正常与退变人椎间盘的蛋白质组学差异比较

陈志光，叶东平

（1.广州市红十字会医院 骨科，广东 广州 510220；2.广州市天河区人民医院 外二科，广东 广州 510660）

0 引言

腰椎间盘退变是当代社会发展导致出现率较高的病症之一，会导致患者出现严重的下腰痛等症状影响患者生活质量，目前暂无有效的治疗方法。本病症的原因多与椎间盘突出和脱垂导致髓核细胞凋亡进而造成连锁破坏反应有关，但由于相关的影响因素较多，目前少见对此具有准确结论的实验研究报告发布。蛋白质组学检测模式以往多用于炎症检测和肿瘤检测等方面，运用在骨科检测中还较为少见，但根据相关的实验报告，从退变的腰椎间盘提取的关节液中显示其中相关的蛋白质物质与正常人具有较大的差异性[1-2]。笔者因此开展分析，旨在通过4组共24例患者之间的椎间盘蛋白质物质进行检测和研究，以探究正常人椎间盘与退变患者的椎间盘蛋白质组学差异，具体内容报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料。选择我院2012年6月至2019年1月间收治的腰椎间盘退变18例为退变组，包括男11例、女7例，年龄18-57岁，平均（44.87±5.43）岁，根据患者MRI分型分为退变Ⅰ型组7例、退变Ⅱ型组6例、退变Ⅲ型组5例；选择同期正常体检人群6例，男4例、女2例，年龄18-55岁，平均（45.52±5.22）岁，两组患者年龄、性别等资料无统计学意义（P＞0.05）。4组患者均为我院2012年6月至2019年1月间接受手术的患者，年龄18-55岁，平均（45.52±5.22）岁，其中腰椎间盘退变实验检验材料由本院接受腰椎间盘手术减压的患者提供，正常腰椎间盘检测实验材料由行脊柱侧凸矫形手术的患者提供，在提供材料前医护人员已对患者进行实验内容讲述，在患者表示同意实验内容并签署同意书后为其实施手术获取。

1.2 方法。在获取患者的椎间盘组织后，采用生理盐水进行冲洗，要求无血迹出现，在完全清洗后将髓核组织和纤维环组织进行提取，随后对提取的组织细胞培养。并采用相应的方法低温储存、分离、染色、分析和检索，之后运用相应的扫描仪和软件扫描和分析，结算差异点，并进行数据分析和蛋白质鉴定。在完成对纤维环和髓核蛋白质的提取和鉴定后，检测人员在对患者的总蛋白进行提取，同样取保存的腰椎盘健康/退变的检测物进行低温研磨粉碎，在放入试管并加入裂解液。在低温环境中进行离心分离，去除沉渣后取清液适量进行总蛋白含量检测，并采用纤维环和髓核蛋白质同样的检测方法进行检测，其余清液仍然低温保存，所有步骤均需要按照规定的相应仪器、染色剂的操作使用方法进行，检测时均采用酶联免疫吸附试验方式检测。

1.3 检测标准。检测人员在对4组椎间盘提取物完成检测后，对所有患者均进行蛋白质种类和含量统计，并将统计结果对比分析，以此来探究正常人与退变人腰椎间盘的蛋白质组学差异以及不同分型退变人腰椎间盘患者蛋白质组学差异。

1.4 统计学分析。采用SPSS 19.0软件分析数据，用t检验计量资料比较，以（±s）表示，（P＜0.05）为差异显著，有统计学意义。

2 结果

2.1 退变组、正常组腰椎间盘被检物蛋白蛋物质含量比较。检测结果显示，退变腰椎间盘检测物与正常腰椎间盘检测物中的部分同种蛋白质含量出现了较大的差别，正常椎间盘检测物的总蛋白含量、纤维黏蛋白含量、基质金属蛋白酶、弹性蛋白、胶原蛋白的含量均高于退变腰椎间盘检测物，差异具有统计学意义（P＜0.05），另外经检测和计算，发现退变组患者的腰椎间盘提取物中出现的未见报道的其他蛋白明显增多。差异具有统计学意义（P＜0.05），详细比较结果见表1。

表1 退变组、正常组腰椎间盘被检物蛋白蛋物质含量比较（±s，mol/L）

表1 退变组、正常组腰椎间盘被检物蛋白蛋物质含量比较（±s，mol/L）

?

2.2 三种不同分型的退变组腰椎间盘被检物蛋白蛋物质含量比较。检查结果显示，随着患者腰椎间盘退变病症的逐步加重，其腰椎间盘的蛋白质组学中蛋白质总含量和部分蛋白质指标值出现不同程度的下降，差异均有统计学意义（P＜0.05），如表2。高，与退变腰椎间盘中的相同物质均呈现较大的差异，具有统计学意义（P＜0.05），同时，随着患者腰椎间盘退变病症的逐步加重，其腰椎间盘的蛋白质组学中蛋白质总含量和部分蛋白质指标值出现不同程度的下降，差异均有统计学意义（P＜0.05）。检测结果与前文中理论

表1 退变组、正常组腰椎间盘被检物蛋白蛋物质含量比较（±s，mol/L）

表1 退变组、正常组腰椎间盘被检物蛋白蛋物质含量比较（±s，mol/L）

?

3 讨论

椎间盘退变是目前尚无效果明显的逆转或延缓的方法，目前多通过手术+辅助牵引等方式在腰椎间盘退变晚期进行治疗，但根据治疗反馈显示，多数的治疗的效果较为有限，因此当前对于此病症的治疗迫切的需要一条新的思路。

蛋白质组学运用在骨科疾病的研究中的时间虽然较短，但已取得一定的成果，对于椎间盘液中未见报道蛋白质的发现，以及发现这些蛋白质与病变后椎间盘突出后压迫脊神经有着紧密的联系，目前的研究结果显示从正常与退变椎间盘中有鉴定29种差异表达蛋白，其中有12种不具备差异性，剩下17种均有显著差异[3-5]。发现腰椎间盘中的纤维环和髓核中胶原蛋白含量最高，总蛋白含量也随着退变程度的加深而减少，在危伟浪、杨俊龙[6]等的研究中显示，通过差异蛋白表达谱及特异标志蛋白分析发现，正常腰椎间盘和不同程度退变的腰椎间盘之间的特异标志蛋白存在明显的差异，并认为这些特异标志蛋白能够成为退变腰椎间盘突出病症的检测治疗标志物。

本次实验的结果显示，在经过同样的检测和计算后，虽然退变腰椎间盘提取物中的未见报道的蛋白质明显多于正常的腰椎间盘提取物，差异具有统计学意义（P＜0.05），正常人的腰椎间盘的总蛋白含量明显高于退变患者，并且检测物中相应的胶原蛋白含量、纤维黏蛋白含量、基质金属蛋白酶含量、弹性蛋白含量等均较相符，分析原因为胶原蛋白以及蛋白多糖等物质在退变期间被大量分解和破坏，导致总蛋白含量下降，并因此反应出更多未见报道的蛋白质物质。

综上所述，本次蛋白质组学检测的结果显示，在患者的腰椎间盘从正常向退变逐渐过渡期间，其椎间盘的总蛋白含量会逐渐下降，未见报道的特异蛋白会增加，因此在对患者进行检测时，若采用总蛋白值含量变化与未见报道的特异蛋白变化进行联合分析，有较大的概率对患者的腰椎间盘病症程度进行准确检验，本方法值得进一步投入研究，未见报道的特异蛋白亦可作为椎间盘检测标志物以继续进行研究。