颈椎后纵韧带骨化发生机制的研究
2012-08-15徐晓光韩月红
徐晓光 韩月红
颈椎后纵韧带骨化症是一种因脊柱后纵韧带的异常增厚及骨组织形成而引起相应临床症状的颈椎疾病。好发于黄种人，尤以日本人发病较多，其颈椎分布可从齿突后缘至，部分可延续至上胸椎。OPLL是一种由基因及环境等多因素相互作用导致的复杂疾病，目前发病机制不明。随着生物学技术的发展，OPLL的病理生理过程已获得初步了解。
1 颈椎后纵韧带骨化的一般表现
特征为椎体后缘异常增高的条状阴影。根据骨化灶的形态和范围分为四型:连续型、节段型、棍合型和结节型。颈椎发生于颈5椎节最为多见，其次为颈4和颈6，椎节最常见。
2 颈椎后纵韧带骨化的病理学表现
是一种明确起源于后纵韧带组织的异位骨化性损伤。成熟结构是由发育良好的哈佛系统组成的板层骨，不成熟结构常伴有编织骨或在边缘区有纤维软骨细胞增殖的骨化前沿。如果异位骨形成仅限于后纵韧带的原始厚度，绝不会对颈脊髓构成压迫。引起颈脊髓压迫应归咎于韧带组织的生长，特别是厚度的生长。病理学上所见，后纵韧带的骨化块向外生长突人椎管内，且向上、下方向发展。骨化组织是一板层骨有钙化的韧带组织，骨髓结构发育差。在外生性骨块和椎体后表面之间是一过渡区，在侧位X线片上显示为一层薄的非钙化区，组织学上由椎体后方的致密纤维组织与外生性骨块底部的纤维软骨细胞和基质组成。当纤维软骨细胞增殖和基质矿化后，纤维软骨细胞转变为骨形成细胞图。骨化块通常位于表层，即脊髓前方，深层有未骨化增厚的韧带组织。活跃的骨化前沿位于骨化和非骨化增厚的韧带组织边界之间。在骨化前沿，纤维软骨细胞增殖和基质增生使表层不断增厚，这些细胞和基质具有软骨特征，且部分钙化。在增生和钙化韧带组织内，出现大量小的吸收腔隙伴有小血管向内长人，腔的周围出现新骨形成。不总是软骨内成骨，有时是膜内成骨。骨化块的横切层有时显示在板层骨之间保留钙化的韧带结构。经病理学研究结果提示，OPLL的组织学发生过程为间充质细胞增殖，穿透进人颈椎后纵韧带内，引起纤维性和非纤维性组织增殖、分化变为软骨，然后钙化被吸收，随之出现血管向内生长和骨形成。不管是何种方式成骨，导致颈脊髓受压的关键机制是骨化组织下面的非骨化韧带组织的肥厚。纤维性和非纤维性的(主要是粘多糖)组织外生长，使骨化块突向椎管内。
3 颈椎后纵韧带肥厚和骨化的相互关系
最早报道颈椎后纵韧带肥厚(HPLL)引起颈脊髓病的病例，进而提出(HPLL)是OPLL的前阶段。分为两类:一类是后纵韧带组织呈弥漫性肥厚，另一类呈局限性肥厚，主要位于椎间盘水平。研究发现，肥厚的后纵韧带与邻近的椎间盘突出组织相连在一起。在突出的髓核和肥厚的韧带之间存在明显的炎症反应，韧带的表层凸起是突出的髓核顶起深部韧带所引起，韧带发生反应性纤维组织和血管增生。患者由于肥厚的后纵韧带压迫颈脊髓引起颈脊髓病，经前路手术切除肥厚的后纵韧带后，患者的神经功能迅速得到良好的恢复。组织学研究发现，切除的韧带呈现明显的肥厚、水肿、玻璃样变性和小的钙化灶。通过研究发现，早期形式是肥厚的后纵韧带伴有不同程度的点样骨化灶。早期累及多个椎间隙水平和它们邻近终板的后纵韧带，偶尔也扩展至整个椎体后缘水平的后纵韧带组织。
4 颈椎间盘突出与颈椎后纵韧带骨化的关系
颈椎间盘突出常与颈OPLL伴发。研究发现，节段型OPLL有5%伴发颈椎间盘突出。颈椎间盘突出促进OPLL发生的机制可能有两个方面，一是机械因素，即突出间盘的椎间隙由于椎体间关节不稳，在颈椎运动时反复刺激后纵韧带，引起增生骨化;二是突出间盘分泌体液性生长因子，促进后纵韧带的增生、肥厚、骨化。等发现了一种颈椎OPLL自然发生的鼠模型。一种掂脚行走的小鼠在6周龄时发生纤维环破裂髓核突出，此后纤维环软骨细胞发生再生性增殖，使一些软骨细胞迁移到后纵韧带内继续增殖，伴随后纵韧带内新血管形成和间充质细胞活跃增殖，最终以纤维环软骨细胞软骨内成骨和间充质细胞膜性成骨的方式引起小鼠的。
5 生长因子在颈椎后纵韧带骨化发生中的作用研究表明
大量生长因子调节软骨和骨组织的生长、发育和维持。在这些生长因子中，骨形态发生蛋白和转移生长因子一的发生机制中起重要作用。免疫组化研究显示日存在于骨化基质和邻近的软骨区域的软骨细胞上。同时在邻近的软骨区域的间充质细胞上表达，而一日则无表达。此两种生长因子在同一患者未骨化区的后纵韧带组织中不会同时表达。研究提示，发生启动因子刺激间充质细胞分化可能在异位骨化的晚期阶段刺激骨形成
6 遗传因素在颈椎后纵韧带骨化发生中的影响
在双胎中的高一致性的相关性提示，与6号染色体相关的遗传因素可能与其发病机制相关联。的组织病理学特征是异常表达妞型胶原和单倍型倍型。研究发现，患者双型胶原Ι基因中有两种限制性片断长度多态性基因出现频率增高，经分析此与OPLL发生有关。
7 其他因素
OPLL患者常伴有肥胖和糖代谢异常，这种患者糖尿病高发且不依赖于胰岛素。但肥胖、糖代谢异常和高胰岛素血症在OPLL发生中的作用尚不清楚。此外，OPLL患者常伴有甲状旁腺功能减退，但患者血钙、甲状旁腺激素和维生素Ξ代谢产物水平均在正常范围内。
尽管对OPLL的认识有了长足的进步，但是对于其发生机制仍然未明。新的分子生物学技术的发展和对人类基因图谱研究的突破，使越来越多的与OPLL有关的基因被发现。但是OPLL是多因素综合作用的结果，需要多学科努力才能找到OPLL的病因和治疗的突破口。
