頸椎后縱韌帶骨化發(fā)生機(jī)制的研究

徐曉光 韓月紅

頸椎后縱韌帶骨化癥是一種因脊柱后縱韌帶的異常增厚及骨組織形成而引起相應(yīng)臨床癥狀的頸椎疾病。好發(fā)于黃種人，尤以日本人發(fā)病較多，其頸椎分布可從齒突后緣至，部分可延續(xù)至上胸椎。OPLL是一種由基因及環(huán)境等多因素相互作用導(dǎo)致的復(fù)雜疾病，目前發(fā)病機(jī)制不明。隨著生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展，OPLL的病理生理過程已獲得初步了解。

1 頸椎后縱韌帶骨化的一般表現(xiàn)

特征為椎體后緣異常增高的條狀陰影。根據(jù)骨化灶的形態(tài)和范圍分為四型:連續(xù)型、節(jié)段型、棍合型和結(jié)節(jié)型。頸椎發(fā)生于頸5椎節(jié)最為多見，其次為頸4和頸6，椎節(jié)最常見。

2 頸椎后縱韌帶骨化的病理學(xué)表現(xiàn)

是一種明確起源于后縱韌帶組織的異位骨化性損傷。成熟結(jié)構(gòu)是由發(fā)育良好的哈佛系統(tǒng)組成的板層骨，不成熟結(jié)構(gòu)常伴有編織骨或在邊緣區(qū)有纖維軟骨細(xì)胞增殖的骨化前沿。如果異位骨形成僅限于后縱韌帶的原始厚度，絕不會對頸脊髓構(gòu)成壓迫。引起頸脊髓壓迫應(yīng)歸咎于韌帶組織的生長，特別是厚度的生長。病理學(xué)上所見，后縱韌帶的骨化塊向外生長突人椎管內(nèi)，且向上、下方向發(fā)展。骨化組織是一板層骨有鈣化的韌帶組織，骨髓結(jié)構(gòu)發(fā)育差。在外生性骨塊和椎體后表面之間是一過渡區(qū)，在側(cè)位X線片上顯示為一層薄的非鈣化區(qū)，組織學(xué)上由椎體后方的致密纖維組織與外生性骨塊底部的纖維軟骨細(xì)胞和基質(zhì)組成。當(dāng)纖維軟骨細(xì)胞增殖和基質(zhì)礦化后，纖維軟骨細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)楣切纬杉?xì)胞圖。骨化塊通常位于表層，即脊髓前方，深層有未骨化增厚的韌帶組織?；钴S的骨化前沿位于骨化和非骨化增厚的韌帶組織邊界之間。在骨化前沿，纖維軟骨細(xì)胞增殖和基質(zhì)增生使表層不斷增厚，這些細(xì)胞和基質(zhì)具有軟骨特征，且部分鈣化。在增生和鈣化韌帶組織內(nèi)，出現(xiàn)大量小的吸收腔隙伴有小血管向內(nèi)長人，腔的周圍出現(xiàn)新骨形成。不總是軟骨內(nèi)成骨，有時是膜內(nèi)成骨。骨化塊的橫切層有時顯示在板層骨之間保留鈣化的韌帶結(jié)構(gòu)。經(jīng)病理學(xué)研究結(jié)果提示，OPLL的組織學(xué)發(fā)生過程為間充質(zhì)細(xì)胞增殖，穿透進(jìn)人頸椎后縱韌帶內(nèi)，引起纖維性和非纖維性組織增殖、分化變?yōu)檐浌?，然后鈣化被吸收，隨之出現(xiàn)血管向內(nèi)生長和骨形成。不管是何種方式成骨，導(dǎo)致頸脊髓受壓的關(guān)鍵機(jī)制是骨化組織下面的非骨化韌帶組織的肥厚。纖維性和非纖維性的(主要是粘多糖)組織外生長，使骨化塊突向椎管內(nèi)。

