雌激素水平降低与腰椎间盘退变病理改变关系的研究

王志强 刘宏泽

【摘 要】随着社会的发展及生活水平的提高，腰椎间盘病变的发生率呈上升趋势，尤其是绝经后女性。可见，腰椎间盘病变已经严重威胁着女性的身体健康，应引起社会的高度重视。

【关键词】雌激素；腰椎间盘；病理改变

随着女性年龄的增长，Moon S M[1]等学者发现腰椎终板软骨的厚度逐渐降低，直至消失，但其与年龄及绝经导致雌激素水平降低之间的关系尚未完全清楚。本文通过检索近期国内外文献，对雌激素水平降低与腰椎终板退变病理改变之间的关系的研究进展进行分析如下。

1 腰椎间盘（IVD）的组成及其结构

腰椎间盘位于腰椎各椎体之间，椎间盘位于脊椎各椎体之间，是人体最大的无血管组织，可以让脊柱的前部进行延伸、旋转、脊椎屈伸等动作。在宏观层面上，一个年轻的健康间盘包括两个不同的区域，中央区域被称为髓核，周围区域是呈同心圆样包绕的纤维环。微观来看，间盘由髓核、纤维环和软骨终板三部分构成。纤维环和软骨终板在间盘的外周给髓核提供大量的营养[2-3]。

2 腰椎间盘的病理分型

分为Modic I型和ModicⅡ型。Modic I型即纤维组织和软骨终板出现裂隙或破裂；ModicⅡ型指病理学改变为该区脂肪组织替代正常的软骨或骨组织；Modic（-）：病理学无上述变化[4]。

3 腰椎间盘软骨终板的作用

软骨终板是位于椎间盘和椎体之间的一层透明的无血管的软骨组织，其上有许多微孔，是髓核营养物质和代谢产物的通路。软骨终板内无神经组织，因此当软骨终板损伤后，既不产生疼痛症状，也不能自行修复。软骨终板可以缓冲压力，保护椎骨，起到给椎间盘供给营养的作用[5]。人类的软骨终板作为椎体的生长板，具有结构典型的骨骺生长板。椎体软骨终板的主要成分为软骨细胞、蛋白多糖（PG）、胶原和水等基质。硫酸软骨素是软骨终板的主要蛋白多糖分子，有较强的水化作用，可维持椎间盘内的水分。蛋白多糖能与胶原及弹性蛋白形成稳定的结构，具有粘合、润滑及缓冲外界压力的作用，并影响胶原纤维的聚集与排列。蛋白多糖的减少则是导致椎间盘退变的重要影响因素[6]。

4 雌激素与腰椎间盘终板之间的关系

越来越多的证据表明，性激素也严重影响椎间盘的退变[7]。青年男性和中年男性比女性更容易有腰椎间盘退变。然而，这一趋势在老年受試者中正在逆转，女性比男性更倾向于有严重的腰椎间盘退变[8-9]。雌激素相对缺乏可能在绝经后有助于加速女性椎间盘退变。动物研究还表明，椎间盘退变发生在雌性大鼠卵巢切除后六个月，虽然其机制没有得到充分的探讨。

有证据表明：终板形态通常随着年龄的增长而变化，髓核和纤维环病理改变在椎间盘变性疾病中也很明显。同时也发现随着年龄的增加，终板软骨会出现裂缝，变薄，软骨细胞密度发生改变，沿终板的水平平面内形成裂隙，微骨折和软骨下骨硬化，细胞增殖和形成细胞团的细胞死亡数目增加。推测更年期负面影响终板质量和诱导终板变性，终板变性后将会减少营养物质扩散到间盘，并阻碍代谢产物的清除，从而加速椎间盘退变。

5 Schmorl结节形成的意义

Schmorl在1927年第一次描述了，一个Schmorl结节（SN）是相邻椎间髓核（NP）突出通过软骨和骨端板进入椎体的。最常见的终板变化临床观察是Schmorl结节。到底是什么导致了Schmorl结节的形成仍然是未知的。Roberts等的生化研究表明，该组合物周围的软骨终板Schmorl结节具有不同于正常情况的终板和蛋白多糖减少，这表明在Schmorl结节形成前有软骨终板发生变性[10]。

以上说明，绝经后女性的Schmorl结节相关联的终板变性比年轻女性更常见。骨硬化、坏死及纤维化与Schmorl结节可以阻碍营养物质扩散到间盘和从间盘中清除代谢产物。终板变性与雌激素缺乏有关，包括Schmorl结节，可能会进一步加速椎间盘退变。

综上所述，椎体软骨终板的凋亡可引起椎间盘供养障碍而诱发和加速椎间盘退变，并引发下腰痛症状。因此可以认为雌激素可以维持软骨的正常结构、厚度等，同时研究结果支持关节软骨为雌激素的反应组织的观点。据以上观点，更进一步证实，负重、雌激素水平降低对腰椎终板软骨细胞凋亡，病理学改变等变化有至关重要的作用，为以后研究绝经后女性腰椎退变疾病的病因提供了重要的理论基础。通过分子生物学、影像学、生物力学等技术方法研究椎间盘的生理功能及退变过程，以期望寻求间盘退变早期的修复治疗以及女性绝经后的替代疗法，尽早减少患者的病痛。

参考文献

[1] Moon S M， Yoder J H， Wright A C， Smith L J， et al.Vresilovic EJ，Evaluation of intervertebral disc cartilaginous endplate structure using magnetic resonance imaging[J]. Elliott DM.Eur Spine J，2013，5.

[2] 王凯，张亮，张强，周涛，姜竹岩，胡金海，刘凤松.腰椎软骨终板细胞凋亡与椎间盘退变的关系 [J].天津医科大学学报， 2012，1：97-99 .[3] 刘军，李贵斌，孙明宇，谷贵山.雌激素与大鼠膝关节骨性关节炎的相关性研究 [J]. 中国妇幼保健.2009，4：1680-1682.

[4] 笪晨星，吴秀华，冯瑭，杨姝洁，李娜.雌激素对去势大鼠骨组织不同部位骨保护素表达的影响 [J]. 中华临床医师杂志，2011，3：1443-1446.

[5] 廖家新，王宸，王建伟，张爱国.腰椎终板Modic的改变：生化组织学特点[J]. 中国组织工程研究与临床康复，2010，（33）.

[6] 李全修， 蔡月艳， 陈伯华等. 体外培养胎儿软骨终板细胞Ⅱ型胶原与蛋白多糖表达相关性[J]. 中华实用诊断与治疗杂志， 2013， 27（6）： 560-561.

[7] 张银昌， 王强， 杨昕等. 雌激素受体在椎间盘组织中的表达及意义[J]. 中国脊柱脊髓杂志， 2013， 23（8）：739-743.

[8] 马智佳， 姜宏， 俞鹏飞. 退变椎间盘相邻终板的 Modic 改变及其临床意义[J]. 中国中医骨伤科杂志， 2014， 1： 35.

[9] 白晓亮， 陈亮， 陈春茂. 雌激素影响去势雌兔腰椎间盘髓核中白细胞介素 20 和基质金属蛋白酶 3 的表达？[J].中国组织工程研究与临床康复，2010， 14（37）.

[10] 江华， 邱勇. Schmorl 结节与椎间盘退变和腰痛相关性的研究进展[J]. 中国脊柱脊髓杂志， 2013， 23（3）： 279-281.