腰椎間盤突出癥患者血清MMP-3、PGE2、IL-1β與疼痛的相關性分析

洪啟龍 王冬連 余冬香

腰椎間盤突出癥是骨科常見疾病之一，多發于中老年人群，有調查顯示，其病例數約占腰腿痛病例總數的60%[1-2]。腰椎間盤突出癥極易反復發作，且病程較長，若未予以及時有效的干預可能導致患者下肢功能障礙，嚴重者甚至引發殘疾，對患者生活質量產生重大影響[3-4]。疼痛是腰椎間盤突出癥患者最主要的癥狀，故探究有效改善腰椎間盤突出癥的方式尤為重要[5]。有報道顯示，基質金屬蛋白酶3（matrix metalloproteinase 3，MMP-3）與腰椎間盤退行性病變密切相關[6]；前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）、白介素-1β（interleukin-1β，IL-1β）等細胞因子及炎癥因子均可參與腰椎間盤突出癥髓核及纖維環炎癥反應過程，在纖維環修復環節中扮演重要角色[7-8]。然而目前關于血清MMP-2、PGE2、IL-1β 與腰椎間盤突出癥患者疼痛的相關性報道較少，因此本研究旨在對其進行探究，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019 年5 月-2021 年5 月于樂平市中醫醫院骨科診治的腰椎間盤突出癥患者80 例作為觀察組。納入標準：（1）均符合《腰椎間盤突出癥（第3 版）》中相關診斷標準；（2）均經CT、MRI 等檢查后明確診斷為腰椎間盤突出癥；（3）近30 d 內未采用激素、非甾體類鎮痛藥物等治療。排除標準：（1）合并急慢性感染、過敏性疾病、代謝性疾??；（2）合并腰椎腫瘤、脊柱外傷等；（3）依從性差、不愿配合治療及研究；（4）合并惡性腫瘤、自身免疫性疾??；（5）合并嚴重血管及神經損傷。選擇同期于本院進行體檢的57 例健康成年人作為對照組。納入標準：（1）體重指數正常，為18.5～23.9 kg/m2；（2）心肝腎無嚴重疾病或激素使用史；（3）具有精神或軀體殘疾者。排除標準：（1）妊娠期或哺乳期婦女；（2）依從性差不能配合研究者；（3）近3 個月內參與其他臨床研究者。本研究經醫院倫理委員會審批通過，且受試者或家屬均簽訂知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 血液標本采集 觀察組、對照組受試者分別于入院后次日清晨、體檢當日清晨抽取空腹肘靜脈血4 mL，并將采集的血液樣本放入抗凝管，置于TGL-16M 臺式高速冷凍離心機（生產廠家：武漢森索科技有限公司）中以3 000 r/min 的速度離心10 min，取上層血清置于-20℃冰箱（生產廠家：北京經日今典科技有限公司）中等待檢測。

1.2.2 MMP-3、PGE2、IL-1β 水平檢測 對照組及觀察組受試者血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平均通過酶聯免疫吸附法（ELISA）進行檢測，MMP-3酶聯免疫試劑盒由北京索萊寶科技有限公司提供，PGE2酶聯免疫試劑盒由北京博爾優生物技術有限公司提供；IL-1β 酶聯免疫試劑盒由北京沿程科技有限公司提供。

1.2.3 視覺模擬評分法（visual analog score，VAS）評分 根據VAS 評分將80 例腰椎間盤突出癥患者分為輕度疼痛組（≤3 分）33 例、中度疼痛組（4～6 分）30 例、重度疼痛組（7～10 分）17 例，記錄并分析三組不同疼痛程度腰椎間盤突出癥患者血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平。

1.2.4 相關性分析 通過Pearson 相關性分析血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平與腰椎間盤突出癥患者VAS 評分的相關性。

1.3 統計學處理 研究數據均通過SPSS 22.0 軟件分析，符合正態分布的計量資料采用（）表示，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，多組間比較采用單因素方差分析；通過Pearson 相關性分析血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平與腰椎間盤突出癥患者VAS 評分的相關性；P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較 觀察組中男46 例，女34 例；年齡26～79 歲，平均（49.46±7.58）歲；病程3～14 年，平均（8.20±1.46）年。對照組中男37 例，女20 例；年齡26～78 歲，平均（49.34±7.58）歲；兩組性別、年齡等一般資料相比，差異均無統計學意義（P＞0.05）。具有可比性。

