炎症在腰椎间盘突出症神经根损害中的作用

人们常常把腰椎间盘突出症(LDH)所出现的腰腿痛等神经损害归为突出椎间盘 的机械压迫。但临床工作常常面临这样的问题：①轻度的椎间盘出可造成明显的腰 腿痛，而重度的突出有时却仅有轻度的临床表现。②有时手术解除压迫因素后，临 床症状无明显改善，甚至反而加重。③采用抗炎治疗可使许多患者的临床症状明显 缓解，但压迫继续存在。④部分没有任何症状的成年人影象学检查却发现有明显的 椎间盘突出[1]。近年来研究表明，在麻木、根性疼痛等神经行为的改变中，炎症 损伤起了更加重要的作用。 1 炎症的来源 　　1．1 自身免疫反应 许多学者认为，髓核组织在生理状态下与自身免疫系统相 隔绝，突出的髓核组织与免疫系统接触引起自身免疫反应。人们已经从LDH患者和 动物模型的血浆中分离出抗髓核组织的抗体，LDH患者突出组织中存在抗原抗体复 合物[2]，证明存在自身免疫反应。 　　1．2 非特异性炎症反应 现研究发现，LDH患者突出的髓核组织中含有许多强 烈的致炎物，如白细胞介素6(IL—6)、一氧化氮(NO)、肿瘤坏死因子(TNF)、基质 金属蛋白酶、前列腺素E2(PGE2)、磷酯酶A2(PLA2)、白细胞介素1(IL—1)等。机械 压迫本身也可导致神经根的非特异性炎症，而且可以破坏血神经屏障[3]。 　　1．3 神经源性炎症 近年来研究发现，椎间盘的纤维环外层、后纵韧带、小关 节囊等部位富含P物质(SP)、降钙素基因相关肽(CGRP)等神经肽。现已发现，这些 肽类除了调节神经系统的功能外，还可引起炎症反应。SP和CGRP可导致血浆外渗和 组织充血水肿，还可刺激肥大细胞、巨噬细胞、多形核细胞等释放其他致炎因子， 如IL—1等。 2 炎症在LDH神经根损害中的作用机理 　　退变椎间盘及其周围组织中许多物质都有致炎、致痛和神经损害作用，这些物 质可直接或间接刺激和兴奋脊神经根、脊神经节、脊神经根鞘、纤维环、后纵韧带 、小关节囊等部位的C型或A&型神经纤维的伤害性感受器，引起腰痛或腿痛。而PL A2可通过直接的酶解作用导致神经元或雪旺氏细胞损伤。雪旺氏细胞上有许多炎症 介质的受体[4]。退变的椎间盘及其周围炎症组织中的炎症介质可作用于这些受体 ，影响雪旺氏细胞的存活[5]，或使雪旺氏细胞分泌其他与神经损害有关的物质。 　　炎症还可能通过影响血神经屏障或局部微循环而间接影响脊神经根和脊神经节 。Olmarker等发现[6]，自身髓核移植可使脊神经根局部血管的通透性显著增加。 因此，水肿、缺血可能是炎症导致神经损害的又一重要途径。炎症还可使SP、CGR P等在脊髓背角的释放增加[7]，降低二级感觉神经元膜电位，易化对伤害性刺激的 敏感性。 　　炎症致脊神经根损伤的机理非常复杂。前已提及，退变的椎间盘组织及周围的 炎症组织中含有许多可直接或间接致病物质。氢离子、PGE2、缓激肽、乳酸等是直 接致痛物，可直接作用于神经纤维产生疼痛或痛觉过敏[8]。而IL—1、IL—6、TN F等虽然没有直接的致痛作用，但　可促进炎症的发展和直接致痛物的合成释放。 如IL—1是炎症形成的中心环节，有促炎症形成作用[9]；同时，IL—1还能促使胶 质细胞产生NO[10]，后者是一种新的炎症介质和神经递质，不但具有极强扩张血管 和增加血管通透性的作用，在炎症反应中起重要作用，同时能增强伤害性感受器的 敏感性[11]。因NO易在细胞间扩散，可能在神经细胞间交叉兴奋性的产生中起了重 要作用。 　　许多物质有具有多重作用：PGE2在浓度为10-6M或更高时具有直接致痛作用， 而低于此浓度时则能通过G-蛋白耦联受体影响第二信使cAMP，从而增加伤害性感觉 器对缓激肽等其他致痛物的敏感性。White还发现，PGE2能以Ca2+依赖方式促进培 养的DRG神经元释放SP[12]，这即可能是其致痛机理之一，又可能是其致炎机理之 一。PLA2在椎间盘具有致炎作用，也可直接破坏神经细胞磷脂。退变椎间盘组织中 的PLA2可造成机械性伤害感受器域值降低，从而在生理负重状态下产生腰腿痛。 　　神经源性炎症介质在LDH患者神经损害中也起了非常重要作用。这些败类可作用于微循环参与炎症反应。此外，这些败类还可直接刺激外周伤害性感受器，导致 疼痛的产生和易化。SP作用于DRG细胞可降低其细胞膜电位[13]，使之对伤害性刺 激更加敏感。炎症影响神经行为还可能与影响兴奋性氨基酸(EAAs)有关。EAAs与痛 觉的产生有密切关系。NMDA受体拮抗剂MK—801、氯胺酮等能显著抑制福尔马林、 细菌内毒素等局部注射诱发的痛觉过敏。