基質(zhì)金屬蛋白酶7和13在人椎間盤不同結(jié)構(gòu)中的表達(dá)情況與椎間盤退變程度關(guān)系的研究.pdf

1、椎間盤退變性疾病是骨科臨床常見病、多發(fā)病，包括頸椎病、腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄癥等。免疫性炎癥反應(yīng)、髓核刺激壓迫相鄰神經(jīng)和血管引起的相應(yīng)癥狀、體征困擾著患者和醫(yī)療工作者。國內(nèi)外臨床MRI等影像學(xué)資料觀察發(fā)現(xiàn)較低年齡群體中椎間盤就存在不同程度退變，但從臨床資料分析來看，該類疾病的發(fā)病情況個(gè)體差異較大。目前國內(nèi)外對這類疾病的發(fā)病機(jī)理闡述并不完善，針對病因的預(yù)防性治療的闡述甚少。雖然臨床診斷方法、手術(shù)方法等技術(shù)在不斷提高，但椎間盤疾患的治療

2、仍存在諸多問題如：保守治療療效不佳、手術(shù)治療并發(fā)癥多等等。這些促使研究者對椎間盤退變疾病的發(fā)病機(jī)理進(jìn)行更加深入的研究。
　　 椎間盤是人體最大的無血供結(jié)構(gòu)，其退變的特征是蛋白聚糖含量下降、水分減少、膠原纖維構(gòu)成比改變等。新近的研究表明生物力學(xué)的作用是次要的，更強(qiáng)調(diào)生物化學(xué)機(jī)制在椎間盤退變中的作用[3，4]，但啟動(dòng)和調(diào)節(jié)這一過程的生物學(xué)機(jī)制目前仍不十分清楚。細(xì)胞外基質(zhì)（extra cell manix，ECM）成分的變化可能是直接

3、導(dǎo)致椎間盤退變的一個(gè)重要原因，基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）在椎間盤退變的啟動(dòng)和調(diào)節(jié)生物學(xué)機(jī)制中發(fā)揮著重要作用[5，6]，同時(shí)MMPs相關(guān)基因的研究也使人們對椎間盤突出的病因有了更深入的認(rèn)識[7，8]。
　　 MMPs是參與降解全身各種組織ECM的蛋白酶家族，目前椎間盤ECM中相關(guān)研究較多的MMPs包括MMP-1、2、3、7、9、13等。MMP-7又稱基質(zhì)溶解素，是MMPs家族中最小

4、的獨(dú)立分子，也是一個(gè)比較重要的成員，MMP-7在細(xì)胞外基質(zhì)和基膜降解中起重要作用。MMP-13來源于軟骨細(xì)胞，主要降解Ⅱ型膠原，還能降解聚集蛋白聚糖（aggrecan），從而在基質(zhì)降解過程中發(fā)揮雙重作用[9]。MMP-13可以受到體內(nèi)多種細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)，包括MMP-2、MMP-3等其它MMPs可以提高M(jìn)MP-13的活性[10]。作為降解ECM的重要成分，MMPs在椎間盤退變中發(fā)揮的作用等相關(guān)研究顯得非常重要。作為椎間盤重要營養(yǎng)途徑結(jié)構(gòu)的

5、軟骨終板的改變及MMPs的表達(dá)等研究也顯得非常必要。通過研究不同程度退變椎間盤中MMP-7和MMP-13在軟骨終板、髓核、纖維環(huán)不同結(jié)構(gòu)中的表達(dá)與分布，了解椎間盤不同結(jié)構(gòu)細(xì)胞、ECM在其退變過程中發(fā)揮的作用，探討MMP-7和MMP-13在頸腰椎間盤退變中發(fā)揮的作用。
　　 方法：
　　 臨床嚴(yán)格篩選頸椎病、腰椎間盤突出癥、短期內(nèi)脊柱外傷（椎間盤相對正常）患者，獲得人不同程度退變椎間盤患者共32例，分為椎間盤突出組、椎間盤

6、脫出組以及外傷性對照組。所有患者術(shù)前完善X線、MRI等輔助檢查，使用視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）評定患者疼痛程度。行手術(shù)治療，術(shù)中切取患者病變椎間盤纖維環(huán)、髓核、軟骨終板，分別用4％多聚甲醛固定約24小時(shí)后行脫水、包埋、切片等操作。通過HE染色、免疫組化、原位雜交方法檢測椎間盤各部位MMP-7、MMP.13在細(xì)胞中的表達(dá)以及在ECM中含量的變化；通過免疫組化方法檢測椎間盤各部位Ⅰ型和Ⅱ型膠原纖維含

7、量變化，結(jié)合退變椎間盤標(biāo)本的臨床資料，分組統(tǒng)計(jì)學(xué)t檢驗(yàn)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
　　 結(jié)果：
　　 （1）椎間盤突出患者的軟骨終板和髓核中MMP-7和MMP-13均有較高表達(dá)，免疫組化半定量分析MMP-7在突出組軟骨終板高于脫出組軟骨終板（p<0.05）；免疫組化單位面積陽性細(xì)胞表達(dá)均值MMP-7突出組軟骨終板高于脫出組軟骨終板（p<0.05）。（2）椎間盤脫出患者髓核細(xì)胞中MMP-7表達(dá)較高，免疫組化半定量分析MMP-7在脫出組

8、髓核高于突出組髓核（p<0.05）；免疫組化半定量分析MMP-13在脫出組軟骨終板高于突出組軟骨終板（p<0.05）；免疫組化單位面積陽性細(xì)胞表達(dá)均值MMP-7和MMP-13脫出組髓核高于突出組髓核（p<0.05）；免疫組化單位面積陽性細(xì)胞表達(dá)均值MMP-7脫出組軟骨終板高于突出組軟骨終板。（3）免疫組化分析突出組和脫出組椎間盤三個(gè)結(jié)構(gòu)MMP-7和MMP-13均高于對照組。（4）原位雜交單位面積陽性細(xì)胞表達(dá)均值MMP-13突出組軟骨終板