颈椎间盘组织化学增龄变化和病理改变
作者：赵为公1 刘 淼1 李曙明1
单位：1 西安医科大学第一附属医院骨科 710061 陕西省西安市
关键词：颈椎间盘；组织化学；增龄变化；颈椎病
中国脊柱脊髓杂志980409 摘要 目的：研究颈椎间盘随年龄增长而产生的组织化学增龄变化和病理改变。方法：利用组织化学方法，观察胎儿、婴幼儿、成人和颈椎病患者的碱性和酸性磷酸酶以及过碘酸希夫氏反应(periodc acid-schiff reation,PAS反应)。结果：患者组酸性磷酸酶呈阳性反应，胎儿、婴幼儿为阴性反应；碱性磷酸酶患者组反应最弱；PAS反应患者组最强，成人、婴幼儿、胎儿依次减弱。结论：碱性磷酸酶随年龄活性逐渐降低，酸性磷酸酶次之，PAS阳性物质随增龄而增多，说明椎间盘组织增长出现退行性改变。
, http://www.100md.com Aging induced histochemical and pathological changes in human intervertebral disc/ZHAO Weigong LIU Miao LI Shuming//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(4):206～207
Abstract Objective:To study anging induced histochemical and pathological changes in human intervertebral disc.Method:Acid phosphatase,alkaline phosphatase and PAS reaction of the cervical intervertebral disc in fetuses,infants,adults and patients with cervical spondylosis were observed with histochemical methods.Result:Acid phosphatase showed positive reaction in the patient group,negative reaction in the groups of fetuses and infants;the activity of alkaline phosphatase was the lowest in the group of patients and the highest in the group of fetuses;PAS stain showed very strong reaction in the group of patients,and gradually decreased respectively in the group of adults,infants and fetuses.Conclusion:The activity of alkaline phosphatase decreased with the age growing,while the acid phosphatase increased,PAS positive substance in the reaction of polysaccharide increased with aging.This research explained degeneration of intervertebral disc with the age growth.
, 百拇医药
Authors address The Department of Orthopedics,The First Teaching Hospital of Xian Medical University,Xian,710061
Key words Cervical intertebral disc Histochemistry Aging changes Cervical spondylosis
颈椎病是脊柱常见病之一，60年代起国内外学者逐渐对其病因进行了研究，虽然目前对颈椎病的病因尚不完全清楚，但多数学者认为颈椎间盘退变在颈椎病的发生和发展中是最基本和最重要的原因。作为退变的基础，有关颈椎间盘代谢(组织化学)方面的研究，国外有少量报道〔1〕，国内尚未见报道。本研究对不同年龄组和颈椎病患者的颈椎间盘的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶及多糖进行了研究，以期为颈椎病的病因研究提供一定的参考资料。
