微血管形成在腰椎間盤退變過(guò)程中的表現(xiàn)特征及影響因素

魏海峰，錢　軍，鮑丙波，付　凱，鄭憲友

(1.上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院，上海　200233；2.上海市松江區(qū)泗涇醫(yī)院，上?！?00233)

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微血管形成在腰椎間盤退變過(guò)程中的表現(xiàn)特征及影響因素

魏海峰1，錢軍2，鮑丙波1，付凱1，鄭憲友1

(1.上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院，上海200233；2.上海市松江區(qū)泗涇醫(yī)院，上海200233)

目的觀察微血管形成在腰椎間盤退變過(guò)程中的病理表現(xiàn)特征，并分析其相關(guān)影響因素.方法選取48例行單節(jié)段腰椎后路經(jīng)椎間孔減壓椎間植骨融合內(nèi)固定術(shù)患者，術(shù)中切取患處組織，冷凍切片后HE染色，觀察病理改變，Weidner微血管計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)微血管密度.根據(jù)是否有微血管分為有微血管組、無(wú)微血管組，比較微血管形成的可能影響因素，對(duì)差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素進(jìn)一步行Logistics回歸分析.結(jié)果25例患者椎間盤內(nèi)存在明顯微血管形成，組織切片中存在典型的條形管腔結(jié)構(gòu)，血管內(nèi)皮細(xì)胞核有明顯藍(lán)染，微血管形成率為52.08%，MVD值平均為11.9±2.5.有微血管組椎間盤鈣化率明顯高于無(wú)微血管組，差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；有微血管組JOA評(píng)分明顯低于無(wú)微血管組，腰椎疼痛VAS評(píng)分明顯高于無(wú)微血管組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；椎間盤退變程度、椎間盤疝出程度兩組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05).多因素回歸分析顯示：椎間盤鈣化、腰椎疼痛VAS評(píng)分與退變椎間盤內(nèi)微血管形成有明顯相關(guān)性(OR值分別8.992,7.359，P值均<0.05).結(jié)論椎間盤退變伴隨著微血管形成，椎間盤鈣化、腰椎疼痛VAS評(píng)分與退變腰椎間盤微血管形成有關(guān).

腰椎間盤；退變；微血管形成

【引用格式】魏海峰，錢軍，鮑丙波，等.微血管形成在腰椎間盤退變過(guò)程中的表現(xiàn)特征及影響因素[J].北華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2016，17(5)：632-635.

新生兒階段椎間盤組織中存在豐富血管，之后微血管逐漸退化到椎間盤終板和纖維環(huán)外層，到成年階段椎間盤成為體內(nèi)最大的無(wú)血管組織，依賴軟骨終板和纖維環(huán)的滲透作用提供營(yíng)養(yǎng)[1].在椎間盤退變過(guò)程中又有微血管形成，成為一種特征性病理改變[2].目前該領(lǐng)域?qū)ν俗冏甸g盤組織中微血管形成的研究還十分少見(jiàn)，如何平衡椎間盤內(nèi)微血管形成的利弊，促進(jìn)其發(fā)揮積極作用是亟待解決的問(wèn)題.本次研究分析48例因腰椎間盤退變行手術(shù)治療的患者，觀察椎間盤組織病理學(xué)改變，分析可能與退變椎間盤內(nèi)微血管形成有關(guān)的因素，旨在為椎間盤退變性疾病治療提供參考.

1　資料與方法

1.1一般資料

選取2014年1月—2015年12月在上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院行單節(jié)段腰椎后路經(jīng)椎間孔減壓椎間植骨融合內(nèi)固定術(shù)的患者48例.其中，男性26例，女性22例，年齡26～75歲，平均(52.91±10.38)歲；腰椎間盤突出癥29例，滑脫癥10例，椎管內(nèi)狹窄癥9例.篩選標(biāo)準(zhǔn)：有完整的術(shù)前CT、X線等影像學(xué)資料；無(wú)嚴(yán)重骨質(zhì)疏松和退變性腰椎側(cè)凸；無(wú)腰椎間盤穿刺術(shù)、射頻消融等腰椎手術(shù)史.患者均自愿參與本次研究并簽署知情同意書(shū).

1.2病理學(xué)觀察

術(shù)中分別切取疼痛責(zé)任節(jié)段椎間盤纖維環(huán)、髓核、椎體軟骨終板組織標(biāo)本.-20 ℃快速凍存，8 μm冰凍切片，常規(guī)行HE染色.光學(xué)顯微鏡下觀察內(nèi)皮細(xì)胞形態(tài)，判斷微血管.根據(jù)椎間盤內(nèi)是否存有微血管分為有微血管組、無(wú)微血管組；Weidner微血管計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)微血管密度(MVD).