3 頸椎后縱韌帶肥厚和骨化的相互關(guān)系

最早報道頸椎后縱韌帶肥厚(HPLL)引起頸脊髓病的病例，進(jìn)而提出(HPLL)是OPLL的前階段。分為兩類:一類是后縱韌帶組織呈彌漫性肥厚，另一類呈局限性肥厚，主要位于椎間盤水平。研究發(fā)現(xiàn)，肥厚的后縱韌帶與鄰近的椎間盤突出組織相連在一起。在突出的髓核和肥厚的韌帶之間存在明顯的炎癥反應(yīng)，韌帶的表層凸起是突出的髓核頂起深部韌帶所引起，韌帶發(fā)生反應(yīng)性纖維組織和血管增生。患者由于肥厚的后縱韌帶壓迫頸脊髓引起頸脊髓病，經(jīng)前路手術(shù)切除肥厚的后縱韌帶后，患者的神經(jīng)功能迅速得到良好的恢復(fù)。組織學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，切除的韌帶呈現(xiàn)明顯的肥厚、水腫、玻璃樣變性和小的鈣化灶。通過研究發(fā)現(xiàn)，早期形式是肥厚的后縱韌帶伴有不同程度的點(diǎn)樣骨化灶。早期累及多個椎間隙水平和它們鄰近終板的后縱韌帶，偶爾也擴(kuò)展至整個椎體后緣水平的后縱韌帶組織。

4 頸椎間盤突出與頸椎后縱韌帶骨化的關(guān)系

頸椎間盤突出常與頸OPLL伴發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)，節(jié)段型OPLL有5%伴發(fā)頸椎間盤突出。頸椎間盤突出促進(jìn)OPLL發(fā)生的機(jī)制可能有兩個方面，一是機(jī)械因素，即突出間盤的椎間隙由于椎體間關(guān)節(jié)不穩(wěn)，在頸椎運(yùn)動時反復(fù)刺激后縱韌帶，引起增生骨化;二是突出間盤分泌體液性生長因子，促進(jìn)后縱韌帶的增生、肥厚、骨化。等發(fā)現(xiàn)了一種頸椎OPLL自然發(fā)生的鼠模型。一種掂腳行走的小鼠在6周齡時發(fā)生纖維環(huán)破裂髓核突出，此后纖維環(huán)軟骨細(xì)胞發(fā)生再生性增殖，使一些軟骨細(xì)胞遷移到后縱韌帶內(nèi)繼續(xù)增殖，伴隨后縱韌帶內(nèi)新血管形成和間充質(zhì)細(xì)胞活躍增殖，最終以纖維環(huán)軟骨細(xì)胞軟骨內(nèi)成骨和間充質(zhì)細(xì)胞膜性成骨的方式引起小鼠的。

5 生長因子在頸椎后縱韌帶骨化發(fā)生中的作用研究表明

大量生長因子調(diào)節(jié)軟骨和骨組織的生長、發(fā)育和維持。在這些生長因子中，骨形態(tài)發(fā)生蛋白和轉(zhuǎn)移生長因子一的發(fā)生機(jī)制中起重要作用。免疫組化研究顯示日存在于骨化基質(zhì)和鄰近的軟骨區(qū)域的軟骨細(xì)胞上。同時在鄰近的軟骨區(qū)域的間充質(zhì)細(xì)胞上表達(dá)，而一日則無表達(dá)。此兩種生長因子在同一患者未骨化區(qū)的后縱韌帶組織中不會同時表達(dá)。研究提示，發(fā)生啟動因子刺激間充質(zhì)細(xì)胞分化可能在異位骨化的晚期階段刺激骨形成

6 遺傳因素在頸椎后縱韌帶骨化發(fā)生中的影響

在雙胎中的高一致性的相關(guān)性提示，與6號染色體相關(guān)的遺傳因素可能與其發(fā)病機(jī)制相關(guān)聯(lián)。的組織病理學(xué)特征是異常表達(dá)妞型膠原和單倍型倍型。研究發(fā)現(xiàn)，患者雙型膠原Ι基因中有兩種限制性片斷長度多態(tài)性基因出現(xiàn)頻率增高，經(jīng)分析此與OPLL發(fā)生有關(guān)。

7 其他因素

OPLL患者常伴有肥胖和糖代謝異常，這種患者糖尿病高發(fā)且不依賴于胰島素。但肥胖、糖代謝異常和高胰島素血癥在OPLL發(fā)生中的作用尚不清楚。此外，OPLL患者常伴有甲狀旁腺功能減退，但患者血鈣、甲狀旁腺激素和維生素Ξ代謝產(chǎn)物水平均在正常范圍內(nèi)。

盡管對OPLL的認(rèn)識有了長足的進(jìn)步，但是對于其發(fā)生機(jī)制仍然未明。新的分子生物學(xué)技術(shù)的發(fā)展和對人類基因圖譜研究的突破，使越來越多的與OPLL有關(guān)的基因被發(fā)現(xiàn)。但是OPLL是多因素綜合作用的結(jié)果，需要多學(xué)科努力才能找到OPLL的病因和治療的突破口。