不同分型腰椎間盤突出癥患者血清IL—1、IL—6的表達及臨床意義

魏遠福

[摘 要] 目的：探討不同分型腰椎間盤突出癥患者白細胞介素-1（Interleukin，IL-1）、白細胞介素-6（IL-6）的表達情況，為腰椎間盤突出癥的抗炎治療提供理論依據。方法：選取我院2010年3月～2014年3月收治的395例腰椎間盤突出癥患者，納入研究組，并按照其突出類型分為突起型組（n=116）、破裂型（n=185）及游離型組（n=94），同時選取120例健康體檢者，納入對照組。比較各組受試者血清IL-1、IL-6水平差異，及其與疼痛評分的相關性。結果：游離型組突出指數顯著高于破裂型組，破裂型組突出指數顯著高于突起型組，三組患者突出指數存在顯著統計學差異（P<0.05）。研究組手術前、手術后IL-6、IL-1α、IL-1β水平均顯著高于對照組（P<0.05），手術后研究組細胞因子水平均顯著降低（P<0.05）。游離型患者血清細胞因子水平顯著高于破裂型、突起型。手術前、手術后游離型組患者VAS評分均顯著高于破裂型組，破裂型組顯著高于突起型組，三組患者手術后VAS評分均較手術前顯著降低（P<0.05）。Pearson相關性分析顯示，突出指數、細胞因子與疼痛情況均呈顯著正相關（P<0.05）。結論：腰椎間盤突出癥患者血清IL-1、IL-6水平顯著升高，游離型患者血清細胞因子水平顯著高于破裂型、突起型，按照其腰間盤突出分型使用鎮痛消炎藥抑制炎性反應治療有望降低患者疼痛情況，改善預后質量。

[關鍵詞] 白細胞介素；腰椎間盤突出癥；炎性反應；臨床意義；治療

中圖分類號：R446.1 文獻標識碼：B 文章編號：2095-5200（2015）03-064-03

椎間盤突出多由椎間盤退行性變所致，以纖維環破裂后髓核突出壓迫神經根導致的腰腿痛為主要臨床表現，是導致患者生活、工作能力下降的常見疾病[1]。目前關于腰椎間盤突出癥導致腰痛、下肢神經根痛的病理機制包括機械壓迫、椎間盤自行免疫等學說，有研究發現，患者術中往往可見神經根充血、水腫等炎癥樣變化[2]。因此，亦有學者指出，以白細胞介素-1（IL-1）、白細胞介素-6（IL-6）為代表的細胞因子參與了腰椎間盤突出癥的發生發展過程[3]。為探討其水平在不同類型腰椎間盤突出癥患者血清中的變化、機制及臨床意義，筆者進行了臨床研究，現作報告如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

自我院2010年3月～2014年3月收治的腰椎間盤突出癥患者中進行篩選。選取標準：（1）經CT、MRI等影像學檢查，并參照《腰椎間盤突出癥（第3版）》中相關診斷標準確診[4]。（2）年齡在18～65歲之間。（3）入組前半月內未服用免疫藥物或鎮痛藥物。排除標準：（1）妊娠或哺乳期女性。（2）合并腰椎骨折、腫瘤或結核。（3）因非腰椎間盤突出癥導致的坐骨神經疼痛。（3）合并心、肝、腎等臟器嚴重病變。（4）突出髓核對馬尾神經造成嚴重壓迫。共選取符合條件的患者395例，納入研究組，并按照其腰椎間盤突出癥類型[5]分為突起型組（n=116）、破裂型（n=185）及游離型組（n=94）。并選取同期120例健康體檢者，納入對照組。各組受試者一般臨床資料比較性別、年齡、病程、體質量指數（BMI）等臨床資料比較均未見明顯統計學差異（P>0.05），本研究具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 突出指數 腰椎間盤突出癥患者均接受標準開窗術式治療[6]，將突出的腰間盤組織取出。手術操作均由我院同組醫師完成。術后留取突出物，計算突出物面積與CT圖像椎管面積相對值ST之比，即突出指數。