, 百拇医药
1 材料和方法
分别对2例胎儿、3例婴幼儿、5例成人和6例颈椎病患者的C5～6、C6～7的椎间盘进行研究。胎儿、婴幼儿和成人材料在死后1～6h切取，颈椎病患者材料来自手术中。将切取的椎间盘组织漂洗干净后，用OCT包埋，迅速置于AO恒冷箱内，作冰冻切片，每10张取1张，片厚15μm。酸性磷酸酶用硫化铅法；碱性磷酸酶用钙钴法；用过碘酸希夫氏反应(periodc acid-schiff reation,PAS反应)显示多糖。各组化方法均设去底物的对照组进行对照。用显微镜在同光源、同等倍数下进行观察、照像。
2 结果
2.1 酸性磷酸酶的活性反应为棕色的硫化铅沉淀颗粒。患者髓核内呈阳性反应(图1，插Ⅲ)，酶反应颗粒位于软骨细胞内；正常成人髓核内呈弱阳性，细胞质内虽可见棕色沉淀，但颗粒不清楚。胎儿和婴幼儿以及对照组的标本均为阴性。
, 百拇医药
2.2 碱性磷酸酶的阳性反应为斑块状黑色硫化钴沉淀，酶反应在细胞膜处最明显，其次是细胞质(图2，插Ⅲ)。胎儿髓核软骨细胞阳性反应最强，婴幼儿、成人逐渐减弱，患者阳性反应最弱。对照组为阴性。
2.3 PAS反应的阳性结果为紫红色，位于细胞内和间质中。患者椎间盘PAS反应最强(图3，插Ⅲ)，成人、婴幼儿、胎儿颈椎间盘的PAS反应依次减弱(图4，插Ⅲ)。对照组为阴性。
2.4 胎儿、婴幼儿、成人颈椎间盘的酸性和碱性磷酸酶反应的变化情况以及与颈椎病患者对比情况见附表。
附表 各年龄组和患者酸、碱性磷酸酶、PAS反应
胎儿
婴幼儿
成人
, http://www.100md.com
患者
酸性磷酸酶
(-)
(-)
(+)
(++)
碱性磷酸酶
(+++)
(+++)
(++)
(+)
PAS反应
(+)
, http://www.100md.com
(++)
(+++)
(+++)
注：(-)阴性，(+)弱阳性，(++)阳性，(+++)强阳性
3 讨论
酸性磷酸酶存在于胞质，定位于溶酶体内，是溶酶体诸多酶中在酸性条件下起作用的酶。能分解蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸、磷酸等化合物，是溶酶体的标志酶〔2、3〕。该酶在组织细胞退变中活性增强。我们的结果是，胎儿、婴幼儿酸性磷酸酶反应为阴性，成人为弱阳性，患者为阳性。说明随年龄增长该酶活性增强，颈椎病患者该酶活性最强。此结果证明，随年龄增长椎间盘组织细胞在逐渐退变，而患者退变尤为显著。
碱性磷酸酶是在碱性条件下起作用的酶，同属水解酶类。它常位于活跃的运输膜上，与经膜吸收和运转过程有关，在组织再生过程中活性显著〔3〕。我们的实验结果是，碱性磷酸酶胎儿和婴幼儿组呈强阳性反应，成人组为阳性反应，患者为弱阳性反应。说明随增龄和病变，颈椎间盘髓核细胞代谢水平逐渐下降，再生过程减弱。
, 百拇医药
人体内的糖类包括多糖、粘液物质、糖蛋白和粘液脂类等。PAS阳性显示了中性糖蛋白、糖元、糖脂的存在〔4、5〕。我们的结果提示，随年龄增加，PAS阳性物质明显增加，说明糖蛋白等物质增加，而相应的粘多糖成分和水份减少，从而使髓核粘性下降，脆性增加，使纤维容易发生断裂。
目前国内外仍缺乏对椎间盘的酶组织化学研究资料，可能是因为椎间盘细胞代谢不活跃，在早期即出现明显的退行性改变。这使得用普通组化方法对有氧和无氧代谢酶的显示带来一定困难，而这些酶类对阐明椎间盘的代谢和了解椎间盘退变过程又具有重要意义。通过我们的实验结果，发现酸性磷酸酶、碱性磷酸酶以及PAS反应的变化与年龄的增长有关，说明了椎间盘组织随增龄而出现退行性改变。
4 参考文献
1 Ruggilli A.Ultrastructural,histochemical and autoradiographic studies on the developing chick notochord.Z Anat Entw Gesch,1972,138:20.
, http://www.100md.com
2 钟慈生主编.细胞和组织的超微结构.北京：人民卫生出版社，1984.14—17.
3 陈啸梅主编.组织化学手册.北京：人民卫生出版社，1982.30—44.
