腰椎间盘突出症伴疼痛患者血清细胞因子的改变

晁满香，李建军，许昌泰，赵　钢

(1.解放军第323医院神经内科，西安　710054；2.第四军医大学神经解剖学杂志编辑部， 西安　710032；3.第四军医大学西京医院神经内科，西安　710032)

1　材料和方法

1.1研究对象选择收治于解放军第323医院2014年1月～2016年12月确诊的腰椎间盘突出症伴疼痛患者74例，男性45例，女性29例，年龄19～66(46.2±16.1)岁，病程0.5～139.5(22.6±7.8)个月。全部患者均经CT或MR确诊，并排除心脑血管性疾病、代谢性疾病和肿瘤等疾病。根据腰椎间盘突出症病理改变分为：膨出型(Bulging)26例，突出型(Protrusion)16例，脱出型(Extrusion)17例和游离型(Sequestration)15例。根据VAS疼痛评分标准(0～10分)，即①无痛(0分)。②轻度(≤3分)：有轻微疼痛且能忍受；③中度(4～6分)，疼痛并影响睡眠，尚能忍受；④重度(7～10分)：渐进性强烈疼痛，疼痛难忍，常影响食欲和睡眠。结果患者包括：轻度疼痛37例，中度疼痛23例和重度疼痛14例。对照选择我院同期健康体检者30例，男性18例，女性12例，年龄20～61(45.3±15.8)岁。患者组与对照组一般资料比较具有可比性，差异无统计学意义(P<0.05)。

1.3血清相关细胞因子测定全部患者于入院次日，对照于体检当日上午7时空腹抽取静脉血离心提取血清并保存于-20℃备用。相关试剂盒由北京福瑞生物工程公司提供。采用放射免疫法(FJ-2008PS全自动γ放射免疫计数器，西安核仪器厂)测定血清丙二醇(malonic dialdehyde，MDA)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)、白细胞介素-6(interleukin-6，IL-6)、肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)，血栓素(thromboxane，TX)、内皮素(endothelin，ET)、前列腺素E(prostaglandin E，PGE)和降钙素(calcitonin，CA)含量。

2　结果

2.1腰椎间盘突出症血清细胞因子变化见表1、表2。与正常对照比较，腰椎间盘突出症血清细胞因子MDA，SOD，IL-6，TNF，TX，ET，PGE和CA均有不同程度升高，差异均有统计学意义(P<0.05～0.01)。VAS评估腰椎间盘突出症重度疼痛明显高于中度或轻度疼痛者，差异有统计学意义(P<0.05～0.01)。

表1

腰椎间盘突出症患者血清MDA，SOD，IL-6，TNF，TX，ET，PGE和CA水平的变化

表2

腰椎间盘突出症患者血清MDA，SOD，IL-6，TNF，TX，ET，PGE和CA水平变化比较结果

2.2血清细胞因子含量与腰椎间盘突出疼痛关系见表3。经Logistic分析表明，血清细胞因子MDA，SOD，IL-6，TNF，TX，ET，PGE和CA与腰椎间盘突出症患者疼痛密切相关，(P<0.05)。

表3血清细胞因子与腰椎间盘突出疼痛相关性分析

项 目WALD值P值OR值95%CI丙二醇(MDA)超氧化物歧化酶(SOD)白细胞介素-6(IL-6)肿瘤坏死因子(TNF)血栓素(TX)内皮素(ET)前列腺素(EPGE)降钙素(CA)4.4225.8836.7454.9865.8335.9646.2276.475<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.05<0.052.4153.7662.6624.2842.5082.8452.9614.1271.146～6.5151.335～9.8751.228～7.1081.341～11.7351.194～6.8031.234～7.7221.281～8.4161.315～9.381

3讨论腰椎间盘突出症患者血清MDA，SOD，IL-6，TNF，TX，ET，PGE和CA均有不同程度升高，且与疼痛程度有一定关系，提示血清中这些细胞因子在疼痛过程可能影响机体生化代谢，其机理有待进一步探讨。本文的这一研究结果与既往有关报道相似[6～8]。

