神經(jīng)導向蛋白Netrin-1在腰椎間盤退變性疾病中的表達及意義.pdf

1、背景：
　　 慢性腰痛是人們?nèi)粘９ぷ髋c生活中的常見癥狀，也是骨科診療活動中最常遇到的疾病。據(jù)文獻報道，有50％至80%的人在一生中不同時期受到腰痛的困擾，而初次腰痛在恢復后的1年內(nèi)，有24%-87%的患者腰痛會復發(fā)；在美國，每年對腰痛的治療開支達數(shù)十億美元?？梢姡词侨巳褐惺制毡榈慕】祮栴}，嚴重影響著人們的工作和學習，它已日益演變成一個社會經(jīng)濟問題。引起腰痛的原因眾多，其中由椎間盤本身退變所致的疼痛約占39%。與腰椎間盤隨年

2、齡的增長而老化不同，存在慢性腰痛時，腰椎間盤在退行性改變過程中椎間盤后方出現(xiàn)纖維環(huán)的撕裂并有神經(jīng)纖維和富含血管的肉芽組織沿著該撕裂向內(nèi)生長；許多作者認為神經(jīng)和血管的內(nèi)生長是疼痛發(fā)生的重要病理基礎(chǔ)。因此，研究退變的腰椎間盤內(nèi)神經(jīng)和血管長入的機制可進一步闡明椎間盤源性疼痛的發(fā)病原因，并在此基礎(chǔ)上為尋找新的治療方法提供思路。
　　 腰椎間盤的退變過程是一種級聯(lián)式反應(yīng)，可以分為三個階段。第一階段：功能失調(diào)階段，在組織學上是以纖維環(huán)外側(cè)出

3、現(xiàn)撕裂或裂隙為特征的。撕裂或裂隙伴隨著終板的破壞、分離，破壞了間盤的血供、營養(yǎng)供給及代謝的物移除。因為纖維環(huán)的外三分之一層有神經(jīng)支配，這些撕裂或裂隙累及到纖維環(huán)外層三分之一時就會產(chǎn)生疼痛，并且可以融合形成放射狀撕裂。此時，髓核可能喪失其水合的能力。這一階段，MRI顯示纖維環(huán)脫水，間盤膨出而不是疝出，或在纖維環(huán)區(qū)為高信號。第二階段：不穩(wěn)定階段。隨著腰椎間盤失水，椎間盤的高度降低導致椎間盤、后方關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)這一三關(guān)節(jié)復合體機械一體性的丟失。椎

4、間盤相關(guān)的改變包括多發(fā)纖維環(huán)撕裂，椎間盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞和吸收，神經(jīng)和富含血管的肉芽組織內(nèi)生長，椎間隙高度丟失。第三階段：再穩(wěn)定階段，以椎間盤的進一步吸收、椎間隙狹窄、終板破壞、椎間盤纖維化和骨贅形成為特征。這些間盤引起椎間盤源性疼痛的發(fā)生率高于第一、二階段所致的腰痛；但是，在任何特定的個人其不同的間盤退變所處的階段變化很大，年齡相近的人變化也很大。
　　 目前還沒有文獻報道何種因素導致在椎間盤退變過程中神經(jīng)和血管向內(nèi)定向生長。神經(jīng)

5、導向蛋白Netrins是神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過程中引導軸突定向生長的重要化學趨向性因子，通過與不同的受體結(jié)合而表現(xiàn)出引導或排斥軸突的生長及介導細胞的遷移、粘附和存活。最近的研究發(fā)現(xiàn)，Netrins可以作為血管導向因子對血管的生長起到同樣的作用。在Netrins家族中有7個成員，其中研究最為廣泛地是Netrin-1。Netrin-1在胚胎發(fā)育期，不僅參與了神經(jīng)系統(tǒng)的形成，還參與了血管系統(tǒng)的發(fā)生、一些器官組織形態(tài)的發(fā)生；在成年后，Netrin-1還

