基質金屬蛋白酶7和13在人椎間盤不同結構中的表達情況與椎間盤退變程度關系的研究.pdf

1、椎間盤退變性疾病是骨科臨床常見病、多發(fā)病，包括頸椎病、腰椎間盤突出癥、腰椎管狹窄癥等。免疫性炎癥反應、髓核刺激壓迫相鄰神經(jīng)和血管引起的相應癥狀、體征困擾著患者和醫(yī)療工作者。國內(nèi)外臨床MRI等影像學資料觀察發(fā)現(xiàn)較低年齡群體中椎間盤就存在不同程度退變，但從臨床資料分析來看，該類疾病的發(fā)病情況個體差異較大。目前國內(nèi)外對這類疾病的發(fā)病機理闡述并不完善，針對病因的預防性治療的闡述甚少。雖然臨床診斷方法、手術方法等技術在不斷提高，但椎間盤疾患的治療

2、仍存在諸多問題如：保守治療療效不佳、手術治療并發(fā)癥多等等。這些促使研究者對椎間盤退變疾病的發(fā)病機理進行更加深入的研究。
　　 椎間盤是人體最大的無血供結構，其退變的特征是蛋白聚糖含量下降、水分減少、膠原纖維構成比改變等。新近的研究表明生物力學的作用是次要的，更強調(diào)生物化學機制在椎間盤退變中的作用[3，4]，但啟動和調(diào)節(jié)這一過程的生物學機制目前仍不十分清楚。細胞外基質（extra cell manix，ECM）成分的變化可能是直接

3、導致椎間盤退變的一個重要原因，基質金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMPs）在椎間盤退變的啟動和調(diào)節(jié)生物學機制中發(fā)揮著重要作用[5，6]，同時MMPs相關基因的研究也使人們對椎間盤突出的病因有了更深入的認識[7，8]。
　　 MMPs是參與降解全身各種組織ECM的蛋白酶家族，目前椎間盤ECM中相關研究較多的MMPs包括MMP-1、2、3、7、9、13等。MMP-7又稱基質溶解素，是MMPs家族中最小

4、的獨立分子，也是一個比較重要的成員，MMP-7在細胞外基質和基膜降解中起重要作用。MMP-13來源于軟骨細胞，主要降解Ⅱ型膠原，還能降解聚集蛋白聚糖（aggrecan），從而在基質降解過程中發(fā)揮雙重作用[9]。MMP-13可以受到體內(nèi)多種細胞因子的調(diào)節(jié)，包括MMP-2、MMP-3等其它MMPs可以提高MMP-13的活性[10]。作為降解ECM的重要成分，MMPs在椎間盤退變中發(fā)揮的作用等相關研究顯得非常重要。作為椎間盤重要營養(yǎng)途徑結構的

5、軟骨終板的改變及MMPs的表達等研究也顯得非常必要。通過研究不同程度退變椎間盤中MMP-7和MMP-13在軟骨終板、髓核、纖維環(huán)不同結構中的表達與分布，了解椎間盤不同結構細胞、ECM在其退變過程中發(fā)揮的作用，探討MMP-7和MMP-13在頸腰椎間盤退變中發(fā)揮的作用。
　　 方法：
　　 臨床嚴格篩選頸椎病、腰椎間盤突出癥、短期內(nèi)脊柱外傷（椎間盤相對正常）患者，獲得人不同程度退變椎間盤患者共32例，分為椎間盤突出組、椎間盤

6、脫出組以及外傷性對照組。所有患者術前完善X線、MRI等輔助檢查，使用視覺模擬評分法（visual analogue scale，VAS）評定患者疼痛程度。行手術治療，術中切取患者病變椎間盤纖維環(huán)、髓核、軟骨終板，分別用4％多聚甲醛固定約24小時后行脫水、包埋、切片等操作。通過HE染色、免疫組化、原位雜交方法檢測椎間盤各部位MMP-7、MMP.13在細胞中的表達以及在ECM中含量的變化；通過免疫組化方法檢測椎間盤各部位Ⅰ型和Ⅱ型膠原纖維含

7、量變化，結合退變椎間盤標本的臨床資料，分組統(tǒng)計學t檢驗分析實驗結果。
　　 結果：
　　 （1）椎間盤突出患者的軟骨終板和髓核中MMP-7和MMP-13均有較高表達，免疫組化半定量分析MMP-7在突出組軟骨終板高于脫出組軟骨終板（p<0.05）；免疫組化單位面積陽性細胞表達均值MMP-7突出組軟骨終板高于脫出組軟骨終板（p<0.05）。（2）椎間盤脫出患者髓核細胞中MMP-7表達較高，免疫組化半定量分析MMP-7在脫出組

8、髓核高于突出組髓核（p<0.05）；免疫組化半定量分析MMP-13在脫出組軟骨終板高于突出組軟骨終板（p<0.05）；免疫組化單位面積陽性細胞表達均值MMP-7和MMP-13脫出組髓核高于突出組髓核（p<0.05）；免疫組化單位面積陽性細胞表達均值MMP-7脫出組軟骨終板高于突出組軟骨終板。（3）免疫組化分析突出組和脫出組椎間盤三個結構MMP-7和MMP-13均高于對照組。（4）原位雜交單位面積陽性細胞表達均值MMP-13突出組軟骨終板