1.2.2 細胞因子 抽取患者手術前、手術后及對照組受試者清晨空腹靜脈血3 mL，置于EDTA抗凝管中，以3000 r/min離心10 min，棄沉淀，-70℃保存，統一檢測。使用放射免疫法對標本IL-1、IL-6進行檢測[7]，并比較。

1.2.3 疼痛情況 使用視覺模擬評分法（VAS）對患者手術前、手術后疼痛評分進行評價：在紙上作一10 cm直線，由患者標記疼痛程度，其中0為無痛，10 cm為劇痛。

1.2.4 相關性分析 使用Pearson相關性分析，分析突出指數、細胞因子與疼痛情況的相關性。

1.3 統計學分析

對本臨床研究的所有數據采用SPSS18.0進行分析，計數資料以（n/%）表示，并采用c2檢驗，計量資料以（x±s）表示，并采用t檢驗或F檢驗，連續性變量使用Pearson相關性分析。檢驗水準設定為α=0.05，當P<0.05時，認為其有統計學差異性。

2 結果

2.1 突出指數

游離型組突出指數顯著高于破裂型組，破裂型組突出指數顯著高于突起型組，三組患者突出指數存在顯著統計學差異（P<0.05）。見表1。

2.2 細胞因子

研究組手術前、手術后IL-6、IL-1α、IL-1β水平均顯著高于對照組（P<0.05），手術后研究組細胞因子水平均顯著降低（P<0.05）。見表2。

2.3 疼痛情況

手術前游離型組患者VAS評分均顯著高于破裂型組和突起型組，破裂型組顯著高于突起型組，三組患者手術后VAS評分均較手術前顯著降低（P<0.05）。見表3。

2.4 相關性分析

Pearson相關性分析顯示，突出指數與疼痛呈顯著正相關，相關指數為0.794，IL-6，IL-1a、IL-1b與疼痛正相關，相關指數分別為0.745，0.603，0.592。

3 討論

過往認為，腰椎間盤突出癥患者神經性疼痛的原因主要以髓核壓迫等機械性因素為主。但近年來，越來越多的研究指出，神經根癥狀除與受壓程度相關性較高外，還與髓核引發的自身炎性反應具有密切關聯[8]。故多數腰椎間盤突出癥患者在接受手術治療后雖然短期內感覺喪失、運動減弱等臨床癥狀有所緩解，但其遠期疼痛情況改善不明顯。

IL-1α是炎性反應的中心環節，Kim等[9]通過動物實驗發現，向足底或腦室注射IL-1α均可引發明顯的痛覺過敏反應。IL-1α在促進炎性細胞浸潤、加重組織損傷的同時，還可促進前列腺素E2（PGE2）的分泌。PEG2具有極強的致炎、致痛作用，局部濃度至10-6 mol/L水平即可導致嚴重疼痛的發生，即便其局部濃度僅在10-8 mol/L以下，還可通過促白三烯敏感性上升的機制增強痛感[10]。IL-1β與IL-1α具有相近的生物學作用，但其具有更強的促磷脂酶A2活性作用，而磷脂酶A2激活后的主要降解產物即為PGE2。IL-1β還可促進關節軟骨內基質金屬蛋白酶（MMPs）分泌水平的上升，在增加軟骨基質降解度的同時抑制軟骨細胞的合成，最終使患者軟骨細胞變性、死亡，加重椎間盤退行性變。正常椎間盤內一般不分泌或僅分泌極微量的一氧化氮（NO），而IL-1β可誘導組織細胞NO合成、分泌，使得蛋白多糖合成受到進一步抑制，加劇神經根性痛的病理生理過程。隨著IL-1水平的上升，患者VAS評分顯著上升。

IL-6可由多種細胞分泌，具有廣泛的生理效應，對各類細胞生長、分化及基因表達均可帶來影響。Seo等[11]研究發現，腰椎間盤突出癥患者血清IL-6水平顯著高于正常人群，與本研究結論一致。我們亦發現，患者IL-6水平與其疼痛情況癥狀嚴重程度呈顯著正相關，說明IL-6在腰椎間盤突出癥的發生發展中起到了重要作用。其機制可能為：IL-6在椎間盤退行性變的過程中，通過自分泌、旁分泌等方式作用于腰椎間盤細胞，在逐漸引發軟骨細胞增殖、蛋白多糖丟失、基質膠原變性等生理變化的基礎上，最終導致椎間盤的死亡[12]。同時，我們還發現，IL-6與IL-1水平呈明顯正相關，說明IL-6不僅能夠使局部炎性反應得到增強，還可增強IL-1水平的上升，誘發致炎、致痛物質的增加。IL-6、IL-1水平互相促進，進一步刺激炎癥細胞的聚集、激活及炎性介質的釋放，對神經根、脊神經造成刺激，引發椎間盤組織細胞生物化學改變，最終導致下腰痛、神經根放射痛甚至腰椎功能嚴重受損。

