楊 召,苑珍珍
(天津市天津醫(yī)院骨科,天津 300211)
椎間盤退變(intervertebral disc degeneration,IVDD)是引起頸腰痛最常見的病因,有研究統(tǒng)計IVDD影響著全球約60%~80%的人口,造成沉重的社會和經(jīng)濟負擔[1]。椎間盤包括髓核、纖維環(huán)和終板軟骨,發(fā)揮其吸收震蕩、傳遞并緩沖負荷、維持脊柱運動等生理功能[2,3]。椎間盤退變是造成椎間盤突出等疾病的主要原因,是逐漸發(fā)生的、循序漸進的老化過程[4]。椎間盤退變受到機械負荷、自身免疫、炎性因子及相關(guān)通路等多種因素影響與調(diào)控。與椎間盤退變相關(guān)的炎性因子很多,其中腫瘤壞死因子-α、白細胞介素、基質(zhì)金屬蛋白酶及前列腺素等在椎間盤退變過程中扮演重要的角色。研究顯示,在退變椎間盤中腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1、基質(zhì)金屬蛋白酶及前列腺素表達均增高,蛋白聚糖及II型膠原等細胞外基質(zhì)表達降低[5,6]。近年來,中醫(yī)藥治療腰椎間盤突出,抑制椎間盤退變的報道越來越引起人們的重視,其相關(guān)機制研究的報道也日益增多。本文將對中醫(yī)藥治療椎間盤退變中炎性因子的相關(guān)機制研究進展進行部分總結(jié)。
腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF),主要包括兩個亞型TNF-α和TNF-β,TNF-α主要由巨噬細胞產(chǎn)生,是一種非常重要的促炎因子,具有強大的促炎活性,可以促進各種炎性因子的分泌。在退變椎間盤組織中,TNF-α表達上調(diào),并與IVDD各種病理性過程密切相關(guān),包括細胞增殖、炎癥反應(yīng)、基質(zhì)破壞、細胞衰老、自噬和凋亡[7]。Purmessur等[8]研究顯示,TNF-α可以降低椎間盤組織的合成代謝,增加其分解代謝,加速椎間盤細胞衰老,并降低細胞外基質(zhì)的功能與活性。Zhao等[9]研究顯示,TNF-α在促進椎間盤細胞凋亡,加速椎間盤退變中發(fā)揮重要作用。眾多研究顯示,中醫(yī)藥可以治療椎間盤退變,降低TNF-α,抑制椎間盤炎癥。宋勝閣等[10]研究表明,針灸聯(lián)合自擬中藥通絡(luò)益腎方可以降低椎間盤突出癥患者血清TNF-α及MMP-3水平,減緩炎癥反應(yīng),緩解間盤源性疼痛,改善臨床癥狀。劉仁等[11]采用補腎活血湯治療大鼠椎間盤退變,檢測發(fā)現(xiàn)中藥灌胃組椎間盤組織中TNF-α含量明顯低于對照組,推斷補腎活血湯可能通過降低TNF-α的表達抑制大鼠椎間盤退變。劉宗超等[12]研究顯示,在退變髓核細胞中,獨活寄生湯可以明顯降低TNF-α、IL-1β等炎性因子表達,緩解椎間盤炎癥,并促進髓核細胞增殖及細胞外基質(zhì)合成,延緩椎間盤退變。
