腰椎間盤(pán)退變與血糖、血脂、白介素-6、降鈣素原的相關(guān)性分析

韓璽銘，朱兵兵，劉鳳霞，馬景旭，王 紅

（1.新疆醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院影像科，新疆 烏魯木齊 830011）

腰椎間盤(pán)突出癥（lumbar intervertebral disc herniation，LDH）是一種常見(jiàn)的慢性腰部疾病，主要表現(xiàn)為下腰痛、下肢放射性痛，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接影響患者的生活質(zhì)量，給家庭和社會(huì)造成嚴(yán)重的負(fù)擔(dān)[1]。研究表明[2]，腰椎退行性變（lumbar degenerative disease，LDD）是LDH 的發(fā)病基礎(chǔ)。椎間盤(pán)作為一種無(wú)血管組織，其營(yíng)養(yǎng)輸送主要依靠終板和椎間盤(pán)外毛細(xì)血管的滲透[3]，而糖尿病、肥胖等疾病會(huì)嚴(yán)重破壞椎間盤(pán)周圍的毛細(xì)血管網(wǎng)，造成椎間盤(pán)營(yíng)養(yǎng)缺乏，進(jìn)而誘發(fā)LDD。研究發(fā)現(xiàn)[4，5]，腰椎間盤(pán)突出時(shí)其周圍組織常伴有充血、水腫等急性炎癥的表現(xiàn)，這與椎間盤(pán)周圍的肥大細(xì)胞、巨噬細(xì)胞釋放的腫瘤壞死因子-α、白介素-6（IL-6）等多種炎性因子水平升高有關(guān)。本研究通過(guò)影像學(xué)技術(shù)診斷LDH，分析患者體內(nèi)血糖、血脂、炎癥因子水平變化及其與椎間盤(pán)退變的關(guān)系，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 收集2017年9 月-2020年6 月新疆醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院住院、門(mén)診或體檢的328 名受試者臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①M(fèi)RI 檢查證實(shí)為腰椎間盤(pán)突出；②年齡大于18周歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并椎體滑脫；②脊髓腫瘤；③先天性畸形；④既往腰椎手術(shù)史和創(chuàng)傷史。

1.2 方法 收集患者臨床資料，包括性別、年齡、生化指標(biāo)（空腹血糖、糖化血紅蛋白、膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、IL-6、降鈣素原）及影像學(xué)資料。研究對(duì)象均行常規(guī)腰椎MRI 掃描，結(jié)合T2WI 矢位和軸位圖像觀察椎體后緣有無(wú)軟組織信號(hào)影，將患者分為正常對(duì)照組和腰椎間盤(pán)突出組。腰椎間盤(pán)突出組根據(jù)國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的椎間盤(pán)退變分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（Pfirrmann）分為5個(gè)等級(jí)[6]，即Ⅰ級(jí)：腰椎間盤(pán)信號(hào)與腦脊液信號(hào)相當(dāng)；Ⅱ級(jí)：腰椎間盤(pán)信號(hào)內(nèi)有水平裂；Ⅲ級(jí)：腰椎間盤(pán)信號(hào)減低伴不均勻；Ⅳ級(jí)：腰椎間盤(pán)呈等低信號(hào)；Ⅴ級(jí)：腰椎間盤(pán)呈明顯低信號(hào)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以（）表示，采用t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以（n）表示，采用χ2檢驗(yàn)；采用Spearman 相關(guān)性分析Pfirrmann 分級(jí)與各指標(biāo)的相關(guān)性。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組臨床資料比較 腰椎間盤(pán)突出組年齡、空腹血糖、膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、糖化血紅蛋白、IL-6 與正常對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；兩組性別、降鈣素原比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），見(jiàn)表1。

表1 兩組臨床資料比較（n，）

表1 兩組臨床資料比較（n，）

2.2 腰椎間盤(pán)退變的Pfirrmann 分級(jí)情況 腰椎間盤(pán)突出組共865個(gè)腰椎間盤(pán)，PfirrmannⅠ～Ⅴ級(jí)椎間盤(pán)數(shù)量依次為90、210、264、193、108個(gè)。磁共振T2WI矢位圖像顯示，部分腰椎間盤(pán)突出、椎間隙狹窄、信號(hào)低于腦脊液信號(hào)等影像表現(xiàn)，見(jiàn)圖1。

圖1 腰椎間盤(pán)退變影像圖

2.3 Pfrrimann 分級(jí)與各指標(biāo)的關(guān)系 Spearman 相關(guān)性分析顯示，Pfrrimann 分級(jí)與年齡、糖化血紅蛋白、空腹血糖、膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、IL-6呈正相關(guān)（P＜0.05），與高密度脂蛋白呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），與降鈣素原無(wú)相關(guān)性（P＞0.05），見(jiàn)表2。

表2 Pfrrimann 分級(jí)與各指標(biāo)的相關(guān)性分析

3 討論

LDH 的病理基礎(chǔ)是腰椎間盤(pán)退變，與外傷、遺傳、超重、營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)等密切相關(guān)，也可能是多種致病因素共同作用的結(jié)果。近幾年隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展，MRI 成為診斷腰椎間盤(pán)退變、腰椎間盤(pán)突出癥的主要影像學(xué)檢查手段。Pfirrmann 分級(jí)系統(tǒng)于2001年提出，在臨床工作中被廣泛使用。既往研究人員利用Pfirrmann 分級(jí)與磁共振功能成像如DWI、DTI、DKI 等進(jìn)一步量化腰椎間盤(pán)退變程度。