4 Bernick S,Walker JM,Paule WJ.Age changes to the anulus fibrosus in human intervertebral disc.Spine,1991,16:520.
5 Scott JE.Oxygen and the connective tissues.TIBS,1992,17:340.
收稿日期：1997-08-04 末次修回日期：1998-07-21, http://www.100md.com(赵为公1 刘 淼1 李曙明1)
单位：1 西安医科大学第一附属医院骨科 710061 陕西省西安市
关键词：颈椎间盘；组织化学；增龄变化；颈椎病
中国脊柱脊髓杂志980409 摘要 目的：研究颈椎间盘随年龄增长而产生的组织化学增龄变化和病理改变。方法：利用组织化学方法，观察胎儿、婴幼儿、成人和颈椎病患者的碱性和酸性磷酸酶以及过碘酸希夫氏反应(periodc acid-schiff reation,PAS反应)。结果：患者组酸性磷酸酶呈阳性反应，胎儿、婴幼儿为阴性反应；碱性磷酸酶患者组反应最弱；PAS反应患者组最强，成人、婴幼儿、胎儿依次减弱。结论：碱性磷酸酶随年龄活性逐渐降低，酸性磷酸酶次之，PAS阳性物质随增龄而增多，说明椎间盘组织增长出现退行性改变。
, http://www.100md.com Aging induced histochemical and pathological changes in human intervertebral disc/ZHAO Weigong LIU Miao LI Shuming//Chinese Journal of Spine and Spinal Cord,1998,8(4):206～207
Abstract Objective:To study anging induced histochemical and pathological changes in human intervertebral disc.Method:Acid phosphatase,alkaline phosphatase and PAS reaction of the cervical intervertebral disc in fetuses,infants,adults and patients with cervical spondylosis were observed with histochemical methods.Result:Acid phosphatase showed positive reaction in the patient group,negative reaction in the groups of fetuses and infants;the activity of alkaline phosphatase was the lowest in the group of patients and the highest in the group of fetuses;PAS stain showed very strong reaction in the group of patients,and gradually decreased respectively in the group of adults,infants and fetuses.Conclusion:The activity of alkaline phosphatase decreased with the age growing,while the acid phosphatase increased,PAS positive substance in the reaction of polysaccharide increased with aging.This research explained degeneration of intervertebral disc with the age growth.
, 百拇医药
Authors address The Department of Orthopedics,The First Teaching Hospital of Xian Medical University,Xian,710061
Key words Cervical intertebral disc Histochemistry Aging changes Cervical spondylosis
颈椎病是脊柱常见病之一，60年代起国内外学者逐渐对其病因进行了研究，虽然目前对颈椎病的病因尚不完全清楚，但多数学者认为颈椎间盘退变在颈椎病的发生和发展中是最基本和最重要的原因。作为退变的基础，有关颈椎间盘代谢(组织化学)方面的研究，国外有少量报道〔1〕，国内尚未见报道。本研究对不同年龄组和颈椎病患者的颈椎间盘的酸性磷酸酶和碱性磷酸酶及多糖进行了研究，以期为颈椎病的病因研究提供一定的参考资料。
