退變性脊柱側凸患者關節(jié)突中TGF-β1和IGF-1基因表達以及手術療效對比研究.pdf

1、研究背景：退變性脊柱側凸(degenerative scoliosis，DS)是指既往無脊柱側凸病史、發(fā)生于骨髂成熟后的側凸大于10°的脊柱畸形，常見于胸腰段和腰段，主要發(fā)生于50歲以上的中老年人，很少在40歲前發(fā)生。目前隨著我國人口迅速的老齡化，此類患者就醫(yī)人數(shù)逐日增多，已經(jīng)引起脊柱外科醫(yī)生的高度重視。退變性脊柱側凸與特發(fā)性、先天性和神經(jīng)肌肉性脊柱側凸的發(fā)病機制與臨床診治有其自身特點。針對退變性脊柱側凸的病因，國內外許多學者雖然進行了

2、多方面的研究及探索，但是到目前為止，還存在眾多爭議且尚無定論。脊柱的關節(jié)突關節(jié)在維持脊椎的整體平衡及穩(wěn)定有著重要作用。關節(jié)突關節(jié)與椎間盤組成了三關節(jié)復合體，即脊椎功能單位(functional spinal unit,FSU)，連同后方的肌肉韌帶系統(tǒng)共同承擔負荷并限制脊椎運動。隨著關節(jié)突關節(jié)退變及骨關節(jié)炎的進展，三關節(jié)復合體逐漸失穩(wěn)，失穩(wěn)的同時會加重退變的程度，形成惡性循環(huán)，脊椎雙側關節(jié)突關節(jié)退變的不對稱，使脊椎應力改變，相關研究認為其

3、可能是退變性脊柱側凸的發(fā)病影響因素之一。隨著細胞分子生物學技術的發(fā)展，人們認識到細胞因子可以調節(jié)細胞增殖、分化、基質合成以及細胞凋亡，從而在組織修復和炎癥調節(jié)過程中起重要作用。目前研究較多的細胞因子包括轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)和胰島素樣生長因子-1(insulin-like growthfactor-1，IGF-1)等，然而細胞因子在退變性脊柱側凸患者關節(jié)突關節(jié)中的表

4、達迄今為止尚未見相關報道。
　　 退變性脊柱側凸的手術治療目的和原則不同于青少年特發(fā)性脊柱側凸或先天性脊柱側凸。特發(fā)性脊柱側凸和先天性脊柱側凸的治療重點在于恢復軀干平衡，改善外觀，而退變性脊柱側凸的治療重點在于緩解神經(jīng)癥狀，改善肌力平衡。由于退變性脊柱側凸患者年齡較大，且常合并多種其他疾病，例如高血壓、糖尿病、骨質疏松癥等，手術難度大，且術后并發(fā)癥多。退變性脊柱側凸患者最常見的合并癥就是骨質疏松癥，骨質疏松不但容易引起脊椎椎體壓

5、縮、脊柱成角畸形等疾患，而且，骨質疏松使得椎體骨小梁和椎弓根皮質的骨量減少，骨密度下降，將導致脊柱內固定與骨組織結合的力學強度下降，嚴重的骨質疏松會導致椎弓根螺釘把持力不足，引起螺釘松動、脫出等嚴重后果，內固定失敗的風險增加。另外，由于此類患者手術治療常需要脊柱長節(jié)段的內固定融合，恰恰又增加了發(fā)生相應并發(fā)癥的可能。近年來，國內外對此類手術的方式以及融合節(jié)段范圍存在較多爭議，并且學者們開始探討不同的椎弓根釘?shù)缽娀椒▉響獙琴|疏松引起的相

6、應問題，例如椎弓根螺釘設計的改進、自體骨移植、骨水泥強化等等。目前尚未見關于手術治療退變性脊柱側凸合并骨質疏松癥應用PMMA和自體骨移植兩種釘?shù)缽娀绞降膶Ρ妊芯俊?br>　　 目的：
　　 1、將退變性脊柱側凸(Degenerative scoliosis，DS)患者的頂椎和上、下端椎的凹、凸側下關節(jié)突與腰椎管狹窄癥患者(Lumbar spinal stenosis，LSS)相對應的關節(jié)突關節(jié)進行對照研究，分析退變性脊柱側凸