1.3微血管形成的相關(guān)因素評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

1)椎間盤退變程度：參考改良Pfirrmann分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)術(shù)前患者責(zé)任節(jié)段椎間盤MRI矢狀面信號(hào)改變，將椎間盤退變程度分為Ⅰ～Ⅴ級(jí).2)椎間盤鈣化：依據(jù)患者術(shù)前腰椎CT和矢狀面三維影像重建評(píng)價(jià)椎間盤是否存在鈣化.分析CT骨窗位圖像：病灶椎間盤節(jié)段存在骨性高信號(hào)改變?yōu)樽甸g盤脫出伴鈣化，未見(jiàn)明顯改變?yōu)闊o(wú)鈣化.3)椎間盤疝出程度：根據(jù)術(shù)前MRI矢狀面T2加權(quán)像對(duì)疝出程度進(jìn)行分級(jí)，分為膨出型、突出型、脫出型、游離型.膨出型：外周纖維環(huán)對(duì)稱性超出椎體終板邊緣正常限度，CT橫斷面顯示超出椎體周邊1.6～2.3 mm；突出型：疝出部分的最大高度均小于相同層面基底部寬度；脫出型：多個(gè)層面上疝出部分的高度大于相同層面基底部寬度；游離型：疝出部分與椎間隙內(nèi)部不相連，在椎管內(nèi)游離分布.4)術(shù)前神經(jīng)功能與疼痛程度：使用JOA腰椎功能評(píng)分表評(píng)估術(shù)前神經(jīng)功能情況，總分29分；使用VAS疼痛量表評(píng)估術(shù)前腰椎疼痛程度，0～10分，0分為無(wú)痛，10分為劇痛.

1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2　結(jié)　　果

2.1退變椎間盤內(nèi)微血管形成

退變椎間盤組織標(biāo)本HE染色顯示：具有典型的條形管腔結(jié)構(gòu)，血管內(nèi)皮細(xì)胞核有明顯藍(lán)染.見(jiàn)圖1.本次研究的48例患者中有25例椎間盤內(nèi)存在明顯微血管形成，微血管形成率為52.08%，MVD值平均為11.9±2.5.其中微血管主要分布于纖維環(huán)11例，軟骨終板6例，纖維環(huán)和髓核組織8例.

2.2退變椎間盤內(nèi)微血管形成的單因素分析

有微血管組椎間盤鈣化率明顯高于無(wú)微血管組，差異具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)；有微血管組JOA評(píng)分明顯低于無(wú)微血管組，腰椎疼痛VAS評(píng)分明顯高于無(wú)微血管組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組間椎間盤退變程度、椎間盤疝出程度差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05).見(jiàn)表1.

2.3退變椎間盤內(nèi)微血管形成的多因素分析

自變量為單因素分析中差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的椎間盤鈣化、JOA評(píng)分、VAS評(píng)分三個(gè)相關(guān)因素，因變量為微血管形成，進(jìn)行多因素Logistics回歸分析，賦值方法見(jiàn)表2.結(jié)果顯示：椎間盤鈣化、腰椎疼痛VAS評(píng)分與退變椎間盤內(nèi)微血管形成有明顯相關(guān)性(P<0.05)；JOA評(píng)分與退變椎間盤內(nèi)微血管形成無(wú)明顯相關(guān)性(P>0.05).見(jiàn)表3.

表1　兩組間影響退變椎間盤內(nèi)微血管形成的因素比較

表2　微血管形成相關(guān)因素賦值說(shuō)明

表3　微血管形成相關(guān)因素Logistics回歸分析

3　討　　論

椎間盤是人體最先退變的組織，從20歲起就開(kāi)始進(jìn)入退變過(guò)程.目前關(guān)于腰椎間盤退變機(jī)制的研究較為全面，年齡、基因、炎癥、機(jī)體組織結(jié)構(gòu)等眾多因素均可參與退變過(guò)程[3].在退變過(guò)程中一種顯現(xiàn)已被觀察到，即伴隨腰椎間盤退變過(guò)程的微血管形成，但目前卻仍缺乏相關(guān)系統(tǒng)研究.本次研究顯示：52.08%的退變腰椎間盤標(biāo)本中存在微血管形成，主要分布于纖維環(huán)、軟骨終板、髓核組織，其中以纖維環(huán)組織中微血管形成最明顯.腰椎間盤內(nèi)微血管形成多出現(xiàn)在病情早期或急性發(fā)作階段，提示微血管形成并非腰椎間盤自然老化退變過(guò)程出現(xiàn)的現(xiàn)象，其是否在腰椎間盤致病過(guò)程中發(fā)揮始動(dòng)作用仍需深入研究.

