腰椎间盘突出自发性重吸收的研究进展腰椎间盘突出症是常见的腰椎退行性疾病之一,也是腰痛、神经根性疼痛和神经根性疾病的常见病因。目前症状严重的腰椎间盘突出症患者大多需要手术切除突出的椎间盘,然而在极少数情况下,突出的椎间盘也可能发生自发性重吸收,这种现象通常与临床症状的缓解相关。Guinto等首次发现并提出椎间盘突出后重吸收现象,之后更多相关文献报道便不断涌现,但是仍然无法确切阐明其具体发生机制。笔者旨在对腰椎间盘突出自发性重吸收现象作一综述,以期为今后的临床工作提供参考,报道如下。
腰椎间盘突出概述
人体脊柱共有23个椎间盘,其中颈椎6个、胸椎12个、腰椎5个,合计高度约占整个脊柱高度的1/4。椎间盘的解剖结构可分为3个部分,即凝胶状的髓核组织、包绕髓核的纤维环组织、软骨终板。腰椎间盘突出是一类常见的腰椎退行性改变,主要是因为椎间盘中的合成代谢与分解代谢不平衡引起,纤维环细胞外基质的降解可诱导椎间盘周围新生神经与血管形成,最终导致椎间盘突出、水分丢失及椎间隙高度变窄,随之相应的生物力学发生改变,从而加速椎间盘退行性改变进程。纤维环撕裂、髓核突出及神经组织的刺激等因素共同导致患者出现腰痛、下肢根性疼痛症状。文献报道60%~90%的腰椎间盘突出症患者在采用积极且规范的非手术治疗后得到满意的效果,然而腰椎间盘退行性改变进程通常无法逆转。许多研究对椎间盘突出的发展史进行评估,证实突出的椎间盘组织可自行缩小甚至消失。
腰椎间盘突出的分型与发生特点
不同的腰椎间盘突出分型与是否发生重吸收与重吸收的程度相关。Macnab根据突出物是否突破后纵韧带将腰椎间盘突出分为凸起型、后纵韧带下突出型、后纵韧带后突出型与游离突出型。Komori等根据突出组织与椎体高度的关系将腰椎间盘突出分为0~3型:0型为椎间盘正常或膨隆型,1型为突出组织不超过相应椎体高度的1/3,2型为突出组织介于相应椎体高度的1/3~2/3,3型为突出组织介于相应椎体高度的2/3至整个椎体(包含完全游离型)。姜宏等将腰椎间盘突出分为6型,即退变型、膨出型、突出型、后纵韧带下型、后纵韧带后型与游离型,其中前三型为未破裂型,后三型为破裂型。大多数椎间盘重吸收发生在第一年。Komori等研究发现,腰椎间盘突出的初期是发生自发性重吸收最为活跃的时期,重吸收的程度与病情的缓解程度呈正相关;其对36例游离型腰椎间盘突出症患者进行跟踪随访,发现突出物的自发性重吸收或缩小的时间为发病后前2~12个月。Fagerlund等对30例非手术治疗的腰椎间盘突出症患者进行为期2年的观察,采用CT进行评价发现,虽然突出物有缩小,但是在前3个月表现最为明显。Takada等的研究中所有游离型椎间盘突出在9个月后完全消失,因受压而膨出的突出椎间盘在12个月后才渐渐消退。Ahn等根据发病时间对36例有症状的腰椎间盘突出症患者进行纵向分析,发现25例腰椎间盘突出缩小,其中常见的是韧带下型(缩小17%)、跨韧带型(缩小48%)与游离型(缩小82%)。俞鹏飞等对107例行非手术治疗的腰椎间盘突出症患者进行随访,采用改良后的计算方法对突出物体积及吸收率进行对比分析,发现有20例出现明显的重吸收现象,其中18例为巨大游离型突出(突出>50%)。还有文献报道腰椎间盘突出物的体积越大,自发性重吸收发生的概率也越大。然而Seo等对进行非手术治疗的43例腰椎间盘突出症患者的椎间盘形态、椎间盘体积变化与临床结果评估,发现椎间盘的体积变化与临床结果并无显著相关性。Bozzao等研究发现椎间盘突出的大小与缩小量之间存在正相关性,但是与突出的位置没有直接关系。尽管椎间盘消退与临床症状改善之间的相关性尚无确切定论,但是突出的椎间盘短期内明显消退往往预示着更好的临床结果与功能障碍改善程度。
腰椎间盘突出自发性重吸收发生时的表现
Autio等对腰椎间盘突出引起坐骨神经痛的患者进行2个月(n=74)和12个月(n=53)随访,观察到突出椎间盘纤维环外层的MRI(T2加权像)呈现边缘增强的现象。马智佳等将上述现象称为“牛眼征”。沈学强等研究发现,游离髓核边缘增强越厚,越有可能发生自发性重吸收。Chiu等对31篇文献的相关数据进行分析,结果同样表明椎间盘边缘增强厚度与发生重吸收的速度呈正相关,这些增强信号是由炎性组织及细胞介导形成的肉芽组织。新生血管在自然愈合与吸收中也发挥重要作用,被认为是自发性重吸收的重要因素。
