腰椎间盘突出症是常见的脊椎疾病, 约占门诊腰腿痛患者的30%以上, 临床主要表现为腰背痛和坐骨神经痛, 但疼痛的发病机制至今仍有争议。传统观点有机械压迫学说和化学性神经根炎学说, Nayloy 等[1]基于椎间盘特殊的解剖结构而首先提出自身免疫学说, 认为突出椎间盘的自身免疫作用可能是其发病的重要因素之一。本文就以下四个方面的研究进展做一个综述。
1 腰椎间盘的自身免疫因素在腰椎间盘突出症致痛机制中的作用
传统观点认为腰椎间盘突出患者中髓核的机械压迫会引起神经根疼痛, Macnab[2]实验证明正常的神经受压时只是麻木没有疼痛, 而神经周围有炎症时才出现疼痛。所以单纯的机械压迫学说并不能解释疼痛的发病机制。由于疼痛是炎症反应的主要特征之一, 人们会很自然地想到椎间盘突出后可能伴有炎症反应。Nayloy 等[1]首先提出自身免疫学说, 他认为, 椎间盘组织作为人体内最大的无血运的封闭组织, 在胚胎形成之后, 即被纤维环和软骨终板紧密包绕, 从而与循环系统隔绝, 失去了与机体免疫系统接触的机会, 根据Burnet的克隆选择学说, 髓核极有可能成为不能被自身免疫系统识别的“非己”成分, 所以, 一旦纤维环破裂, 这种隔绝抗原便作为“非己”成分与机体免疫系统接触引起自身免疫反应, 导致慢性炎症, 引起腰背痛和坐骨神经痛。随着研究工作的不断进展, 越来越多的学者认识到本病的病理机制十分复杂, 突出的椎间盘组织所诱发的化学性炎症[3]和自身免疫反应等因素在疾病的发生过程中可能具有重要作用。大量的研究表明, 椎间盘突出可导致机体的免疫学异常和局部慢性炎症的发生, 椎管内的慢性炎症才是致痛的主要原因。
要证实腰椎间盘突出症的自身免疫学说, 首先就要证实椎间盘组织的免疫原性, 并确定其抗原成分。国内外很多学者在这方面做了大量的研究。Bobechko[4]等将兔的髓核组织植入自体耳软骨膜下, 数周后发现其耳及颈部的初级淋巴结明显增大, 组织学观察显示, 在增生的淋巴细胞中,可能有抗体生成反应发生。国内王葵光等[5]对腰椎间盘突出症患者自身免疫状态进行了系统研究, 不仅观察到血清中免疫球蛋白浓度的升高和外周淋巴细胞转化试验的异常, 同时还发现其淋巴细胞亚群的比例失调。初步证实了椎间盘组织的免疫原性。此外, 还必须确定其抗原成分, 髓核位于椎间盘的中央,无淋巴管和无血管性使其最有可能成为自身抗原组织。正常的髓核由髓核细胞、胶原(Ⅱ型)、糖蛋白、水组成。随着椎间盘的进行性退变其结构可发生改变。大量资料表明, 糖蛋白是自身抗原成分[6—7]。王葵光等[5]用椎间盘组织提取物包括Ⅰ型、Ⅱ型胶原、糖蛋白和软骨基质刺激腰椎间盘突出症患者的淋巴细胞, 结果各组均出现高转化率, 表明上述物质均具有自身免疫原性。不同脊柱节段椎间盘组织, 其免疫原性是否相同, 未见文献报道。但根据它们相同的组织生物化学成分和解剖学结构, 我们推测不同节段的椎间盘组织, 其免疫原性并无差异。
在腰椎间盘突出症患者中, 一旦髓核突出或遗漏出纤维环便开始发生免疫应答, 出现炎症反应。Takennake[8]建立了自身免疫性椎间盘炎的动物实验模型, 发现炎性椎间盘组织中存在IgG、C3 沉淀, 表明炎症反应是由抗原抗体复合物激活补体引起的。Spiliopoulou[9]研究发现腰椎间盘突出症患者血清和脑脊液IgG、IgM可增高。国内李家平等[10]进行实验研究,检测腰椎间盘突出症组及正常对照组血清中三种主要免疫球蛋白IgA、IgG、IgM水平, 发现血清IgG、IgM水平高于正常对照组, 表明IgG 和IgM可能是椎间盘组织的抗体, 与椎间盘退变有关。当纤维环破裂或损伤后, 髓核作为自身隐蔽抗原暴露与其特异性抗体结合形成免疫复合物( IC) ; 一方面可激活补体, 抑制软骨细胞DNA、硫酸多糖和胶原合成; 另一方面可以吸引中性粒细胞等炎性细胞聚集并产生炎性介质, 造成自身免疫反应性炎症。炎性介质可增加血管通透性, 促进巨噬细胞吞噬免疫复合物, 在吞噬过程中释放溶酶体蛋白酶, 其分解蛋白聚糖, 降解胶原分子, 使纤维环出现裂隙和断裂, 改变生物力学状态, 造成组织损伤, 从而引起腰腿痛[2]。