2.2 兩組MMP-3、PGE2、IL-1β 水平比較 與對照組相比，觀察組MMP-3、PGE2、IL-1β 水平均顯著升高（P＜0.01）。見表1。

表1 兩組MMP-3、PGE2、IL-1β水平比較（）

表1 兩組MMP-3、PGE2、IL-1β水平比較（）

2.3 不同疼痛程度腰椎間盤突出癥患者MMP-3、PGE2、IL-1β 比較三組MMP-3、PGE2、IL-1β比較，差異均有統計學意義（P＜0.05）。與輕度疼痛組相比，中、重度疼痛組MMP-3、PGE2、IL-1β均顯著升高（P＜0.05）；與中度疼痛組相比，重度疼痛組MMP-3、PGE2、IL-1β 均顯著升 高（P＜0.05）。見表2。

表2 不同疼痛程度MMP-3、PGE2、IL-1β比較（）

表2 不同疼痛程度MMP-3、PGE2、IL-1β比較（）

*與輕度疼痛組相比，P＜0.05；#與中度疼痛組相比，P＜0.05。

2.4 血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平與VAS 評分的相關性分析 觀察組VAS 評分為（4.75±0.96）分。血 清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平均與VAS評分均呈正相關（r=0.643、P＜0.001，r=0.849、P＜0.001，r=0.308、P=0.006）。見圖1。

圖1 血清MMP-3、PGE2、IL-1β與VAS評分的相關性分析

3 討論

腰椎是人體極為重要的支撐，然而有研究證實，職業久坐、腰損日久不愈及年齡增加等因素均可導致椎體功能受損，且隨著時間的延長，脊柱平衡及穩定性亦隨之發生變化，最終導致患者活動受限、腰部疼痛等，嚴重影響患者生活質量并給家庭及社會帶來沉重負擔[9-11]。王民政等[12]報道顯示，腰椎間盤突出癥患者伴隨腰部疼痛的癥狀通常是由于膨出或突出的椎間盤壓迫脊髓或神經根而引發；除此之外，腰椎間盤退變或破壞可通過誘導炎癥因子大量釋放而刺激神經根，最終導致患者疼痛加重。

MMP-3 可參與降解細胞外基質及基底膜，研究證實，其與腰椎間盤突出癥發生密切相關[13]。另有研究證實，MMP-3 在人體中異常表達將導致腰椎間盤突出癥患者癥狀加重[14]。PGE2作為人體重要的細胞生長及調節因子，可發揮免疫抑制及抗炎作用[15]。既往研究證實，PGE2是腰椎間盤突出癥患者重要的致痛介質之一，其表達失調可直接引發神經異常反應并降低敏感閾值，加重患者疼痛感[16]。IL-1β 是一種促炎能力較強的致痛介質，有報道顯示，其在退行性病變椎間盤髓核中的表達量顯著上調，可通過誘導基質金屬蛋白酶家族（MMPs）表達并阻斷基質中蛋白多糖合成而參與椎間盤退行性病變發病機制[17]。故針對腰椎間盤突出癥患者血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平進行檢測可為臨床治療提供依據。本研究結果顯示，腰椎間盤突出癥患者血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平均較健康人群顯著升高，說明以上三種血清細胞因子可能參與腰椎間盤突出癥發生及進展過程。文獻[18-19]表明，腰椎間盤組織中IL-1β 及腫瘤壞死因子α 可通過誘導PGE2等致痛介質分泌而刺激神經根，引發神經根疼痛敏感性增加，這與腰椎間盤突出癥患者疼痛密不可分。黃霄漢等[20]報道顯示，IL-1β 水平增加可誘導MMP-3 表達，這與腰椎間盤突出癥發生及發展密切相關。除此之外，本研究發現隨著腰椎間盤突出癥患者VAS 評分的增加，其血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平亦隨之增加，且三種細胞因子水平均與VAS 評分呈正相關（P＜0.05），說明血清MMP-3、PGE2、IL-1β 水平與腰椎間盤突出癥患者疼痛程度密不可分。

綜上所述，腰椎間盤突出癥患者血清MMP-3、PGE2、IL-1β 均顯著上調，且與患者疼痛程度密切相關，可為治療腰椎間盤突出癥提供參考，臨床價值較高。