血清SIRT1、TGF-β1表達與退行性腰椎管狹窄癥患者功能障礙指數及疼痛評分的相關性分析

馮海濤,田有勇,趙敦,郭程亮

退行性腰椎管狹窄癥(degenerative lumbar spinal stenosis,DLSS)是一種退化性疾病,其發病率隨著年齡的增長而逐漸增加,嚴重影響患者日常生活[1]。DLSS的發病與炎性反應以及血液循環障礙相關,病理改變引發椎管容積下降,出現慢性進行性變化[2-3]。研究發現,DLSS患者神經根性疼痛的原因與炎性因子有關,在疾病發展中具有重要作用[4]。沉默信息調節因子(SIRT1)廣泛表達于機體組織中,現已明確其能夠降低炎性反應,參與多種疾病的發展[5-6]。轉化生長因子β1蛋白(TGF-β1)廣泛存在于哺乳動物淋巴細胞中,受到炎性細胞因子調節,包括白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)等[7]。現階段,鮮少有關于血清SIRT1、TGF-β1水平與DLSS病情的關系研究,本研究對DLSS患者血清SIRT1、TGF-β1水平進行檢測,并分析其水平與患者功能障礙指數與疼痛評分的相關性,旨在為患者的臨床治療提供參考,報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2020年10月—2023年10月山西省汾陽醫院創傷與脊柱科收治的DLSS患者86例作為DLSS組,依據Oswestry腰痛功能障礙指數(ODI指數)[8]分為輕中度功能障礙亞組(ODI指數≤24,n=50)及重度功能障礙亞組(ODI指數>24,n=36);選擇同期醫院體檢的健康者85例作為健康對照組。本研究已經獲得醫院倫理委員會批準(20208160521),受試者或家屬知情同意并簽署知情同意書。

1.2 病例選擇標準 (1)納入標準:①符合《腰椎管狹窄癥手術治療規范中國專家共識》中相關診斷標準[9],經磁共振成像(MR)、X線及CT確診為DLSS的患者;②患者年齡≥50歲。(2)排除標準:①意識不清晰或伴隨精神疾病;②合并惡性腫瘤;③1個月內服用過止痛消炎藥物;④感染性疾病;⑤伴隨代謝性骨病;⑥伴隨肝腎功能不全或凝血功能障礙;⑦存在腰椎手術史;⑧脊椎畸形或先天肌無力。

1.3 觀測指標與方法

1.3.1 臨床資料收集:包括性別、年齡、體質量指數(BMI)、疾病史(糖尿病、冠心病、高血壓)、吸煙史及飲酒史等。

1.3.2 多裂肌形態檢測:指導患者取仰臥位,使用MR掃描儀(Ingenia3.0,Philips Healthcare公司)從T12至骶骨進行矢狀位T2加權掃描,測量(使用圖像處理軟件)受檢者的總無脂肪多裂肌橫截面積(TFCSA)、總多裂肌橫截面積(TCSA),并計算TFCSA/TCSA比值。

1.3.3 血清SIRT1、TGF-β1、皮質醇、ACTH水平檢測:患者入院后次日清晨、健康對照組于體檢當日抽取空腹肘靜脈血4 ml,室溫下離心留取血清置于超低溫冰箱保存待用。使用ELISA試劑盒檢測血清SIRT1、TGF-β1(貨號:ab156065、ab100647,上海艾博抗貿易有限公司)、皮質醇、促腎上腺皮質激素(ACTH)水平(貨號:D711340-0096,T510005-0001,生工生物工程股份有限公司),所有操作均按照試劑盒說明書嚴格進行。

1.3.4 腰部功能障礙檢測:采用ODI指數[8]評估受檢者的腰部功能障礙,包括疼痛程度、承受重物能力、生活自理能力、站立、坐、走路、性生活、睡眠質量、旅行以及社交生活方面進行評分,共計50分,將累計積分與總分的比值記為ODI值,ODI值越高則功能障礙損傷越嚴重。

1.3.5 疼痛評分:采用視覺模擬疼痛評分(VAS)[10]評估受檢者疼痛情況,取游動標尺(約10 cm),兩端分別為“10分”及“0分”,無痛為0分,劇烈疼痛為10分。

2 結 果

2.1 2組臨床資料及腰部多裂肌形態差異比較 2組在性別、年齡、BMI、TCSA、疾病史(糖尿病、冠心病、高血壓)、吸煙史、飲酒史方面比較,差異無統計學意義(P>0.05),DLSS組患者TFCSA及TFCSA/TCSA水平低于健康對照組(P<0.01),見表1。

表1 健康對照組與DLSS組臨床資料及腰部多裂肌形態差異比較

2.2 2組血清SIRT1、TGF-β1、應激指標水平、ODI指數及VAS評分比較 DLSS組血清SIRT1、TGF-β1水平低于健康對照組(P<0.01),皮質醇、ACTH、ODI指數、VAS評分均高于健康對照組(P<0.01),見表2。

