腰椎間盤退變與血糖、血脂、白介素-6、降鈣素原的相關性分析

韓璽銘，朱兵兵，劉鳳霞，馬景旭，王 紅

（1.新疆醫科大學基礎醫學院，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆醫科大學第二附屬醫院影像科，新疆 烏魯木齊 830011）

腰椎間盤突出癥（lumbar intervertebral disc herniation，LDH）是一種常見的慢性腰部疾病，主要表現為下腰痛、下肢放射性痛，嚴重時會直接影響患者的生活質量，給家庭和社會造成嚴重的負擔[1]。研究表明[2]，腰椎退行性變（lumbar degenerative disease，LDD）是LDH 的發病基礎。椎間盤作為一種無血管組織，其營養輸送主要依靠終板和椎間盤外毛細血管的滲透[3]，而糖尿病、肥胖等疾病會嚴重破壞椎間盤周圍的毛細血管網，造成椎間盤營養缺乏，進而誘發LDD。研究發現[4，5]，腰椎間盤突出時其周圍組織常伴有充血、水腫等急性炎癥的表現，這與椎間盤周圍的肥大細胞、巨噬細胞釋放的腫瘤壞死因子-α、白介素-6（IL-6）等多種炎性因子水平升高有關。本研究通過影像學技術診斷LDH，分析患者體內血糖、血脂、炎癥因子水平變化及其與椎間盤退變的關系，現報道如下。

1 對象與方法

1.1 研究對象 收集2017年9 月-2020年6 月新疆醫科大學第二附屬醫院住院、門診或體檢的328 名受試者臨床資料。納入標準：①MRI 檢查證實為腰椎間盤突出；②年齡大于18周歲。排除標準：①合并椎體滑脫；②脊髓腫瘤；③先天性畸形；④既往腰椎手術史和創傷史。

1.2 方法 收集患者臨床資料，包括性別、年齡、生化指標（空腹血糖、糖化血紅蛋白、膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、IL-6、降鈣素原）及影像學資料。研究對象均行常規腰椎MRI 掃描，結合T2WI 矢位和軸位圖像觀察椎體后緣有無軟組織信號影，將患者分為正常對照組和腰椎間盤突出組。腰椎間盤突出組根據國內外公認的椎間盤退變分級標準（Pfirrmann）分為5個等級[6]，即Ⅰ級：腰椎間盤信號與腦脊液信號相當；Ⅱ級：腰椎間盤信號內有水平裂；Ⅲ級：腰椎間盤信號減低伴不均勻；Ⅳ級：腰椎間盤呈等低信號；Ⅴ級：腰椎間盤呈明顯低信號。

1.3 統計學分析 采用SPSS 26.0 統計學軟件進行數據分析。計量資料以（）表示，采用t檢驗；計數資料以（n）表示，采用χ2檢驗；采用Spearman 相關性分析Pfirrmann 分級與各指標的相關性。以P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組臨床資料比較 腰椎間盤突出組年齡、空腹血糖、膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、糖化血紅蛋白、IL-6 與正常對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；兩組性別、降鈣素原比較，差異無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 兩組臨床資料比較（n，）

表1 兩組臨床資料比較（n，）

2.2 腰椎間盤退變的Pfirrmann 分級情況 腰椎間盤突出組共865個腰椎間盤，PfirrmannⅠ～Ⅴ級椎間盤數量依次為90、210、264、193、108個。磁共振T2WI矢位圖像顯示，部分腰椎間盤突出、椎間隙狹窄、信號低于腦脊液信號等影像表現，見圖1。

圖1 腰椎間盤退變影像圖

2.3 Pfrrimann 分級與各指標的關系 Spearman 相關性分析顯示，Pfrrimann 分級與年齡、糖化血紅蛋白、空腹血糖、膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白、IL-6呈正相關（P＜0.05），與高密度脂蛋白呈負相關（P＜0.05），與降鈣素原無相關性（P＞0.05），見表2。

表2 Pfrrimann 分級與各指標的相關性分析

3 討論

LDH 的病理基礎是腰椎間盤退變，與外傷、遺傳、超重、營養供應等密切相關，也可能是多種致病因素共同作用的結果。近幾年隨著醫學影像學的發展，MRI 成為診斷腰椎間盤退變、腰椎間盤突出癥的主要影像學檢查手段。Pfirrmann 分級系統于2001年提出，在臨床工作中被廣泛使用。既往研究人員利用Pfirrmann 分級與磁共振功能成像如DWI、DTI、DKI 等進一步量化腰椎間盤退變程度。