白介素(interleukin,IL)家族擁有眾多成員,主要包括IL-1、IL-6及IL-10家族等,其中IL-1及IL-6與椎間盤退變的關(guān)系較為密切。IL-1是人體內(nèi)非常重要的致炎因子,IL-1β能夠促進椎間盤組織炎癥級聯(lián)反應(yīng)與趨化作用,促進其它炎癥因子如IL-6、IL-8、TNF-α及趨化因子CCL-2、3、5的分泌,加重炎癥反應(yīng)[13]。研究表明,在人退變椎間盤中,IL-1β含量明顯增加,其增加程度與腰椎間盤突出程度成正比[14]。另外,IL-1β可以促進金屬基質(zhì)蛋白酶的分泌,促進椎間盤細胞外基質(zhì)的降解,破壞椎間盤外環(huán)境,加速退變[15]。馮帥華等[16]研究顯示,補腎活血湯可以降低大鼠退變椎間盤IL-1β的表達,減輕炎癥反應(yīng),抑制退變。吳國華等[17]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),補腎中藥六味地黃丸可以明顯降低退變兔椎間盤組織TNF-α及IL-1β含量。劉汝專等[18]研究顯示,溶髓方可以降低大鼠IL-1β的表達,抑制椎間盤終板軟骨細胞凋亡,延緩椎間盤退變。
白介素-6作為重要的致炎因子,能夠激活和聚集多種炎性介質(zhì),加重椎間盤局部的炎性反應(yīng),出現(xiàn)一系列間盤源性疼痛的癥狀[19]。首先,IL-6可以抑制蛋白多糖的合成,促進基質(zhì)膠原的降解,降低椎間盤含水量,加速椎間盤退變。其次,IL-6可以促進前列環(huán)素 (PGI) 分泌,誘發(fā)疼痛[20]。趙小艷等[21]研究顯示,推拿可以明顯降低兔腰椎間盤退變組織中TNF-α、IL-6等炎性因子含量。陳忻等[22]研究表明,滲濕通絡(luò)中藥治療寒濕痹阻型腰椎間盤突出癥,血清IL-1、IL-6水平明顯下降。
金屬基質(zhì)蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)家族成員眾多,其中MMP-2、MMP-3及MMP-9可以溶解膠原纖維及蛋白多糖,在椎間盤退變過程中發(fā)揮重要作用[23]。仇湘中等[24]研究表明,在大鼠退變椎間盤中MMP-3表達增加,補肝健腰方可以抑制大鼠椎間盤MMP-3表達,進而抑制MMP-3對椎間盤基質(zhì)的降解,延緩椎間盤退變。楊彬等[25]研究顯示,黃芪多糖能夠抑制大鼠纖維環(huán)組織中MMP-2和MMP-9表達,從而抑制膠原的降解,減緩椎間盤退變。
前列腺素(prostaglandin,PG)廣泛存在于人體各個組織中,參與血小板聚集、炎癥、癌癥等多種病理過程。其主要活性產(chǎn)物PGE2是局部炎癥反應(yīng)的一種標志性物質(zhì),在椎間盤疾病中,可刺激神經(jīng)根異常放電,直接誘發(fā)坐骨神經(jīng)痛。PGE2還可以增強MMP-3活性,加速基質(zhì)分解,破壞椎間盤環(huán)境[26]。孫衛(wèi)強等[27]研究表明,在大鼠退變椎間盤中,PGE2表達明顯升高,針刺治療后PGE2水平顯著下降,I型及II型膠原表達均增加,改善椎間盤環(huán)境,延緩?fù)俗儭?/p>
另有研究表明,中醫(yī)藥還通過許多途徑調(diào)控椎間盤退變的過程。苑珍珍等[28]研究表明,中藥骨碎補單體柚皮苷通過Fas/FasL通路抑制髓核細胞凋亡,延緩椎間盤退變。楊屆等[29]研究表明,補腎活血湯通過抑制p38MAPK信號通路,延緩去勢后大鼠腰椎間盤退變。
椎間盤退變的機制較為復(fù)雜,涉及多種細胞因子及相關(guān)通路研究。中醫(yī)沒有對椎間盤突出癥、椎間盤退變等病癥明確的表述,一般歸結(jié)為痹癥范疇。治則一般為補腎益精、祛風(fēng)除濕、行氣活血止痛。近年來,隨著中醫(yī)藥治療腰椎間盤退變性疾病的機制研究越來越深入,腰椎間盤退變疾病中炎性因子的相關(guān)機制愈發(fā)明晰。