腰椎间盘突出症是椎间盘的一种退行性病变。临床证实，纤维环发生退变的同时将影响椎间盘，并逐渐膨出和突出。髓核是大分子结构的蛋白多糖，其电荷密度高，当内部呈现高渗透压时髓核组织内的蛋白多糖则可能发生改变，并互为因果而影响病变进程[9，10]。疼痛的发生是椎间盘纤维环破裂，其髓核连同残存的纤维环和覆盖其上的后纵韧带向椎管内突出，压迫邻近的脊神经根或脊髓所产生。这种疼痛多数是压迫后受刺激引起，其中与亚硝胺、炎症与创伤，或遗传因素有一定关系。大多数腰椎间盘突出症预后较好，但生活质量却明显降低[3，9～11]。手术减压是治疗腰椎间盘突出症疼痛的根本，但应根据椎间盘突出位置、范围及对神经压迫程度，以及是否存在椎管狭窄等个体化病情来处理[7～9]。

细胞因子中的促炎因子可以参与全身炎性反应，其中的IL-6是影响最大的介质，它对中枢神经系统的多种受体和离子通道，如钠离子通道、GABA受体等均有重要的作用[7，12～14]。同时还能协同其他介质以清除自由基，抑制脂质过氧化反应，还原高氧化态铁蛋白和调节钙离子平衡等作用，特别是在降低组织氧耗和增加组织对缺氧的耐受性方面的作用更为明显[13～15]。当组织缺血-再灌注发生时，细胞因子则出现分泌改变从而降低应激和炎性反应，以降低组织细胞损伤[8～11，16]。腰椎间盘突出症疼痛加重时，促炎症细胞因子可能大量释放，这些因子的释放与局部组织损害密切相关。此外，细胞因子促炎性反应表达受到抑制时，其核转录因子NF-κB(核因子-κB)的表达可以受到抑制或减弱，从而使细胞形成自我保护[15～18]。

目前对腰椎间盘突出症疼痛相关的治疗与诊断研究较多[13～15]，但患者关节性和神经性疼痛与细胞因子变化的研究则相对较少，其研究指标和结果差异比较大[16～18]，对其病理机制的解释也不一定合适[3～5]。临床疼痛相关的神经肽类指标较多，研究比较多的是物质P(SP)和神经肽Y(NPY)，它们与神经性疼痛密切相关[5，6]。腰椎间盘突出症伴随的疼痛与白介素、TNF-α，SP，NPY和基质金属蛋白酶(MMP)水平变化有一定关联已被一些研究证实，对其病理生理的深入了解有一定参考意义[19]。

本文对腰椎间盘突出症患者血清多项细胞因子与其疼痛程度进行相关性分析，结果表明腰椎间盘突出症血清MDA，SOD，IL-6，TNF，TX，ET，PGE和CA水平均较健康对照明显升高，同时与疼痛程度有一定相关性，疼痛严重者其水平越高。Logistic分析提示，这些指标与腰椎间盘突出症疼痛存在密切关联，对这些血清指标的检测或许可以作为本病监测的参考。这些指标的变化可能是疾病引起炎症和局部组织损伤引起，而炎症引起的疼痛作为一种神经性疼痛，反过来又导致细胞因子水平的变化，从而形成恶性循环。

参考文献：

[1]Doualla-Bija M，Takang MA，Mankaa E，et al．Characteristics and determinants of clinical symptoms in radiographic lumbar spinal stenosis in a tertiary health care centre in sub-Saharan Africa[J]．BMC Musculoskelet Disord，2017，18(1)：494．

[2]Chirchiglia D，Chirchiglia P，Signorelli F．Nonsurgical lumbar radiculopathies treated with ultramicronized palmitoylethanolamide (umPEA)：A series of 100 cases[J]．Neurol Neurochir Pol，2017，52(1)：44-47．

[3]Gao MY，Xie YM，Li YY，et al．Clinical analysis of cervus and cucumis polypeptide injection for lumbar vertebrae diseases based on real world hospital information system[J]．Zhongguo Zhong Yao Za Zhi，2017，42(15)：2895-2899．

[4]Li PB，Tang WJ，Wang K，et al．Expressions of IL-1α and MMP-9 in degenerated lumbar disc tissues and their clinical significance[J]．Eur Rev Med Pharmacol Sci，2017，21(18)：4007-4013．

[5]Dagistan Y，Cukur S，Dagistan E，et al．Importance of IL-6，MMP-1，IGF-1，and BAX levels in lumbar herniated disks and posterior longitudinal ligament in patients with sciatic pain[J]．World Neurosurg，2015，84(6)：1739-1746．