, 百拇医药
1 材料和方法
分别对2例胎儿、3例婴幼儿、5例成人和6例颈椎病患者的C5～6、C6～7的椎间盘进行研究。胎儿、婴幼儿和成人材料在死后1～6h切取，颈椎病患者材料来自手术中。将切取的椎间盘组织漂洗干净后，用OCT包埋，迅速置于AO恒冷箱内，作冰冻切片，每10张取1张，片厚15μm。酸性磷酸酶用硫化铅法；碱性磷酸酶用钙钴法；用过碘酸希夫氏反应(periodc acid-schiff reation,PAS反应)显示多糖。各组化方法均设去底物的对照组进行对照。用显微镜在同光源、同等倍数下进行观察、照像。
2 结果
2.1 酸性磷酸酶的活性反应为棕色的硫化铅沉淀颗粒。患者髓核内呈阳性反应(图1，插Ⅲ)，酶反应颗粒位于软骨细胞内；正常成人髓核内呈弱阳性，细胞质内虽可见棕色沉淀，但颗粒不清楚。胎儿和婴幼儿以及对照组的标本均为阴性。
, 百拇医药
2.2 碱性磷酸酶的阳性反应为斑块状黑色硫化钴沉淀，酶反应在细胞膜处最明显，其次是细胞质(图2，插Ⅲ)。胎儿髓核软骨细胞阳性反应最强，婴幼儿、成人逐渐减弱，患者阳性反应最弱。对照组为阴性。
2.3 PAS反应的阳性结果为紫红色，位于细胞内和间质中。患者椎间盘PAS反应最强(图3，插Ⅲ)，成人、婴幼儿、胎儿颈椎间盘的PAS反应依次减弱(图4，插Ⅲ)。对照组为阴性。
2.4 胎儿、婴幼儿、成人颈椎间盘的酸性和碱性磷酸酶反应的变化情况以及与颈椎病患者对比情况见附表。
附表 各年龄组和患者酸、碱性磷酸酶、PAS反应
胎儿
婴幼儿
成人
, http://www.100md.com
患者
酸性磷酸酶
(-)
(-)
(+)
(++)
碱性磷酸酶
(+++)
(+++)
(++)
(+)
PAS反应
(+)
, http://www.100md.com
(++)
(+++)
(+++)
注：(-)阴性，(+)弱阳性，(++)阳性，(+++)强阳性
3 讨论
酸性磷酸酶存在于胞质，定位于溶酶体内，是溶酶体诸多酶中在酸性条件下起作用的酶。能分解蛋白质、脂肪、碳水化合物、核酸、磷酸等化合物，是溶酶体的标志酶〔2、3〕。该酶在组织细胞退变中活性增强。我们的结果是，胎儿、婴幼儿酸性磷酸酶反应为阴性，成人为弱阳性，患者为阳性。说明随年龄增长该酶活性增强，颈椎病患者该酶活性最强。此结果证明，随年龄增长椎间盘组织细胞在逐渐退变，而患者退变尤为显著。
碱性磷酸酶是在碱性条件下起作用的酶，同属水解酶类。它常位于活跃的运输膜上，与经膜吸收和运转过程有关，在组织再生过程中活性显著〔3〕。我们的实验结果是，碱性磷酸酶胎儿和婴幼儿组呈强阳性反应，成人组为阳性反应，患者为弱阳性反应。说明随增龄和病变，颈椎间盘髓核细胞代谢水平逐渐下降，再生过程减弱。
, 百拇医药
人体内的糖类包括多糖、粘液物质、糖蛋白和粘液脂类等。PAS阳性显示了中性糖蛋白、糖元、糖脂的存在〔4、5〕。我们的结果提示，随年龄增加，PAS阳性物质明显增加，说明糖蛋白等物质增加，而相应的粘多糖成分和水份减少，从而使髓核粘性下降，脆性增加，使纤维容易发生断裂。
目前国内外仍缺乏对椎间盘的酶组织化学研究资料，可能是因为椎间盘细胞代谢不活跃，在早期即出现明显的退行性改变。这使得用普通组化方法对有氧和无氧代谢酶的显示带来一定困难，而这些酶类对阐明椎间盘的代谢和了解椎间盘退变过程又具有重要意义。通过我们的实验结果，发现酸性磷酸酶、碱性磷酸酶以及PAS反应的变化与年龄的增长有关，说明了椎间盘组织随增龄而出现退行性改变。
4 参考文献
1 Ruggilli A.Ultrastructural,histochemical and autoradiographic studies on the developing chick notochord.Z Anat Entw Gesch,1972,138:20.
, http://www.100md.com
2 钟慈生主编.细胞和组织的超微结构.北京：人民卫生出版社，1984.14—17.
3 陈啸梅主编.组织化学手册.北京：人民卫生出版社，1982.30—44.
4 Bernick S,Walker JM,Paule WJ.Age changes to the anulus fibrosus in human intervertebral disc.Spine,1991,16:520.
5 Scott JE.Oxygen and the connective tissues.TIBS,1992,17:340.
收稿日期：1997-08-04 末次修回日期：1998-07-21, http://www.100md.com(赵为公1 刘 淼1 李曙明1)