退變性脊柱側(cè)凸患者關(guān)節(jié)突中TGF-β1和IGF-1基因表達(dá)以及手術(shù)療效對比研究.pdf

1、研究背景：退變性脊柱側(cè)凸(degenerative scoliosis，DS)是指既往無脊柱側(cè)凸病史、發(fā)生于骨髂成熟后的側(cè)凸大于10°的脊柱畸形，常見于胸腰段和腰段，主要發(fā)生于50歲以上的中老年人，很少在40歲前發(fā)生。目前隨著我國人口迅速的老齡化，此類患者就醫(yī)人數(shù)逐日增多，已經(jīng)引起脊柱外科醫(yī)生的高度重視。退變性脊柱側(cè)凸與特發(fā)性、先天性和神經(jīng)肌肉性脊柱側(cè)凸的發(fā)病機(jī)制與臨床診治有其自身特點(diǎn)。針對退變性脊柱側(cè)凸的病因，國內(nèi)外許多學(xué)者雖然進(jìn)行了

2、多方面的研究及探索，但是到目前為止，還存在眾多爭議且尚無定論。脊柱的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)在維持脊椎的整體平衡及穩(wěn)定有著重要作用。關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)與椎間盤組成了三關(guān)節(jié)復(fù)合體，即脊椎功能單位(functional spinal unit,FSU)，連同后方的肌肉韌帶系統(tǒng)共同承擔(dān)負(fù)荷并限制脊椎運(yùn)動。隨著關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變及骨關(guān)節(jié)炎的進(jìn)展，三關(guān)節(jié)復(fù)合體逐漸失穩(wěn)，失穩(wěn)的同時(shí)會加重退變的程度，形成惡性循環(huán)，脊椎雙側(cè)關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)退變的不對稱，使脊椎應(yīng)力改變，相關(guān)研究認(rèn)為其

3、可能是退變性脊柱側(cè)凸的發(fā)病影響因素之一。隨著細(xì)胞分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們認(rèn)識到細(xì)胞因子可以調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化、基質(zhì)合成以及細(xì)胞凋亡，從而在組織修復(fù)和炎癥調(diào)節(jié)過程中起重要作用。目前研究較多的細(xì)胞因子包括轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)和胰島素樣生長因子-1(insulin-like growthfactor-1，IGF-1)等，然而細(xì)胞因子在退變性脊柱側(cè)凸患者關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)中的表

4、達(dá)迄今為止尚未見相關(guān)報(bào)道。
　　 退變性脊柱側(cè)凸的手術(shù)治療目的和原則不同于青少年特發(fā)性脊柱側(cè)凸或先天性脊柱側(cè)凸。特發(fā)性脊柱側(cè)凸和先天性脊柱側(cè)凸的治療重點(diǎn)在于恢復(fù)軀干平衡，改善外觀，而退變性脊柱側(cè)凸的治療重點(diǎn)在于緩解神經(jīng)癥狀，改善肌力平衡。由于退變性脊柱側(cè)凸患者年齡較大，且常合并多種其他疾病，例如高血壓、糖尿病、骨質(zhì)疏松癥等，手術(shù)難度大，且術(shù)后并發(fā)癥多。退變性脊柱側(cè)凸患者最常見的合并癥就是骨質(zhì)疏松癥，骨質(zhì)疏松不但容易引起脊椎椎體壓

5、縮、脊柱成角畸形等疾患，而且，骨質(zhì)疏松使得椎體骨小梁和椎弓根皮質(zhì)的骨量減少，骨密度下降，將導(dǎo)致脊柱內(nèi)固定與骨組織結(jié)合的力學(xué)強(qiáng)度下降，嚴(yán)重的骨質(zhì)疏松會導(dǎo)致椎弓根螺釘把持力不足，引起螺釘松動、脫出等嚴(yán)重后果，內(nèi)固定失敗的風(fēng)險(xiǎn)增加。另外，由于此類患者手術(shù)治療常需要脊柱長節(jié)段的內(nèi)固定融合，恰恰又增加了發(fā)生相應(yīng)并發(fā)癥的可能。近年來，國內(nèi)外對此類手術(shù)的方式以及融合節(jié)段范圍存在較多爭議，并且學(xué)者們開始探討不同的椎弓根釘?shù)缽?qiáng)化方法來應(yīng)對骨質(zhì)疏松引起的相

6、應(yīng)問題，例如椎弓根螺釘設(shè)計(jì)的改進(jìn)、自體骨移植、骨水泥強(qiáng)化等等。目前尚未見關(guān)于手術(shù)治療退變性脊柱側(cè)凸合并骨質(zhì)疏松癥應(yīng)用PMMA和自體骨移植兩種釘?shù)缽?qiáng)化方式的對比研究。
　　 目的：
　　 1、將退變性脊柱側(cè)凸(Degenerative scoliosis，DS)患者的頂椎和上、下端椎的凹、凸側(cè)下關(guān)節(jié)突與腰椎管狹窄癥患者(Lumbar spinal stenosis，LSS)相對應(yīng)的關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)進(jìn)行對照研究，分析退變性脊柱側(cè)凸

