，常游離至椎體后緣或椎弓根內側，與外界環境接觸面積更大，髓核組織具有自身免疫原性特征，因此其自身免疫更強，進而提高了CD68陽性表達率[8-9]。

本研究結果顯示，CD68陽性表達率與VAS評分、ODI指數均呈正相關關系(P<0.05)，說明CD68表達越多則LDH癥狀越重。CD68致痛機制可能為髓核內皮細胞生長因子對新生血管的生成具有誘導作用，巨噬細胞以新生血管為通道進入髓核內，促進CD68表達誘導細胞免疫反應，進而造成疼痛癥狀。本研究顯示，CD68陽性表達率與TNF-α水平、IL-1水平呈正相關關系(P<0.05)，主要原因在于：CD68主要由巨噬細胞表達，其表達意義也可看作炎癥反應時巨噬細胞聚集、趨化促進局部炎癥反應，因此兩者表現為正相關關系[9]。林偉文等[10]的報道顯示，巨噬細胞以新生血管為通道進入髓核內，還會刺激髓核組織分泌大量的炎性因子，這一觀點與本研究結果一致。另外，關于自身免疫與LDH突出的關系還有另外一種觀點認為，廣泛強烈的自身免疫反應可能促進椎間盤基質降解，加快椎間盤組織結構破壞，促進髓核突出，而髓核突出又會加重自身免疫反應，兩者出現惡性循環[11]。

綜上所述，脫垂游離型LDH CD68陽性表達率顯著高于突出型LDH，且與功能障礙、疼痛癥狀呈正相關，與炎性因子表達呈正相關，CD68可能通過參與免疫和炎癥反應影響不同類型LDH的臨床癥狀與體征。本研究證實了不同類型LDH髓核CD68表達差異性以及 CD68 在引起炎癥反應、疼痛中的作用，為今后LDH的病理機制研究以及癥狀的改善機制提供了理論參考。