[6]Liu Y，Wei J，Zhao Y，et al．Follistatin-like protein 1 promotes inflammatory reactions in nucleus pulposus cells by interacting with the MAPK and NFκB signaling pathways[J]．Oncotarget，2017，8(26)：43023-43034．

[7]Brisby H，Olmarker K，Larsson K，et al．Proinflammatory cytokines in cerebrospinal fluid and serum in patients with disc herniation and sciatica[J]．Eur Spine J，2002，11(1)：62-66．

[8]Crawford AH，de Decker S．Clinical presentation and outcome of dogs treated medically or surgically for thoracolumbar intervertebral disc protrusion[J].Vet Rec，2017，180(23)：569．

[9]欧阳冰，苏建成，曾月东，等．退变腰椎间盘组织中炎症因子IL-6，IL-10及MCP-1 的表达变化及意义[J]．海南医学院学报，2014，20(3)：381-383．

Ouyang B，Su JC，Zeng YD，et al．Expression and significance of IL-6，IL-10 and MCP-1 in degenerate human lumbar intervertebral disc tissues[J]．Journal of Hainan Medicine University，2014，20(3)：381-383．

[10]Khizhniak MV，Primak EV．Epidural pharmacotherapy in the treatment of the pain syndrome in osteochondrosis complicated by intervertebral discs protrusion of lumbar part of the vertebral column[J]．Klin Khir，2013，16(3)：44-46．

[11]Bartynski WS，Rothfus WE．Peripheral disc margin shape and internal disc derangement：imaging correlation in significantly painful discs identified at provocation lumbar discography[J]．Interv Neuroradiol，2012，18(2)：227-241．

[12]周光辉，薛爱国，梁逸仙，等．电针联合COX-2抑制剂治疗腰椎间盘突出症的疗效评价及对IL-6和IL-8表达的影响[J]．针灸临床杂志，2016，32(10)：38-40．

Zhou GH，Xue AG，Liang YX，et al．Effect of electric acupuncture plus cyclooxygenase-2 inhibitors on clinical efficacy，IL-6 and IL-8 levels in patients with lumbar intervertebral disc herniation[J]．Journal of Clinical Acupuncture and Moxibustion，2016，32(10)：38-40．

[13]徐志国，侯勇，张沿洲．老年腰椎间盘突出症患者椎间盘细胞因子水平改变及临床意义[J]．中国老年学杂志，2016，36(18)：4530-4531．

Xu ZG，Hao Y，Zhang YZ．Change of intervertebral disc cytokine level and clinical significance in elderly patients with lumbar intervertebral disc herniation[J]．Chinese Journal of Gerontology，2016，36(18)：4530-4531．

[14]谭克平，刘光国，姚旭，等．针药结合对腰椎间盘突出症患者血清细胞因子、MDA，SOD及血浆血栓素β2水平的影响[J]．中华中医药学刊，2016，34(6)：1523-1526．

Tan KP，Liu GG，Yao X，et al．Effect of acupuncture combined with traditional Chinese medicine on levels of serum cell factor，MDA，SOD and thromboxane β2 of lumbar disc herniation patients[J]．Chinese Archives of Traditional Chinese Medicine，2016，34(6)：1523-1526．

[15]Wojdasiewicz P，Poniatowski A，Nauman P，et al．Cytokines in the pathogenesis of hemophilic arthropathy[J]．Cytokine Growth Factor Rev，2017，pii：S1359-6101(17)30173-9．

[16]Caffarelli C，Montagnani A，Nuti R，et al．Bisphosphonates，atherosclerosis and vascular calcification：update and systematic review of clinical studies[J]．Clin Interv Aging，2017，12：1819-1828．

[17]Spolski R，Gromer D，Leonard WJ．The γ(c) family of cytokines：fine-tuning signals from IL-2 and IL-21 in the regulation of the immune response[J]．F1000 Res，2017，6：1872．

[18]Harris J，Deen N，Zamani S，et al．Mitophagy and the release of inflammatory cytokines[J]．Mitochondrion，2017，pii：S1567-7249(17)30183-6．

[19]宋志刚，牛小育．腰椎间盘突出症患者血清指标与疼痛程度的关系研究[J]．河北医学，2015，21(12)：1947-1949．

Song ZG，Niu XY．Study on the relationship between multiple serum indexes and the pain degree of patient with lumbar disc protrusion[J]．Hebei Medicine，2015，21(12)：1947-1949．