腰椎间盘突出症的自身免疫水平与腰腿痛严重程度的关系
http://www.100md.com
李军. 刘淼. 朱丽萍.
腰椎椎间盘突出症.自身免疫.腰腿痛.
参见附件(104kb)。
作者：李军 刘淼 朱丽萍
单位：(西安医科大学第一附属医院骨科 西安 710061)
关键词：
西安医科大学学报000222 摘要 采用速率散色比浊法对42例腰椎间盘突出症患者血清、脑脊液IgG,IgM进行测定，并结合直腿抬高实验，神经系统体征以及术中神经根的炎症情况进行分析。结果表明，腰椎间盘突出症患者的自身免疫水平和腰腿痛程度是相一致的。椎管内自身免疫炎症是造成腰腿痛的重要原因。
关键词 腰椎椎间盘突出症 自身免疫 腰腿痛
中图分类号 R681.5 文献标识码 A 文章编号 0258-0659(2000)02-0150-02
A study on the relationship between humoral immune status and severity of low backpain and sciatica inlumbar disc hernaition
Li Jun Liu miao Zhu Liping
(Department of Orthopaedic , First Affiliated Hospital,Xi′an Medical University, Xi′an 710004，China)
ABSTRACT In order to explore the relationship between humoral auto-immune status and low back pain and sciatica in humbar intervertebral disc protrsuion patients, according the integrality of annulus fibrosis, the patients were divided into two groups:complete group and incomplete group.The severity of preoperative low back pain and sciatica was divided into 4 levels.The serum, cerebrospinal fluid of 42 patients were examined for the production of IgG and IgM by rate nephelometry.After analysis based on the straight leg raising test, nerve system symptoms and inflammation of nerve root, the results showed that the concentrations of IgG and IgM in serum and CSF was consistent with the severity of low back and sciatica.Intraspinal auto-immune inflammation is an important factor which cause the low back pain and sciatica.
KEY WORDS lumbar disc protrusion auto-immune low back pain sciatica
腰椎间盘突出症的自身免疫学说已有报道。但对于腰椎间盘突出症的自身免疫水平和腰腿痛严重程度的关系尚未有明确的说明。本文旨在研究腰椎间盘突出症患者的外周血、脑脊液中免疫球蛋白的水平和腰腿痛的相互关系，并对腰腿痛的产生作进一步的探讨。
1 材料和方法
1.1 临床资料
1.1.1 一般资料 腰椎间突出症患者42例。男20例，女22例；平均年龄50岁(29～67岁)。平均病程2.5年。38例行CT检查，4例行脊髓照影。患者肝肾功、血沉均正常，并排除自身免疫性疾病、过敏性疾病、中枢神经系统疾病和急、慢性感染。均采取手术治疗。根据术中纤维环的完整性分为两组，其中纤维环未破裂组27例，破裂组15例。
1.1.2 临床表现 主要表现为腰痛、腿痛、神经系统症状(麻木或肌力下降)，未破裂组27例中，腰痛19例，占70.4%；腿痛13例，占48.1%；有神经系统症状的10例，占37%；破裂组15例中，腰痛13例，占86.75%；腿痛14例，占93.3%，有神经系统症状的14例，占93.3%。直腿抬高试验：未破裂组27例中，45度以下的6例，占22.2%；45～60度的15例，占55.6%；60度以上的6例，占22.2%。破裂组15例中，45度以下的8例，占53.3%；45～60度的7例，占46.7%；60度以上者无。
1.1.3 术前疼痛分级 分4级：①休息时疼痛或轻微疼痛，劳累后加重；②休息时疼痛，步行或劳累后加重，不影响睡眠；③严重疼痛，需服用止痛药方可入睡；④持续的剧烈疼痛，不能被止痛药缓解[1]。①和②统称为轻中度疼痛；③和④统称为重度或严重疼痛。