7、患者關(guān)節(jié)突的病理改變及轉(zhuǎn)化生長因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)和胰島素樣生長因子-Ⅰ(insulin-likegrowth factor-1，IGF-1)表達(dá)特點(diǎn)。
　　 2、通過將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及自體骨移植兩種椎弓根釘?shù)缽?qiáng)化技術(shù)應(yīng)用于治療退變性脊柱側(cè)凸合并骨質(zhì)疏松癥的患者，對手術(shù)療效和手術(shù)前、后影像學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。探討不同釘?shù)缽?qiáng)化技術(shù)的臨床療效，為此類患者

8、的治療提供指導(dǎo)。
　　 方法：
　　 1、第一部分：分別采集20例退變性脊柱側(cè)凸患者頂椎以及上、下端椎的凹、凸側(cè)下關(guān)節(jié)突，選取20例年齡與脊柱側(cè)凸組配對的腰椎管狹窄癥患者，采集腰椎管狹窄癥患者與退變性脊柱側(cè)凸頂椎和下端椎相對應(yīng)節(jié)段的雙側(cè)下關(guān)節(jié)突。采用HE染色、免疫組化和Western blot，對照分析退變性脊柱側(cè)凸和腰椎管狹窄癥患者關(guān)節(jié)突的病理改變，以及TGF-β1和IGF-1在退變性脊柱側(cè)凸患者頂椎、上端椎和下端椎關(guān)

9、節(jié)突中的表達(dá)和對照組的表達(dá)差異，并對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Spss13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。
　　 2、第二部分：回顧性分析行手術(shù)治療的退變性脊柱側(cè)凸合并骨質(zhì)疏松病例31例，按手術(shù)方法分為兩組：PMMA骨水泥釘?shù)缽?qiáng)化組14例、自體髂骨植骨釘?shù)缽?qiáng)化組17例。收集所有患者手術(shù)相關(guān)參數(shù)，影像學(xué)資料，并使用ODI疼痛量表進(jìn)行手術(shù)療效評估，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對比不同治療組的治療效果。
　　 結(jié)果：
　　 1、退變性脊柱側(cè)凸頂

10、椎區(qū)凹側(cè)關(guān)節(jié)突組織增厚，凸側(cè)變薄，軟骨細(xì)胞數(shù)量凹側(cè)較凸側(cè)多。TGF-β1和IGF-1在DS患者上、下端椎關(guān)節(jié)突雙側(cè)的表達(dá)均未見顯著差異，在DS頂椎關(guān)節(jié)突凹側(cè)表達(dá)顯著高于凸側(cè)。腰椎管狹窄組與退變性脊柱側(cè)凸組頂椎和下端椎相對應(yīng)節(jié)段的雙側(cè)關(guān)節(jié)突表達(dá)未顯示顯著差異。DS頂椎凹側(cè)關(guān)節(jié)突中TGF-β1和IGF-1的表達(dá)顯著高于腰椎管狹窄組患者對應(yīng)的節(jié)段關(guān)節(jié)突中的表達(dá)。
　　 2、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及自體骨移植進(jìn)行釘?shù)缽?qiáng)化的兩組退變

11、性脊柱側(cè)凸患者均達(dá)到脊柱矢狀面和冠狀面的平衡，矯形角度和術(shù)后角度的維持未見明顯差異，癥狀緩解程度相近。自體骨移植組術(shù)后口服鎮(zhèn)痛藥物時(shí)間較長；骨水泥組治療費(fèi)用相對較高，有兩例患者出現(xiàn)骨水泥輕度滲漏，但未引起神經(jīng)癥狀。兩組患者隨訪中均無患者需要行翻修治療。
　　 結(jié)論：
　　 1、退變性脊柱側(cè)凸患者頂椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)兩側(cè)退變程度不一致，凹側(cè)重于凸側(cè)。TGF-β1和IGF-1在DS患者頂椎凹側(cè)與凸側(cè)的表達(dá)存在著顯著差異；在腰椎管狹

12、窄癥患者對應(yīng)節(jié)段的關(guān)節(jié)突中兩側(cè)的表達(dá)無顯著差異。退變性脊柱側(cè)凸這種凹凸側(cè)表達(dá)的差異可能是由于脊柱側(cè)凸畸形引起的凸、凹側(cè)應(yīng)力異常所導(dǎo)致；也可能是這種原發(fā)性表達(dá)的差異引起兩側(cè)關(guān)節(jié)突退變程度的不一，從而引起脊柱兩側(cè)應(yīng)力改變，最終產(chǎn)生脊柱側(cè)凸畸形。脊柱側(cè)凸畸形與關(guān)節(jié)突退變相互促進(jìn)，形成惡性循環(huán)。
　　 2、針對退變性脊柱側(cè)凸合并骨質(zhì)疏松患者，采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)及自體骨移植兩種椎弓根釘?shù)缽?qiáng)化方法進(jìn)行手術(shù)治療，均可以達(dá)到較滿意