6、其他病理生理過程表達，如炎性疾病、腫瘤的形成、神經(jīng)損傷后的再生、退行性骨關(guān)節(jié)病、心肌缺血、心臟術(shù)后急性腎損傷等。
　　 目的：
　　 對人腰椎間盤標本進行組織學評分和影像學；觀察標本中神經(jīng)導向蛋白Netrin-1的表達與分布；觀察Netrin-1的結(jié)腸癌敲除基因受體(DCC)的表達與分布；觀察標本中Netrin-1的mRNA存在；對標本中長入的神經(jīng)與血管數(shù)量進行評分。對Netrin-1與神經(jīng)和血管的評分進行相關(guān)性分析；對

7、Netrin-1與椎間盤組織學評分進行相關(guān)性分析。為進行動物實驗及臨床深入研究腰痛的發(fā)病機制和開辟新的治療方法提供理論基礎(chǔ)和思路。
　　 材料與方法：
　　 收集退變性腰痛患者進行腰椎后路融合術(shù)時摘除的腰椎間盤標本和無腰痛病史尸體尸檢時的椎間盤標本。觀察手術(shù)標本的MRI評分，采用蘇木素，伊紅(HE)染色、阿爾新藍.多糖(AB-PAS)染色對椎間盤進行組織學評分；采用免疫組織化學法對Netrin-1、DCC進行染色，并進行

8、評分；采用免疫組織化學方法對神經(jīng)纖維標志物NF、血管內(nèi)皮標志物CD34進行標記并評分；采用逆轉(zhuǎn)錄。聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)方法對兩組標本中Netrin-1的mRNA進行檢測。
　　 結(jié)果：
　　 手術(shù)摘除的35例椎間盤標本呈中度到重度的退行性組織學改變，影像學分級為Ⅱ-Ⅴ級，尸檢標本的組織學表現(xiàn)為正?；蜉p度退變；35例手術(shù)標本中，有34例中存在大量的Netrin-1和DCC分布，Netrin-1免疫定位于細胞膜和細胞

9、外基質(zhì)，DCC定位于細胞膜；8例尸檢腰椎間盤標本中，7例中存在少量的Netrin-1和DCC分布，Netrin-1免疫定位于細胞膜，細胞基質(zhì)中未見，DCC定位于細胞膜。在手術(shù)標本中，Netrin-1和DCC陽性的細胞包括軟骨樣細胞、成纖維樣細胞，血管內(nèi)皮細胞和炎性肉芽組織中的細胞，半定量計數(shù)分析顯示(血管內(nèi)皮細胞和炎性肉芽組織中的免疫陽性細胞未計算在內(nèi))，Netrin-1在髓核中陽性細胞數(shù)量明顯多于纖維環(huán)中的陽性細胞數(shù)量；在尸檢標本中，

10、Netrin-1和DCC陽性的細胞主要是軟骨樣細胞、成纖維樣細胞，手術(shù)標本中DCC陽性細胞的數(shù)量(70%)明顯高于尸檢標本(33%)。手術(shù)標本中有33例觀察到有血管和神經(jīng)的內(nèi)生長，而尸檢標本中只有2例觀察到血管、3例觀察到神經(jīng)神經(jīng)，且僅分布于纖維環(huán)的外部。Netrin-1與血管評分的相關(guān)系數(shù)是0.67，與神經(jīng)評分的相關(guān)系數(shù)是0.59。Netrin-1與患者年齡存在非顯著性的負相關(guān)。Netrin-1與影像學分級及組織學評分無顯著相關(guān)性。N

11、etrin-1與患者椎間盤組織學評分無明顯相關(guān)性。手術(shù)標本及尸檢標本中各有1例未檢出Netrin-1的mRNA，手術(shù)標本中Netrin-1的mRNA明顯高于正常標本。
　　 結(jié)論：
　　 在退變性腰椎間盤疾病所致的腰痛中，神經(jīng)導向蛋白Netrin-1蛋白及其DCC受體的表達明顯高于正常椎間盤。表達增加的Netrin-1和DCC的分布特點表明，它們可能參與椎間盤退變過程中神經(jīng)和炎性肉芽組織的內(nèi)生長，其作用機制需要進一步研究