1.1.4 术中所见 行硬膜外麻醉。全椎板切除17例，半椎板切除21例，开窗部分椎板切除4例。纤维环破裂组15例中，单纯破裂11例，破裂并游离组4例，下移均在10mm以内。未破裂组27例中，神经根有明显炎症改变的9例，占33.3%，破裂组15例中神经根有改变的13例，占86.7%。
1.2 检测方法
血清和脑脊液中免疫球蛋白含量检测采用ICS分析仪Array-360(美国Beckman公司)。取患者和正常对照组外周血和脑脊液各2ml，用速率散色比浊法测定各组血清和脑脊液中IgG、IgM的含量[2]。为排除血液对脑脊液渗透作用对该实验的影响，用脑脊液中IgG,IgM与外周血IgG,IgM的比值，反映中枢神经系统内IgG,IgM的生成量。
2 结 果
42例患者疼痛情况以及血清和脑脊液中IgG和IgM水平见表1和表2。由表可见未破裂组重度或剧痛者之血清及脑脊液中IgG和IgM水平较轻或中度腰疼痛者有显著性增高(P>0.05)；破裂组重度或剧痛者血清及脑脊液中IgG和IgM水平亦较轻或中度疼痛，有显著性增高(P<0.05)。可见腰椎间盘突出症患者血清和脑脊液中IgG和IgM水平与腰腿痛的严重程度是相一致的。表1 未破裂组和破裂组血清IgG,IgM水平及与疼痛程度的比较 组 别
疼痛程度
n
IgG(g/L)
IgM(g/L)
未破裂组
轻中度
19(70.4)
11.21+1.23
1.20+0.26
重度或严重程度
8(29.6)
12.98+1.43*
1.38+0.39*
破裂组
轻中度
6(40.0)
12.56+1.54
1.34+0.46
重度或严重程度
9(60.0)
13.64+1.48*
1.48+0.41*
*P>0.05表2 未破裂组和破裂组脑脊液IgGcsf/IgG,IgMcsf/IgMs，水平及与疼痛程度的比较 组 别
疼痛程度
n
IgGcsf×103/IgGs
IgMcsf×103/IgMs
未破裂组
轻中度
19(70.4)
3.12+1.54
2.79+1.58
重度或严重程度
8(29.6)
3.98+1.78*
3.12+1.69*
破裂组
轻中度
6(60.0)
3.88+1.88
3.56+1.98
重度或严重程度
9(40.0)
4.96+1.75*
4.73+1.82*
*P<0.05
3 讨 论
腰椎间盘组织是人体最大的无血供组织，髓核被纤维环包裹与血液循环相隔离，因而具有自身免疫性[3]。椎间盘组织中的Ⅰ、Ⅱ型胶原，蛋白聚糖都是潜在的自身抗原。当外伤或退变导致椎间盘抗原成份与免疫系统相接触后，即可激发自身免疫反应。表现为血液和脑脊液中免疫球蛋白的增高[4，5]。
髓核的抗原成分与免疫系统相接触，局部产生抗体，抗体进入外周血使血清中免疫球蛋白增高。脑脊液中免疫球蛋白升高，有三种可能途径：①血浆中免疫球蛋白升高，进而进入脑脊液中的蛋白含量增多。②神经根受到突出间盘的机械压迫以及免疫或化学性炎症作用，导致血脑屏障的破坏，毛细血管通透性增高，血浆蛋白进入脑脊液增多。③神经根损伤引起脱髓鞘变性物质或椎间盘抗原物质经神经根袖的薄弱部位进入脑脊液，进而产生免疫应答反应。
Naylor 1962年提出髓核所引起的自身免疫反应是引起椎管内组织炎症反应的主要原因。McCarron以及Olmarker等也相继在动物实验中证明髓核中含有诱导椎管内炎症反应的物质。Takenaka[6]建立自身免疫性椎间盘的模型，发现炎性椎间盘组织中存在IgG C3沉积。表明炎性反应是由抗原抗体复合物激活补体引起的。Doita[7]认为抗原抗体复合物可引起单核巨噬细胞的聚积，产生自身免疫反应性炎症。
本文表明，外周血、脑脊液中免疫球蛋白的水平和腰腿痛的程度是相一致的。腰椎间盘纤维环破裂越严重，髓核暴露越充分，免疫球蛋白含量越高，自身免疫炎症越重；其结果产生的临床症状和术中神经根炎症反应也越严重。纤维环对髓核有的“隔离”作用，其实质在于减少抗原成分的释放。破裂型较未破裂型免疫球蛋白的含量，术中炎症反应，直腿抬高试验均差异，这些改变都与腰椎痛的程度是相一致的。Takahashi研究发现破裂型与未破裂型腰椎间盘突出症的炎性细胞和炎性介质的存在差异[7]。与本文结果相符。
自身免疫的病程损伤包括自身抗体和(或)自身致敏淋巴细胞所引起的病理过程，沉积的部位决定免疫复合物病的特点和病程。抗原抗体形成免疫复合物，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，促进巨噬细胞吞噬抗原抗体复合物，在吞噬过程中释放溶酶体性蛋白酶，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[9]。因此腰椎间盘突出症自身免疫水平与腰腿痛严重程度是相一致的。
参考文献
1，侯树勋，吴文闻，刘汝落等.髓核突出类型与腰腿痛严重程度的关系[J].解放军医学杂志，1993；18(5)∶349
2 Chenais F.Immunochemical and physicochemical methods.In:Stites D P.Stobo J D.Fudenberg H H.eds.Basic and clinical immunology[M].California:Lange Medical Publications,1984∶333