7、患者關節(jié)突的病理改變及轉化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)和胰島素樣生長因子-Ⅰ(insulin-likegrowth factor-1，IGF-1)表達特點。
　　 2、通過將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及自體骨移植兩種椎弓根釘?shù)缽娀夹g應用于治療退變性脊柱側凸合并骨質疏松癥的患者，對手術療效和手術前、后影像學數(shù)據(jù)進行對比分析。探討不同釘?shù)缽娀夹g的臨床療效，為此類患者

8、的治療提供指導。
　　 方法：
　　 1、第一部分：分別采集20例退變性脊柱側凸患者頂椎以及上、下端椎的凹、凸側下關節(jié)突，選取20例年齡與脊柱側凸組配對的腰椎管狹窄癥患者，采集腰椎管狹窄癥患者與退變性脊柱側凸頂椎和下端椎相對應節(jié)段的雙側下關節(jié)突。采用HE染色、免疫組化和Western blot，對照分析退變性脊柱側凸和腰椎管狹窄癥患者關節(jié)突的病理改變，以及TGF-β1和IGF-1在退變性脊柱側凸患者頂椎、上端椎和下端椎關

9、節(jié)突中的表達和對照組的表達差異，并對實驗數(shù)據(jù)采用Spss13.0統(tǒng)計軟件進行分析。
　　 2、第二部分：回顧性分析行手術治療的退變性脊柱側凸合并骨質疏松病例31例，按手術方法分為兩組：PMMA骨水泥釘?shù)缽娀M14例、自體髂骨植骨釘?shù)缽娀M17例。收集所有患者手術相關參數(shù)，影像學資料，并使用ODI疼痛量表進行手術療效評估，在此基礎上進行統(tǒng)計學分析，對比不同治療組的治療效果。
　　 結果：
　　 1、退變性脊柱側凸頂

10、椎區(qū)凹側關節(jié)突組織增厚，凸側變薄，軟骨細胞數(shù)量凹側較凸側多。TGF-β1和IGF-1在DS患者上、下端椎關節(jié)突雙側的表達均未見顯著差異，在DS頂椎關節(jié)突凹側表達顯著高于凸側。腰椎管狹窄組與退變性脊柱側凸組頂椎和下端椎相對應節(jié)段的雙側關節(jié)突表達未顯示顯著差異。DS頂椎凹側關節(jié)突中TGF-β1和IGF-1的表達顯著高于腰椎管狹窄組患者對應的節(jié)段關節(jié)突中的表達。
　　 2、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及自體骨移植進行釘?shù)缽娀膬山M退變

11、性脊柱側凸患者均達到脊柱矢狀面和冠狀面的平衡，矯形角度和術后角度的維持未見明顯差異，癥狀緩解程度相近。自體骨移植組術后口服鎮(zhèn)痛藥物時間較長；骨水泥組治療費用相對較高，有兩例患者出現(xiàn)骨水泥輕度滲漏，但未引起神經(jīng)癥狀。兩組患者隨訪中均無患者需要行翻修治療。
　　 結論：
　　 1、退變性脊柱側凸患者頂椎關節(jié)突關節(jié)兩側退變程度不一致，凹側重于凸側。TGF-β1和IGF-1在DS患者頂椎凹側與凸側的表達存在著顯著差異；在腰椎管狹

12、窄癥患者對應節(jié)段的關節(jié)突中兩側的表達無顯著差異。退變性脊柱側凸這種凹凸側表達的差異可能是由于脊柱側凸畸形引起的凸、凹側應力異常所導致；也可能是這種原發(fā)性表達的差異引起兩側關節(jié)突退變程度的不一，從而引起脊柱兩側應力改變，最終產(chǎn)生脊柱側凸畸形。脊柱側凸畸形與關節(jié)突退變相互促進，形成惡性循環(huán)。
　　 2、針對退變性脊柱側凸合并骨質疏松患者，采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及自體骨移植兩種椎弓根釘?shù)缽娀椒ㄟM行手術治療，均可以達到較滿意