椎間盤退變伴隨著組織鈣化，兩者所處的病程和機(jī)制不同[4].本次研究顯示：腰椎間盤鈣化與退變過(guò)程中微血管形成具有明顯相關(guān)性，說(shuō)明二者關(guān)系對(duì)腰椎間盤退變進(jìn)程具有重要影響，腰椎間盤纖維環(huán)、軟骨終板、髓核組織的鈣化會(huì)進(jìn)一步阻礙椎間盤營(yíng)養(yǎng)和代謝，加劇椎間盤內(nèi)的缺氧環(huán)境，改變椎間盤膠原成分，同時(shí)上調(diào)生物蛋白酶、巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、細(xì)胞因子表達(dá)水平.細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境的改變可誘導(dǎo)微血管形成，例如MMPs可降解細(xì)胞外基質(zhì)誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞出芽和移行,TNF-α可誘導(dǎo)VEGF上調(diào)，VEGF可使血管內(nèi)皮細(xì)胞排成管腔樣結(jié)構(gòu)[5].椎間盤退變性疾病是引發(fā)腰腿疼的一個(gè)主要原因，而退變椎間盤內(nèi)神經(jīng)末梢和微血管的植入與疼痛癥狀存在關(guān)聯(lián)[6].本次研究顯示：患者術(shù)前腰椎間盤疼痛VAS評(píng)分和退變椎間盤內(nèi)微血管形成存在明顯相關(guān)性，提示退變椎間盤中微血管形成可加重患者臨床癥狀.

成年人椎間盤無(wú)血管組織，隨著椎間盤退變和纖維環(huán)破壞而逐漸形成微血管并伴神經(jīng)末梢植入，進(jìn)而改變椎間盤組織內(nèi)環(huán)境，炎性細(xì)胞、神經(jīng)遞質(zhì)等聚集會(huì)加速椎間盤的退變進(jìn)程.可見(jiàn)椎間盤內(nèi)微血管形成在促進(jìn)突出髓核吸收外，也加重了患者臨床癥狀.微血管形成在椎間盤組織中作用各有利弊，如何通過(guò)合理干預(yù)措施平衡其利弊，促進(jìn)其發(fā)揮積極作用仍需要進(jìn)一步研究.

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【責(zé)任編輯：陳麗華】

Characteristics and Influencing Factors of Micro Vessel Formation in the Process of Lumbar Intervertebral Disc Degeneration

Wei Haifeng1，Qian Jun2，Bao Bingbo1，F(xiàn)u Kai1，Zheng Xianyou1

(1.No.6 Affiliated Hospital，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200233，China；2.SijingHospitalofSongjiangDistrict，Shanghai200233，China)

Objective To observe the pathological characteristics of the formation of micro vessels in the process of lumbar disc degeneration and analyze the related influencing factors.Method 48 patients with single segment lumbar interbody fusion and internal fixation were performed.During the operation，the affected tissue was removed and prepared into frozen sections，and dyed with hematoxylin and eosin (HE) staining for the observation of pathological changes；Weidner micro vascular count was used for the observation of microvessel density.According to whether there was microvessel or not，the samples were divided into microvascular group and nonmicrovascular group，for the observation of the possible factors that might affect the formation of micro vessels and the further line Logistics regression analysis of the factors with statistically significant difference.Results An obvious formation of microvessels was found in 25 patients，in which the typical strip lumen structure could be seen in the tissue sections，the vascular endothelial cell nucleus was obviously blue-stained，and the microvessel formation rate was 52.08%，with an average MVD value of 11.9±2.5.The intervertebral disc calcification rate in the microvascular group was significantly higher than that in the non-microvascular group (P<0.01)；The JOA score in the microvascular group was significantly lower than that non-microvascular group and the lumbar pain VAS score in the microvascular group was significantly higher than that the non-microvascular group (P<0.05)；there was no significant difference in intervertebral disc degeneration and disc herniation between the two groups (P>0.05).The multivariate regression analysis revealed that the intervertebral disc calcification and lumbar pain VAS score were significantly correlated with the microvessel formation in the degenerated intervertebral disc (OR values were 8.992 and 7.359，respectively，P<0.05).Conclusion The disc degeneration accompanies the microvessel formation，and the disc calcification and lumbar pain VAS score are associated with the development of microvessels in the degenerative lumbar disc.

lumbar intervertebral disc；degeneration；microvascular formation

1009-4822(2016)05-0632-04

10.11713/j.issn.1009-4822.2016.05.016

2016-03-25

上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)西醫(yī)類引導(dǎo)項(xiàng)目(14412961103).

魏海峰(1977-)，男，博士，主治醫(yī)師，主要從事骨科創(chuàng)傷與修復(fù)研究，E-mail：admini@126.com.

R681.5

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