3，Naylor A.Happey F,Truner R K et al.Enzymic and immunological activity in the intervertebral disc[J].Ortho Clin N Am, 1975;6∶51
4，王葵光，胡有谷.腰椎间盘突出症的自身免疫状态[J].中华骨科杂志，1994；14(5)∶258
5，Spiliopoulou I,Krovessis P,Konstantinou D.IgG and IgM concentration in the prolapsed human intervertebral disc and sciatica etiology[J].Spine, 1994;19(12)∶1320
6，Takenaka Y.Experimental autoimmune spondylodisctis in rats[J].J Rheumatol,1986;13∶379
7，Doita M,Kanatani T,Harada T.Immunohistologic study of the ruptured intervertebral disc of the lumbar spine[J].Spine, 1996;21(2)∶235
8，Takahashi H,Suguro T,Okazima Y.Inflammatory cytokines in the herniated disc of the lumbar spine[J].Spine, 1996;21(2)∶218
9，fujita K,Nakagaw T,Hirabayashi K et al.Neutral porteinases in human intervertebral disc:role in degeneration and probable origin[J].Spine, 1993;18(13)∶1766
(1999-07-21收稿 1999-08-27修回)
作者：李军 刘淼 朱丽萍
单位：(西安医科大学第一附属医院骨科 西安 710061)
关键词：
西安医科大学学报000222 摘要 采用速率散色比浊法对42例腰椎间盘突出症患者血清、脑脊液IgG,IgM进行测定，并结合直腿抬高实验，神经系统体征以及术中神经根的炎症情况进行分析。结果表明，腰椎间盘突出症患者的自身免疫水平和腰腿痛程度是相一致的。椎管内自身免疫炎症是造成腰腿痛的重要原因。
关键词 腰椎椎间盘突出症 自身免疫 腰腿痛
中图分类号 R681.5 文献标识码 A 文章编号 0258-0659(2000)02-0150-02
A study on the relationship between humoral immune status and severity of low backpain and sciatica inlumbar disc hernaition
Li Jun Liu miao Zhu Liping
(Department of Orthopaedic , First Affiliated Hospital,Xi′an Medical University, Xi′an 710004，China)
ABSTRACT In order to explore the relationship between humoral auto-immune status and low back pain and sciatica in humbar intervertebral disc protrsuion patients, according the integrality of annulus fibrosis, the patients were divided into two groups:complete group and incomplete group.The severity of preoperative low back pain and sciatica was divided into 4 levels.The serum, cerebrospinal fluid of 42 patients were examined for the production of IgG and IgM by rate nephelometry.After analysis based on the straight leg raising test, nerve system symptoms and inflammation of nerve root, the results showed that the concentrations of IgG and IgM in serum and CSF was consistent with the severity of low back and sciatica.Intraspinal auto-immune inflammation is an important factor which cause the low back pain and sciatica.