Modic改变是指腰椎终板、终板下骨质部分在反复力学作用下产生的终板裂隙与细微骨折,在MRI成像上表现为终板的异常信号(即终板炎)。临床上腰椎间盘突出症患者常合并Modic改变,而Albert等认为腰椎间盘突出症是形成Modic改变的重要风险因素。Shan等对85例单节段腰椎间盘突出症患者进行研究,发现Modic改变与患者的椎间盘重吸收密切相关;与合并Modic改变的腰椎间盘突出患者相比,无Modic改变的腰椎间盘突出患者可观察到更多的毛细血管和丰富的巨噬细胞浸润,这可能是腰椎间盘突出重吸收不良。一些研究表明软骨终板的存在可能会抑制椎间盘突出的重吸收,因此在判断突出的腰椎间盘是否能重吸收,Modic改变可能是重要指标之一。Kawaguchi等对椎间盘突出的软骨终板和发炎的肉芽组织进行组织病理学观察,并且采用免疫组化分析评估新生血管形成和巨噬细胞浸润情况,研究结果表明Modic改变与腰椎间盘突出症的自发性重吸收存在相关性。
腰椎间盘突出自发性重吸收的发生机制
脱水理论髓核中水分占比为70%~90%,髓核游离出纤维环后,其内的蛋白多糖短期内吸水膨胀,因髓核所在的微环境变化,髓核脱水与进一步退行性改变在影像学上表现为突出物缩小。Bozzao等提出假设,髓核脱水可能导致突出物重新回纳到纤维环,因此利用药物及其他脱水的方法促使突出物水分占比下降,从而减少突出物对周围神经的压迫。由于游离型与经韧带型腰椎间盘突出破开了后纵韧带,纤维环与硬膜外静脉丛撕裂造成血肿生成,影像学上观察到的突出物变小也可能是血肿吸收引起。
炎症反应和新生血管形成诱导的吞噬作用当髓核突破纤维环与后纵韧带时,自身免疫系统将突出的椎间盘组织识别为椎体硬膜外血管间隙中的“异物”。Stefanakis等研究发现撕裂的纤维环会表现出一种“低压微环境”,这将在理化层面上促进新生小血管生长。以上机制共同导致椎间盘组织中新生血管的形成和炎症细胞浸润(如巨噬细胞、粒细胞和淋巴细胞)。Rätsep等对腰椎间盘突出症患者手术切除的椎间盘突出组织进行病理切片检查,发现突出组织进入硬膜外腔后周边有着更高水平的血管形成现象,该现象也预示着新生血管化有可能是促进退行性改变组织自发性重吸收的因素之一。Kobayashi等对78个手术切除的椎间盘标本使用电子显微镜进行超微结果分析,发现新生血管周围存在许多巨噬细胞,仅仅存在于硬脊膜外围,在巨噬细胞与椎间盘组织接触后,二者相互作用以启动重吸收进程。研究结果显示退行性改变的椎间盘中巨噬细胞里的溶酶体含有丰富的胶原降解酶,其中初级溶酶体可分解细胞间质,从而促进腰椎间盘突出的自发性消退,因此巨噬细胞被认为是椎间盘突出重吸收过程中的最重要免疫反应参与者。以上研究提示腰椎间盘突出自发性重吸收与炎性细胞及其产物密切相关。
基质金属蛋白酶(MMPs)与组织金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)正常椎间盘内含有大量的细胞外基质,MMPs与TIMPs是基质代谢失衡的两类主要因子。一般情况下正常椎间盘内的MMPs含量较低,甚至缺失,然而许多研究显示退变椎间盘组织内MMPs的表达增加。越来越多的证据表明退行性改变的椎间盘内细胞外基质在底物水平上刺激活化MMPs。Bachmeier等利用RT-PCR技术对退行性改变的椎间盘髓核组织进行分析,结果显示MMPs活性明显升高,其中MMP-3的mRNA表达水平最高,其认为MMP-3在椎间盘退行性改变进程中起到关键正向作用。邹志远等采用免疫组化染色方法对手术切除的突出腰椎间盘进行检测,研究结果表明椎间盘内细胞外基质通过活化MMPs以降解突出椎间盘组织。TIMPs是MMPs的特异性抑制剂,TIMPs通过与MMPs结合为MMP-TIMP复合体,从而抑制MMPs与底物的结合。此外,椎间盘突出组织中的IL-10也可诱导MMPs抑制剂的产生,从而减少MMPs的活性。随着MMPs对促进椎间盘重吸收的不断深入研究,使得利用MMPs治疗腰椎间盘突出症成为可能。
后纵韧带的张力作用后纵韧带对突出的椎间盘组织有着张力作用,这也能解释一些突出的椎间盘有着完整纤维环包被的情况。Onel等对30例腰椎间盘突出症患者进行为期1个月的45kg负荷下牵引治疗,随访半年后CT结果显示28例(93.3%)临床结果有所改善,椎体撑开及椎间隙的扩大使后纵韧带得以拉伸,以将突出的椎间盘回推,同时位于正中及后外侧的突出组织回缩率高于外侧型突出。
腰椎间盘突出自发性重吸收的临床意义及展望
腰椎间盘突出自发性重吸收对于腰椎间盘突出症患者急性期进行非手术治疗有着较为明确的指导意义,然而该现象的确切作用机制仍有待研究。自身免疫、炎性细胞吞噬、新生血管生成以及酶降解作用等研究可能对腰椎间盘自发性重吸收意义重大,了解椎间盘退行性改变众多复杂机制对于制定相关治疗方案至关重要,脱水治疗、炎性产物的控制以及促进突出物再吸收等为临床医师提供新的诊疗思路。 |