頸椎后縱韌帶骨化發生機制的研究

徐曉光 韓月紅

頸椎后縱韌帶骨化癥是一種因脊柱后縱韌帶的異常增厚及骨組織形成而引起相應臨床癥狀的頸椎疾病。好發于黃種人，尤以日本人發病較多，其頸椎分布可從齒突后緣至，部分可延續至上胸椎。OPLL是一種由基因及環境等多因素相互作用導致的復雜疾病，目前發病機制不明。隨著生物學技術的發展，OPLL的病理生理過程已獲得初步了解。

1 頸椎后縱韌帶骨化的一般表現

特征為椎體后緣異常增高的條狀陰影。根據骨化灶的形態和范圍分為四型:連續型、節段型、棍合型和結節型。頸椎發生于頸5椎節最為多見，其次為頸4和頸6，椎節最常見。

2 頸椎后縱韌帶骨化的病理學表現

是一種明確起源于后縱韌帶組織的異位骨化性損傷。成熟結構是由發育良好的哈佛系統組成的板層骨，不成熟結構常伴有編織骨或在邊緣區有纖維軟骨細胞增殖的骨化前沿。如果異位骨形成僅限于后縱韌帶的原始厚度，絕不會對頸脊髓構成壓迫。引起頸脊髓壓迫應歸咎于韌帶組織的生長，特別是厚度的生長。病理學上所見，后縱韌帶的骨化塊向外生長突人椎管內，且向上、下方向發展。骨化組織是一板層骨有鈣化的韌帶組織，骨髓結構發育差。在外生性骨塊和椎體后表面之間是一過渡區，在側位X線片上顯示為一層薄的非鈣化區，組織學上由椎體后方的致密纖維組織與外生性骨塊底部的纖維軟骨細胞和基質組成。當纖維軟骨細胞增殖和基質礦化后，纖維軟骨細胞轉變為骨形成細胞圖。骨化塊通常位于表層，即脊髓前方，深層有未骨化增厚的韌帶組織。活躍的骨化前沿位于骨化和非骨化增厚的韌帶組織邊界之間。在骨化前沿，纖維軟骨細胞增殖和基質增生使表層不斷增厚，這些細胞和基質具有軟骨特征，且部分鈣化。在增生和鈣化韌帶組織內，出現大量小的吸收腔隙伴有小血管向內長人，腔的周圍出現新骨形成。不總是軟骨內成骨，有時是膜內成骨。骨化塊的橫切層有時顯示在板層骨之間保留鈣化的韌帶結構。經病理學研究結果提示，OPLL的組織學發生過程為間充質細胞增殖，穿透進人頸椎后縱韌帶內，引起纖維性和非纖維性組織增殖、分化變為軟骨，然后鈣化被吸收，隨之出現血管向內生長和骨形成。不管是何種方式成骨，導致頸脊髓受壓的關鍵機制是骨化組織下面的非骨化韌帶組織的肥厚。纖維性和非纖維性的(主要是粘多糖)組織外生長，使骨化塊突向椎管內。

3 頸椎后縱韌帶肥厚和骨化的相互關系

最早報道頸椎后縱韌帶肥厚(HPLL)引起頸脊髓病的病例，進而提出(HPLL)是OPLL的前階段。分為兩類:一類是后縱韌帶組織呈彌漫性肥厚，另一類呈局限性肥厚，主要位于椎間盤水平。研究發現，肥厚的后縱韌帶與鄰近的椎間盤突出組織相連在一起。在突出的髓核和肥厚的韌帶之間存在明顯的炎癥反應，韌帶的表層凸起是突出的髓核頂起深部韌帶所引起，韌帶發生反應性纖維組織和血管增生。患者由于肥厚的后縱韌帶壓迫頸脊髓引起頸脊髓病，經前路手術切除肥厚的后縱韌帶后，患者的神經功能迅速得到良好的恢復。組織學研究發現，切除的韌帶呈現明顯的肥厚、水腫、玻璃樣變性和小的鈣化灶。通過研究發現，早期形式是肥厚的后縱韌帶伴有不同程度的點樣骨化灶。早期累及多個椎間隙水平和它們鄰近終板的后縱韌帶，偶爾也擴展至整個椎體后緣水平的后縱韌帶組織。

4 頸椎間盤突出與頸椎后縱韌帶骨化的關系

頸椎間盤突出常與頸OPLL伴發。研究發現，節段型OPLL有5%伴發頸椎間盤突出。頸椎間盤突出促進OPLL發生的機制可能有兩個方面，一是機械因素，即突出間盤的椎間隙由于椎體間關節不穩，在頸椎運動時反復刺激后縱韌帶，引起增生骨化;二是突出間盤分泌體液性生長因子，促進后縱韌帶的增生、肥厚、骨化。等發現了一種頸椎OPLL自然發生的鼠模型。一種掂腳行走的小鼠在6周齡時發生纖維環破裂髓核突出，此后纖維環軟骨細胞發生再生性增殖，使一些軟骨細胞遷移到后縱韌帶內繼續增殖，伴隨后縱韌帶內新血管形成和間充質細胞活躍增殖，最終以纖維環軟骨細胞軟骨內成骨和間充質細胞膜性成骨的方式引起小鼠的。

5 生長因子在頸椎后縱韌帶骨化發生中的作用研究表明

大量生長因子調節軟骨和骨組織的生長、發育和維持。在這些生長因子中，骨形態發生蛋白和轉移生長因子一的發生機制中起重要作用。免疫組化研究顯示日存在于骨化基質和鄰近的軟骨區域的軟骨細胞上。同時在鄰近的軟骨區域的間充質細胞上表達，而一日則無表達。此兩種生長因子在同一患者未骨化區的后縱韌帶組織中不會同時表達。研究提示，發生啟動因子刺激間充質細胞分化可能在異位骨化的晚期階段刺激骨形成

6 遺傳因素在頸椎后縱韌帶骨化發生中的影響

在雙胎中的高一致性的相關性提示，與6號染色體相關的遺傳因素可能與其發病機制相關聯。的組織病理學特征是異常表達妞型膠原和單倍型倍型。研究發現，患者雙型膠原Ι基因中有兩種限制性片斷長度多態性基因出現頻率增高，經分析此與OPLL發生有關。

7 其他因素

OPLL患者常伴有肥胖和糖代謝異常，這種患者糖尿病高發且不依賴于胰島素。但肥胖、糖代謝異常和高胰島素血癥在OPLL發生中的作用尚不清楚。此外，OPLL患者常伴有甲狀旁腺功能減退，但患者血鈣、甲狀旁腺激素和維生素Ξ代謝產物水平均在正常范圍內。

盡管對OPLL的認識有了長足的進步，但是對于其發生機制仍然未明。新的分子生物學技術的發展和對人類基因圖譜研究的突破，使越來越多的與OPLL有關的基因被發現。但是OPLL是多因素綜合作用的結果，需要多學科努力才能找到OPLL的病因和治療的突破口。