研究報道[7]，LDH 多見于50～55歲的中年人。另有研究發現[8]，20～40歲、41～60歲LDH 的占比分別為18.9%和59.5%。Fjeld OR 等[9]研究表明，經手術治療的34000例LDH 患者中中年患者的數量是青年患者的1.7 倍。本研究結果發現，腰椎間盤突出組年齡大于正常對照組（P＜0.05）；且Spearman 相關性分析顯示，Pfrrimann 分級與年齡呈正相關（P＜0.05）。隨著年齡的增長，機體髓核中水含量降低，進而影響椎間盤生物力學的穩定性[10]；同時，中年人處于家庭和事業的雙重壓力時期，椎間盤退變和積累性損傷達到相當嚴重的程度。有文獻報道[11]，發生LDH 的主要原因是積累性損傷，根本原因是椎間盤退變。青年人椎間盤彈性較好且處于退變早期，因此LDH 的發病率低。高血糖也是導致椎間隙狹窄的危險因素之一[12]。研究發現[13]，高糖環境中幼鼠的腰椎間盤會發生退變。Machino M 等[14]研究發現,椎間盤融合術患者術前糖化血糖蛋白水平越高，術后恢復效果越差。本研究結果顯示，椎間盤突出組空腹血糖與正常對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；且Spearman 相關性分析顯示，Pfrrimann 分級與空腹血糖呈正相關（P＜0.05），其機制可能為高糖環境產生氧化應激作用、自噬作用或使醛糖還原酶的異常代謝[15，16]，促進椎間盤及其周圍組織的細胞凋亡。此外，高血糖對微血管直接的毒性作用也會引起腰椎間盤的營養障礙，影響腰椎間盤功能，最終導致LDD。由此可見，高血糖是誘發LDD 的危險因素，但其病理機制有待進一步研究。

近年來研究發現[17]，人體內血脂水平升高可增加下腰痛的發病率。另有研究發現[18，19]，LDH 患者甘油三脂水平顯著高于正常人。本研究結果發現，椎間盤突出組膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、糖化血紅蛋白與正常對照組比較，差異有統計學意義（P＜0.05）；且Spearman 相關性分析顯示，Pfrrimann 分級與糖化血紅蛋白、空腹血糖、膽固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白呈正相關（P＜0.05），與高密度脂蛋白呈負相關（P＜0.05），其原因可能與高密度脂蛋白可以抑制毛細血管內斑塊的形成、有助于椎間盤的血液供應和營養代謝有關[20]。而低密度脂蛋白、膽固醇、甘油三酯對血管平滑肌細胞和內皮細胞有很強的毒性，可加速血管損傷及斑塊形成，阻斷血管營養物質運輸，引起椎間盤營養缺乏[21]。IL-6 是一種公認的與椎間盤退變的慢性炎癥緊密相關的炎性因子。有文獻提出[22]，IL-6 的升高可以誘發LDD 的發生。Fernandes H 等[23]研究表明，椎間盤突出組織中的細胞可以分泌大量炎性因子，如IL-6、IL-10 誘發腰椎疼痛。本研究將IL-6 與腰椎間盤退變等級進行分析，進一步證實IL-6 在LDD 中發揮的作用，其病理機制為：①IL-6 可以加快軟骨細胞的凋亡，促進LDH 的發生[24]；②IL-6 可引起髓核細胞內蛋白多糖含量的降低，繼而抑制膠原蛋白的合成，造成椎間盤功能受損。目前，關于降鈣素原與LDH 間的關系報道較少。有研究提出[25，26]，腰痛程度隨血清中降鈣素原的水平升高而升高，降鈣素原水平與LDH 病程時間呈正相關，在早期診斷腰椎間盤疾病中起一定作用。由于以上研究采用酶聯免疫吸附法測定降鈣素原的水平，與本研究測定方法不同，結果可能存在差異。其次，作為感染性指標，降鈣素原對真菌和細菌高度敏感[27]，但椎間盤突出屬于自身炎性反應，故降鈣素原的敏感性不高，這可能也與正常生理條件下健康人血液中降鈣素原含量極低有關[28，29]。

綜上所述，血糖、血脂、IL-6 上調以及高密度脂蛋白下調將加重腰椎間盤退變等級，增加腰椎間盤突出癥的發病率。