研究報(bào)道[7]，LDH 多見(jiàn)于50～55歲的中年人。另有研究發(fā)現(xiàn)[8]，20～40歲、41～60歲LDH 的占比分別為18.9%和59.5%。Fjeld OR 等[9]研究表明，經(jīng)手術(shù)治療的34000例LDH 患者中中年患者的數(shù)量是青年患者的1.7 倍。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腰椎間盤(pán)突出組年齡大于正常對(duì)照組（P＜0.05）；且Spearman 相關(guān)性分析顯示，Pfrrimann 分級(jí)與年齡呈正相關(guān)（P＜0.05）。隨著年齡的增長(zhǎng)，機(jī)體髓核中水含量降低，進(jìn)而影響椎間盤(pán)生物力學(xué)的穩(wěn)定性[10]；同時(shí)，中年人處于家庭和事業(yè)的雙重壓力時(shí)期，椎間盤(pán)退變和積累性損傷達(dá)到相當(dāng)嚴(yán)重的程度。有文獻(xiàn)報(bào)道[11]，發(fā)生LDH 的主要原因是積累性損傷，根本原因是椎間盤(pán)退變。青年人椎間盤(pán)彈性較好且處于退變?cè)缙?，因此LDH 的發(fā)病率低。高血糖也是導(dǎo)致椎間隙狹窄的危險(xiǎn)因素之一[12]。研究發(fā)現(xiàn)[13]，高糖環(huán)境中幼鼠的腰椎間盤(pán)會(huì)發(fā)生退變。Machino M 等[14]研究發(fā)現(xiàn),椎間盤(pán)融合術(shù)患者術(shù)前糖化血糖蛋白水平越高，術(shù)后恢復(fù)效果越差。本研究結(jié)果顯示，椎間盤(pán)突出組空腹血糖與正常對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；且Spearman 相關(guān)性分析顯示，Pfrrimann 分級(jí)與空腹血糖呈正相關(guān)（P＜0.05），其機(jī)制可能為高糖環(huán)境產(chǎn)生氧化應(yīng)激作用、自噬作用或使醛糖還原酶的異常代謝[15，16]，促進(jìn)椎間盤(pán)及其周圍組織的細(xì)胞凋亡。此外，高血糖對(duì)微血管直接的毒性作用也會(huì)引起腰椎間盤(pán)的營(yíng)養(yǎng)障礙，影響腰椎間盤(pán)功能，最終導(dǎo)致LDD。由此可見(jiàn)，高血糖是誘發(fā)LDD 的危險(xiǎn)因素，但其病理機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)[17]，人體內(nèi)血脂水平升高可增加下腰痛的發(fā)病率。另有研究發(fā)現(xiàn)[18，19]，LDH 患者甘油三脂水平顯著高于正常人。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，椎間盤(pán)突出組膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、糖化血紅蛋白與正常對(duì)照組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；且Spearman 相關(guān)性分析顯示，Pfrrimann 分級(jí)與糖化血紅蛋白、空腹血糖、膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白呈正相關(guān)（P＜0.05），與高密度脂蛋白呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），其原因可能與高密度脂蛋白可以抑制毛細(xì)血管內(nèi)斑塊的形成、有助于椎間盤(pán)的血液供應(yīng)和營(yíng)養(yǎng)代謝有關(guān)[20]。而低密度脂蛋白、膽固醇、甘油三酯對(duì)血管平滑肌細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞有很強(qiáng)的毒性，可加速血管損傷及斑塊形成，阻斷血管營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸，引起椎間盤(pán)營(yíng)養(yǎng)缺乏[21]。IL-6 是一種公認(rèn)的與椎間盤(pán)退變的慢性炎癥緊密相關(guān)的炎性因子。有文獻(xiàn)提出[22]，IL-6 的升高可以誘發(fā)LDD 的發(fā)生。Fernandes H 等[23]研究表明，椎間盤(pán)突出組織中的細(xì)胞可以分泌大量炎性因子，如IL-6、IL-10 誘發(fā)腰椎疼痛。本研究將IL-6 與腰椎間盤(pán)退變等級(jí)進(jìn)行分析，進(jìn)一步證實(shí)IL-6 在LDD 中發(fā)揮的作用，其病理機(jī)制為：①I(mǎi)L-6 可以加快軟骨細(xì)胞的凋亡，促進(jìn)LDH 的發(fā)生[24]；②IL-6 可引起髓核細(xì)胞內(nèi)蛋白多糖含量的降低，繼而抑制膠原蛋白的合成，造成椎間盤(pán)功能受損。目前，關(guān)于降鈣素原與LDH 間的關(guān)系報(bào)道較少。有研究提出[25，26]，腰痛程度隨血清中降鈣素原的水平升高而升高，降鈣素原水平與LDH 病程時(shí)間呈正相關(guān)，在早期診斷腰椎間盤(pán)疾病中起一定作用。由于以上研究采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定降鈣素原的水平，與本研究測(cè)定方法不同，結(jié)果可能存在差異。其次，作為感染性指標(biāo)，降鈣素原對(duì)真菌和細(xì)菌高度敏感[27]，但椎間盤(pán)突出屬于自身炎性反應(yīng)，故降鈣素原的敏感性不高，這可能也與正常生理?xiàng)l件下健康人血液中降鈣素原含量極低有關(guān)[28，29]。

綜上所述，血糖、血脂、IL-6 上調(diào)以及高密度脂蛋白下調(diào)將加重腰椎間盤(pán)退變等級(jí)，增加腰椎間盤(pán)突出癥的發(fā)病率。