表2 健康對照組與DLSS組血清SIRT1、TGF-β1、應激指標水平、ODI指數及VAS評分比較

2.3 不同功能障礙患者腰部多裂肌形態差異及血清SIRT1、TGF-β1水平、應激指標比較 輕中度功能障礙亞組血清SIRT1、TGF-β1、TFCSA、TFCSA/TCSA水平高于重度功能障礙亞組(P<0.05),皮質醇、ACTH、ODI指數、VAS評分均低于重度功能障礙亞組(P<0.05),見表3。

表3 不同功能障礙DLSS患者腰部多裂肌形態差異及血清SIRT1、TGF-β1水平、應激指標比較

2.4 血清SIRT1、TGF-β1水平與ODI指數及VAS評分的相關性 Spearman法相關性分析顯示,血清SIRT1、TGF-β1水平與ODI指數及VAS評分均呈負相關(P<0.01),見表4。

表4 DLSS患者血清SIRT1、TGF-β1水平與ODI指數及VAS評分的相關性

2.5 多因素Logistic回歸分析DLSS發生的影響因素 以是否發生DLSS為因變量,將表1、2中有顯著差異的因子作為自變量進行多因素Logistic回歸分析,結果顯示:血清SIRT1高、TGF-β1高水平是DLSS發生的保護因素,皮質醇高、ACTH高、ODI指數高、VAS評分高是DLSS發生的危險因素(P<0.05),見表5。

表5 多因素Logistic回歸分析DLSS發生的影響因素

3 討 論

DLSS是骨科疾病,常見于中老年人群,患者臨床表現包括腰腿麻木以及間歇性跛行[11]。DLSS的發病機制包括骨贅過度生長、小關節肥大、椎間盤退變等,出現活動力降低、肌力變弱以及機體疼痛等癥狀,患者神經根受壓處發生缺氧、水腫,椎管內血流不暢,炎性因子以及炎性介質在發病部位大量堆積,改變患者椎管內環境,大量釋放炎性因子,引發患者腰椎功能障礙[12-13]。現階段,DLSS的發病機制以及病因尚不完全清晰,多數患者的臨床癥狀能夠通過藥物抑制炎性反應得到緩解,炎性因子在DLSS患者發生腰腿疼痛過程中十分重要[14]。

SIRT1是一種炎性抑制因子,能夠減輕炎性因子引發的損傷,此外還能夠抑制炎性因子的分泌[15]。相關研究顯示,腰痛患者血清中SIRT1水平下降,與ODI指數以及VAS評分呈負相關[16]。本研究同樣發現DLSS患者血清SIRT1水平下調,推測DLSS發生后引發患者體內炎性反應,炎性因子在患者發病部位逐漸積累,SIRT1水平較低時無法扭轉炎性因子造成的傷害,血清SIRT1可能參與了DLSS的發病過程。

TGF-β1是調節因子,能夠調節免疫反應,誘導細胞凋亡,在疾病發展中十分重要[17]。研究顯示,膝骨關節炎患者血清TGF-β1水平降低,與患者的病情程度密切相關[18]。本研究中DLSS患者血清TGF-β1水平低于健康對照組,現階段已明確DLSS的發生與炎性反應相關,TGF-β1的水平受炎性細胞因子調節,推測DLSS發生引發患者體內炎性反應,進一步影響炎性細胞因子釋放TGF-β1,TGF-β1參與DLSS的具體機制目前尚不清晰,需要進一步探索。

ODI指數能夠評估患者腰部功能障礙,而VAS評分能夠反映患者的疼痛情況[19-20],相關性分析顯示血清SIRT1、TGF-β1水平與ODI指數及VAS評分呈負相關,進一步證實血清SIRT1、TGF-β1可能參與了DLSS的發病過程,臨床評估患者病情時可輔助參考患者血清SIRT1、TGF-β1水平,增加診斷的準確性。進一步數據分析發現,DLSS發生的影響因素包括血清SIRT1、TGF-β1水平、皮質醇、ACTH、ODI指數以及VAS評分。皮質醇為活性生物激素,在蛋白質降解、病毒激活以及降低免疫力發揮重要作用,能夠改變體內環境[13]。本研究中皮質醇水平升高,其可能是通過炎性反應參與DLSS的發病過程。ACTH是多肽類激素,患者感染后發生炎性反應,ACTH被大量釋放[21]。本研究中ACTH水平升高可能是DLSS發病過程中發生炎性反應,患者體內釋放大量ACTH,后續將擴大樣本量,進一步對試驗結果進行驗證。

綜上所述,DLSS患者血清SIRT1、TGF-β1水平降低,與ODI指數及VAS評分呈負相關,是DLSS發生的影響因素。本研究僅對86例DLSS患者進行分析,樣本量不夠多且未對患者進行炎性因子水平的檢測,后期將納入更多患者對試驗結果進行驗證以及進一步分析,以期能為DLSS患者的臨床治療提供幫助。

利益沖突：所有作者聲明無利益沖突

作者貢獻聲明

馮海濤:設計研究方案,實施研究過程,論文撰寫;田有勇:提出研究思路,分析試驗數據;趙敦:實施研究過程,資料搜集整理,進行統計學分析;郭程亮:論文審核,論文修改