KEY WORDS lumbar disc protrusion auto-immune low back pain sciatica
腰椎间盘突出症的自身免疫学说已有报道。但对于腰椎间盘突出症的自身免疫水平和腰腿痛严重程度的关系尚未有明确的说明。本文旨在研究腰椎间盘突出症患者的外周血、脑脊液中免疫球蛋白的水平和腰腿痛的相互关系，并对腰腿痛的产生作进一步的探讨。
1 材料和方法
1.1 临床资料
1.1.1 一般资料 腰椎间突出症患者42例。男20例，女22例；平均年龄50岁(29～67岁)。平均病程2.5年。38例行CT检查，4例行脊髓照影。患者肝肾功、血沉均正常，并排除自身免疫性疾病、过敏性疾病、中枢神经系统疾病和急、慢性感染。均采取手术治疗。根据术中纤维环的完整性分为两组，其中纤维环未破裂组27例，破裂组15例。
1.1.2 临床表现 主要表现为腰痛、腿痛、神经系统症状(麻木或肌力下降)，未破裂组27例中，腰痛19例，占70.4%；腿痛13例，占48.1%；有神经系统症状的10例，占37%；破裂组15例中，腰痛13例，占86.75%；腿痛14例，占93.3%，有神经系统症状的14例，占93.3%。直腿抬高试验：未破裂组27例中，45度以下的6例，占22.2%；45～60度的15例，占55.6%；60度以上的6例，占22.2%。破裂组15例中，45度以下的8例，占53.3%；45～60度的7例，占46.7%；60度以上者无。
1.1.3 术前疼痛分级 分4级：①休息时疼痛或轻微疼痛，劳累后加重；②休息时疼痛，步行或劳累后加重，不影响睡眠；③严重疼痛，需服用止痛药方可入睡；④持续的剧烈疼痛，不能被止痛药缓解[1]。①和②统称为轻中度疼痛；③和④统称为重度或严重疼痛。
1.1.4 术中所见 行硬膜外麻醉。全椎板切除17例，半椎板切除21例，开窗部分椎板切除4例。纤维环破裂组15例中，单纯破裂11例，破裂并游离组4例，下移均在10mm以内。未破裂组27例中，神经根有明显炎症改变的9例，占33.3%，破裂组15例中神经根有改变的13例，占86.7%。
1.2 检测方法
血清和脑脊液中免疫球蛋白含量检测采用ICS分析仪Array-360(美国Beckman公司)。取患者和正常对照组外周血和脑脊液各2ml，用速率散色比浊法测定各组血清和脑脊液中IgG、IgM的含量[2]。为排除血液对脑脊液渗透作用对该实验的影响，用脑脊液中IgG,IgM与外周血IgG,IgM的比值，反映中枢神经系统内IgG,IgM的生成量。
2 结 果
42例患者疼痛情况以及血清和脑脊液中IgG和IgM水平见表1和表2。由表可见未破裂组重度或剧痛者之血清及脑脊液中IgG和IgM水平较轻或中度腰疼痛者有显著性增高(P>0.05)；破裂组重度或剧痛者血清及脑脊液中IgG和IgM水平亦较轻或中度疼痛，有显著性增高(P<0.05)。可见腰椎间盘突出症患者血清和脑脊液中IgG和IgM水平与腰腿痛的严重程度是相一致的。表1 未破裂组和破裂组血清IgG,IgM水平及与疼痛程度的比较 组 别
疼痛程度
n
IgG(g/L)
IgM(g/L)
未破裂组
轻中度
19(70.4)
11.21+1.23
1.20+0.26
重度或严重程度
8(29.6)
12.98+1.43*
1.38+0.39*
破裂组
轻中度
6(40.0)
12.56+1.54
1.34+0.46
重度或严重程度
9(60.0)
13.64+1.48*
1.48+0.41*
*P>0.05表2 未破裂组和破裂组脑脊液IgGcsf/IgG,IgMcsf/IgMs，水平及与疼痛程度的比较 组 别
疼痛程度
n
IgGcsf×103/IgGs
IgMcsf×103/IgMs
未破裂组
轻中度
19(70.4)
3.12+1.54
2.79+1.58
重度或严重程度
8(29.6)
3.98+1.78*
3.12+1.69*
破裂组
轻中度
6(60.0)
3.88+1.88
3.56+1.98
重度或严重程度
9(40.0)
4.96+1.75*
4.73+1.82*
*P<0.05
3 讨 论
腰椎间盘组织是人体最大的无血供组织，髓核被纤维环包裹与血液循环相隔离，因而具有自身免疫性[3]。椎间盘组织中的Ⅰ、Ⅱ型胶原，蛋白聚糖都是潜在的自身抗原。当外伤或退变导致椎间盘抗原成份与免疫系统相接触后，即可激发自身免疫反应。表现为血液和脑脊液中免疫球蛋白的增高[4，5]。
