椎間盤源性腰痛患者椎間盤組織中IL-1、IL-6的水平變化及其與JOA評分的相關性研究

吳春財，陳乃用，馮堅固

椎間盤源性腰痛是脊柱外科中較為常見的一種慢性疾病，臨床患病率為33%左右[1]。主要是在椎間盤退變、椎間盤炎等因素的刺激下，在椎間盤內疼痛感受器上產生作用，從而誘發的一種慢性下腰疼癥狀，對患者的生活質量有諸多不利影響[2]。近年來有研究指出，在椎間盤源性腰痛患者中，腰椎盤退變后所降解的炎癥因子在自身免疫炎性反應發病中起著重要作用[3-4]。日本骨科學會評分（JOA）是了解腰痛患者腰椎功能的重要評分量表。本研究觀察椎間盤源性腰痛患者椎間盤組織中白細胞介素（IL）-1、IL-6水平變化，并探討其與JOA評分的相關性，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2019年8月至2020年8月中國人民解放軍聯勤保障部隊第906醫院接診的50例椎間盤源性腰痛患者作為觀察組，納入標準：（1）符合椎間盤源性腰痛診斷標準[5]，有反復發作的腰痛癥狀，并通過CT、X線片等相關檢查顯示椎間盤造影陽性；（2）病程＞1年，經保守治療無效，需接受手術治療；（3）具有腰椎盤組織樣本。排除標準：（1）合并腰椎滑脫、椎管狹窄等情況；（2）合并類風濕關節炎、感染性疾病等；（3）合并凝血功能異常、內分泌功能、免疫功能異常；（4）合并其余重大軀體疾病、惡性腫瘤等。另選擇同期由于外傷所致的腰椎骨折患者30例作為對照組，患者受傷前無椎間盤障礙、腰痛等情況，均接受手術治療后留取椎間盤組織。兩組基礎資料差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。研究通過本院倫理委員會批準實施，且患者均簽署知情同意書。

表1 兩組基礎資料比較

1.2 椎間盤組織IL-1、IL-6檢測（1）取出受試者手術過程2塊約1cm大小椎間盤髓核組織標本，將其固定后于－70℃低溫保存待用。（2）采用Western blot檢測椎間盤組織中IL-1、IL-6水平。提取椎間盤組織中總蛋白，進行轉膜、脫脂處理；常規PBS洗滌，加入兔抗人IL-1單克隆抗體、兔抗人IL-6單克隆抗體，比例為1∶200，置于4℃的冰箱中進行孵育過夜；洗滌緩沖液進行漂洗，每次20 min，共漂洗2次，添加入辣根過氧化物所標記的兔抗免疫球蛋白（Ig）G，置于37℃的溫度中，進行1 h的孵育處理；洗滌緩沖液進行漂洗，每次5 min，共漂洗4次，二氨基聯苯胺顯色處理后，膠片儲存。將-actin當做內參對照，檢測過程中所使用的單克隆抗體及其余材料均購于瀘州客隆生化試劑公司；選擇Quantity One 4.62系統進行半定量分析，并進行內參-actin蛋白的吸光度校正處理，計算IL-1、IL-6水平。

1.3 JOA評分方法術前評估觀察組患者下腰痛JOA評分[6]，主要內容包括主觀癥狀（下腰背痛、腿痛/腿麻、步態）、臨床體征（直腿抬高試驗、感覺障礙、運動障礙）、日常活動受限程度及膀胱功能四個項目，分值范圍0～29分，得分越低則表示腰椎功能障礙程度越重。

1.4 統計方法采用SPSS 18.0統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差表示，采用t檢驗；計數資料比較采用2檢驗；相關性分析采用Pearson直線分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組椎間盤組織IL-1、IL-6水平比較觀察組椎間盤組織IL-1、IL-6水平均高于對照組（均P＜0.05），見表2。

表2 兩組椎間盤組織IL-1、IL-6表達水平比較 pg/ml

2.2 椎間盤組織IL-1、IL-6水平與JOA評分的相關性觀察組患者JOA評分7～20分，平均（12.42±3.40）分。經過Pearson直線相關性分析顯示，椎間盤組織IL-1、IL-6水平與JOA評分均呈負相關（r=－0.653、－0.737，均P＜0.05），見封二彩圖4～5。

2.3 椎間盤組織IL-1和IL-6的相關性分析椎間盤組織IL-1與IL-6呈正相關（r=0.587，P＜0.05），見封二彩圖6。

圖4 椎間盤組織IL-1和JOA評分的相關性

圖5 椎間盤組織IL-1和JOA評分的相關性

圖6 椎間盤組織IL-1和IL-6的相關性

3 討論

目前研究認為，椎間盤退變過程中，椎間盤組織可自發性的分泌出大量促炎介質，導致椎間盤纖維環局部發生自身免疫應答反應，從而誘發患者出現疼痛癥狀，是導致病情發生的重要原因[5]。

IL-1是一種炎癥重要遞質，既往已有研究發現，機體椎間盤退變組織中的多種細胞均具有分泌IL-1的功能[6]。隨著研究不斷深入，有報道發現在退變的椎間盤組織中，IL-1可通過調控細胞因子、趨化因子之間的分解代謝過程，發揮一系列生物學效應，且對神經血管有不良影響[7]。IL-6不僅可促使炎癥細胞發生大量聚集，且還對其余炎性介質的釋放具有刺激作用。有報道發現，IL-6還可刺激椎間盤組織中前列腺素E2、基質金屬蛋白酶、一氧化氮介質的生成，加劇椎間盤炎癥反應[8]。

本研究顯示，在椎間盤源性腰痛患者椎間盤組織中IL-1、IL-6的表達明顯更高，且IL-1、IL-6水平與JOA評分均呈負相關。這提示隨著IL-1、IL-6水平的升高，可進一步加劇患者下腰痛功能障礙癥狀。分析原因是由于：（1）IL-1的大量生成可促使椎間盤基質降解，誘發椎間盤退變，此過程中可釋放大量的炎癥因子，進入破裂的纖維環裂縫中，對纖維環內的疼痛感受器產生刺激作用，從而誘發腰痛行為學的發生[9]。（2）IL-6可促使髓核細胞外基質中蛋白多糖的分泌降低，并對成纖維細胞合成膠原蛋白的過程具有抑制作用，加上其本身具有促炎作用，在多種功能的效應下，加重了椎間盤源性腰痛患者的功能障礙。Sainoh等[10]通過給予椎間盤源性腰痛椎間盤患者單次的IL-6受體抗體，可在短期內緩解患者腰痛癥狀，為患者的治療提供了一條新思路。本研究進一步分析也發現，椎間盤組織中IL-1與IL-6呈正相關，這提示兩種炎癥介質之間具有相輔相成的作用，共同加劇了椎間盤源性腰痛患者的功能障礙程度。