綜上所述，IL-1、IL-6參與了腰椎間盤突出癥病變過程中自身炎性反應，在椎間盤退行性變的進行中相互依賴、相互影響，是導致腰椎間盤突出癥患者疼痛等癥狀加劇的重要原因。在今后的治療中，針對不同分型患者IL-1、IL-6水平使用皮質醇類激素、非甾體類鎮痛消炎藥等藥物行針對性抗炎治療有望改善患者的臨床癥狀，保證其預后質量。

參 考 文 獻

[1] 王濤， 馬信龍， 張曉林， 等. 腰椎損傷疝出型和退變突出型椎間盤組織白細胞介素 17 表達與 Modic 改變的關系[J]. 中華骨科雜志， 2012， 32（4）： 356-361.

[2] Lee J M， Song J Y， Baek M J， et al. Interleukin-1β induces angiogenesis and innervation in human intervertebral disc degeneration[J]. Journal of Orthopaedic Research， 2011， 29（2）： 265-269.

[3] 馮新國， 李小斌， 易建良， 等. 腰椎間盤突出癥患者溫針治療前后血清 CGRP 及 IL-1α 的變化及臨床意義[J]. 國際檢驗醫學雜志， 2014， 35（5）： 521-522.

[4] Lin W P， Lin J H， Chen X W， et al. Interleukin-10 promoter polymorphisms associated with susceptibility to lumbar disc degeneration in a Chinese cohort[J]. Genet Mol Res， 2011， 10（3）： 1719-1727.

[5] Souza Grava A L， Ferrari L F， Defino H L A. Cytokine inhibition and time-related influence of inflammatory stimuli on the hyperalgesia induced by the nucleus pulposus[J]. European Spine Journal， 2012， 21（3）： 537-545.

[6] 袁健東， 高建清， 林葉艷， 等. 白細胞介素-8 在大鼠腰椎間盤突出模型中的表達及其抑制劑 repertaxin 的鎮痛作用[J]. 中華實驗外科雜志， 2012， 29（9）： 1826-1828.

[7] Gabr M A， Jing L， Helbling A R， et al. Interleukin‐17 synergizes with IFNγ or TNFα to promote inflammatory mediator release and intercellular adhesion molecule‐1（ICAM‐1）expression in human intervertebral disc cells[J]. Journal of Orthopaedic Research， 2011， 29（1）： 1-7.

[8] 鄧明， 劉玉峰. 綜合電針治療對腰椎間盤突出癥患者血清 TNF-α 和 IL-6 的影響[J]. 放射免疫學雜志， 2012， 25（3）： 264-265.

[9] Kim S J， Park S M， Cho Y W， et al. Changes in expression of mRNA for interleukin-8 and effects of interleukin-8 receptor inhibitor in the spinal dorsal horn in a rat model of lumbar disc herniation[J]. Spine， 2011， 36（25）： 2139-2146.

[10] 喬曉峰， 李長德， 解云川， 等. 腰椎間盤突出癥患者髓核組織 TNF-α， IL-8 以及 IL-10 的表達及其意義[J]. 中國老年學雜志， 2013， 33（17）： 4276-4277.

[11] Seo H Y， Yun J H， Kim D Y. Generation of Proinflammatory Mediator of Intervertebral Disc Cells by Nicotine Stimulation[J]. Journal of Korean Society of Spine Surgery， 2014， 21（2）： 84-89.

[12] 袁野， 潘丹. 白細胞介素-8 和白細胞介素-10 在椎間盤退變中的研究進展[J]. 臨床醫學， 2012， 31（11）： 116-117.