周跃等用铬肠线造成兔脊神经根和脊神经 节炎症损伤，发现损伤相应侧脊髓背角谷氨酸(Glu)含量明显增加，现已发现，许 多炎症介质能影响Glu的代谢。花生四烯酸能快速抑制Glu的摄取。最近，Trotti等 用纯化的Glu转运蛋白脂质体重组方 法证实，花生四烯酸是通过直接作用于Glu转运蛋白而起抑制作用的[14]。NO也能 抑制Glu的摄取。由于NO能使蛋白上的疏基硝基化，NO可能通过这一途径产生效应 。Glu是一种兴奋性氨基酸，可增强脊髓背角伤害性感受神经元的兴奋性。Glu作用 于NMDA受体可导致ca2+大量内流。Glu长时间增高会因Ca2+大量内流导致神经元死 亡。临床上LDH患者早期表现为患肢痛觉过敏，在晚期则表现为主观的腰腿痛和客 观检查痛觉减弱两者同时存在，这可能是Gly的兴奋性毒性损害的表现。 　　炎症介质除了作用于本身的受体外，还可能影响其他与疼痛有关的受体。如I L—1可与阿片肽类竞争阿片受体、可影响阿片受体在神经元内的运输等。 　　总之，炎症在LDH的神经损害中起了极其重要的作用，特别是在神经行为的改 变中，作用更加重要。但其作用机理非常复杂，免疫性炎症、神经源性炎症和非特 异性炎症三者之间可能形成一个复杂的网络，相互影响，共同参与炎症的形成。这 可能是部分LDH患者手术效果不佳的原因之一。特别是在慢性期，LDH炎症的发展可 能与传统的炎症有不同的特点。 参考文献 　　1 Boden SD, Davis DO, Dina TS et al. Abonromal Magnetic-reso-nance scans of the lumbar spine in asymptomic subject. J Bone Joint Surg (Am) ，1990，72 (3)：403-408 　　2 Satoh D, Konno s. Nishiyama K et al. Presence and distribution of antigenantibody complexes in the herniated nucleus pulposus. Spine,199 9, 24 (19):1980－1984 　　3 Yoshizawa H, Kobayashi S, Morita T.Chronic nerve root compres-sio n, Pathophysiologic mechanism of nerve root dysfunction. Spine,1995, 20 (4): 397-407 　　4 Lisak RP, Bealmear B. Interleukin-1 alpha, but not interleukin-1 beta, is a co-mitogen for neonatal Schwann cells in vitro and acts via interleukin-1 receptors.J Neuroimmunol, 1994, 55(2)：171－177 　　5 Lisak RP, Bealmear B. Antibodies to interleukin-1 inhibits cytoki ne-induced proliferation of neonatal rat Shwann cells in vitro:J Neu-ro immunol, 1991, 31(2)：123-132 　　6 Olmarker K, Blomquist J, Stromberg J et al. Inflammatogenic prope rties of nucleus pulposus.Spine, 1995, 20 (6)：665－669 　　7 Kawakami M, Weinstein JN, Chatani KI et al. Experimental lum-bar radicaulopathy：Behavioral and histologc changes in a model of radicula r pain after spinal nerve root irritation with chromic gut liga-tures i n the rat.Spine, 1994, 19(156)：1795-1802 　　8 Meeting report：Inflammation and hyperalgesia：highlighting the t eam effort.TIPS, 1993, 14:287-290 　　9 Watkins LR, Maier SF, Goehler LE. Immune activa