髓核的抗原成分与免疫系统相接触，局部产生抗体，抗体进入外周血使血清中免疫球蛋白增高。脑脊液中免疫球蛋白升高，有三种可能途径：①血浆中免疫球蛋白升高，进而进入脑脊液中的蛋白含量增多。②神经根受到突出间盘的机械压迫以及免疫或化学性炎症作用，导致血脑屏障的破坏，毛细血管通透性增高，血浆蛋白进入脑脊液增多。③神经根损伤引起脱髓鞘变性物质或椎间盘抗原物质经神经根袖的薄弱部位进入脑脊液，进而产生免疫应答反应。
Naylor 1962年提出髓核所引起的自身免疫反应是引起椎管内组织炎症反应的主要原因。McCarron以及Olmarker等也相继在动物实验中证明髓核中含有诱导椎管内炎症反应的物质。Takenaka[6]建立自身免疫性椎间盘的模型，发现炎性椎间盘组织中存在IgG C3沉积。表明炎性反应是由抗原抗体复合物激活补体引起的。Doita[7]认为抗原抗体复合物可引起单核巨噬细胞的聚积，产生自身免疫反应性炎症。
本文表明，外周血、脑脊液中免疫球蛋白的水平和腰腿痛的程度是相一致的。腰椎间盘纤维环破裂越严重，髓核暴露越充分，免疫球蛋白含量越高，自身免疫炎症越重；其结果产生的临床症状和术中神经根炎症反应也越严重。纤维环对髓核有的“隔离”作用，其实质在于减少抗原成分的释放。破裂型较未破裂型免疫球蛋白的含量，术中炎症反应，直腿抬高试验均差异，这些改变都与腰椎痛的程度是相一致的。Takahashi研究发现破裂型与未破裂型腰椎间盘突出症的炎性细胞和炎性介质的存在差异[7]。与本文结果相符。
自身免疫的病程损伤包括自身抗体和(或)自身致敏淋巴细胞所引起的病理过程，沉积的部位决定免疫复合物病的特点和病程。抗原抗体形成免疫复合物，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，促进巨噬细胞吞噬抗原抗体复合物，在吞噬过程中释放溶酶体性蛋白酶，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[9]。因此腰椎间盘突出症自身免疫水平与腰腿痛严重程度是相一致的。
参考文献
1，侯树勋，吴文闻，刘汝落等.髓核突出类型与腰腿痛严重程度的关系[J].解放军医学杂志，1993；18(5)∶349
2 Chenais F.Immunochemical and physicochemical methods.In:Stites D P.Stobo J D.Fudenberg H H.eds.Basic and clinical immunology[M].California:Lange Medical Publications,1984∶333
3，Naylor A.Happey F,Truner R K et al.Enzymic and immunological activity in the intervertebral disc[J].Ortho Clin N Am, 1975;6∶51
4，王葵光，胡有谷.腰椎间盘突出症的自身免疫状态[J].中华骨科杂志，1994；14(5)∶258
5，Spiliopoulou I,Krovessis P,Konstantinou D.IgG and IgM concentration in the prolapsed human intervertebral disc and sciatica etiology[J].Spine, 1994;19(12)∶1320
6，Takenaka Y.Experimental autoimmune spondylodisctis in rats[J].J Rheumatol,1986;13∶379
7，Doita M,Kanatani T,Harada T.Immunohistologic study of the ruptured intervertebral disc of the lumbar spine[J].Spine, 1996;21(2)∶235
8，Takahashi H,Suguro T,Okazima Y.Inflammatory cytokines in the herniated disc of the lumbar spine[J].Spine, 1996;21(2)∶218
9，fujita K,Nakagaw T,Hirabayashi K et al.Neutral porteinases in human intervertebral disc:role in degeneration and probable origin[J].Spine, 1993;18(13)∶1766
(1999-07-21收稿 1999-08-27修回)
您现在查看是摘要介绍页，详见PDF附件(104kb)。