粘連性與非粘連性腰椎間盤突出癥患者椎間盤組織病理學(xué)特點(diǎn)比較

黎廣平，崔冠宇，吳佳源，韋祎，王瑩，吳成愛，田偉

(1北京市創(chuàng)傷骨科研究所，北京100035；2北京積水潭醫(yī)院)

粘連性與非粘連性腰椎間盤突出癥患者椎間盤組織病理學(xué)特點(diǎn)比較

黎廣平1，崔冠宇2，吳佳源2，韋祎2，王瑩1，吳成愛1，田偉2

(1北京市創(chuàng)傷骨科研究所，北京100035；2北京積水潭醫(yī)院)

目的 比較粘連性與非粘連性腰椎間盤突出癥患者椎間盤組織的病理學(xué)特點(diǎn)。方法 選擇48例初次手術(shù)治療的單節(jié)段腰椎間盤突出癥患者，術(shù)中發(fā)現(xiàn)硬膜或神經(jīng)根與椎間盤組織粘連21例(粘連組)、無粘連27例(非粘連組)。取兩組手術(shù)切除的突出腰椎間盤組織制作石蠟標(biāo)本，HE染色觀察血管生成及炎性細(xì)胞浸潤情況，Masson染色觀察膠原纖維分布，免疫組化法檢測IgM、IgG陽性率。結(jié)果 HE染色顯示：粘連組及非粘連組分別有17例(81.0%)、8例(29.6%)椎間盤組織發(fā)現(xiàn)新生血管(P<0.01)。粘連組椎間盤組織鏡下觀察到的血管以新生血管為主，新生血管附近可見聚集的炎癥細(xì)胞；非粘連組椎間盤組織鏡下觀察到的血管明顯減少，相對發(fā)育成熟，血管附近炎癥細(xì)胞極少。Masson染色顯示：粘連組椎間盤組織膠原纖維排列紊亂、致密，膠原纖維束間出現(xiàn)裂隙；非粘連組椎間盤組織膠原纖維排列相對整齊、疏松。免疫組化染色顯示：粘連組和非粘連組椎間盤組織IgM陽性分別為19例(90.5%)、14例(51.9%)，IgG陽性分別為17例(81.0%)、11例(40.7%)，兩組比較P均<0.01。結(jié)論 粘連性腰椎間盤突出癥患者椎間盤組織新生血管形成、膠原纖維排列紊亂及IgM、IgG沉積均較非粘連性者更明顯。

腰椎椎間盤突出癥；神經(jīng)根；硬膜；粘連；組織病理學(xué)

腰椎手術(shù)失敗綜合征是腰椎間盤突出癥術(shù)后并發(fā)癥之一,硬膜或神經(jīng)根與椎間盤組織粘連(簡稱為硬膜或神經(jīng)根粘連)為其常見原因[1，2]。以往對硬膜或神經(jīng)根粘連研究的觀察時間多為術(shù)后，但臨床發(fā)現(xiàn)部分初次手術(shù)的患者術(shù)中也可見神經(jīng)根或硬膜粘連。臨床通常將腰椎間盤突出癥患者初次手術(shù)時發(fā)現(xiàn)硬膜或者神經(jīng)根與椎間盤組織粘連，無法通過神經(jīng)剝離子或者神經(jīng)探鉤移動統(tǒng)稱為粘連性腰椎間盤突出癥。此類患者手術(shù)難度大，硬膜損傷、腦脊液漏發(fā)生率高。研究發(fā)現(xiàn)，腰椎間盤突出后可引發(fā)局部免疫異常、慢性炎癥以及全身免疫狀態(tài)改變[3～6]，但這些改變是否與術(shù)前發(fā)生神經(jīng)根或硬膜粘連有關(guān)鮮見報道。為此，我們進(jìn)行了如下研究。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2013年1月～2014年6月于北京積水潭醫(yī)院脊柱外科行初次手術(shù)治療的單節(jié)段腰椎間盤突出癥患者48例，術(shù)中發(fā)現(xiàn)硬膜或神經(jīng)根粘連21例(粘連組)、無粘連27例(非粘連組)。納入標(biāo)準(zhǔn)：①有神經(jīng)根性疼痛癥狀；②MRI顯示腰椎間盤突出并壓迫馬尾神經(jīng)或者神經(jīng)根。排除標(biāo)準(zhǔn)：①腰椎間盤突出癥手術(shù)治療后復(fù)發(fā)；②曾行椎管內(nèi)或者選擇性神經(jīng)根封閉治療；③伴有腰椎不穩(wěn)定、腰椎滑脫、風(fēng)濕病、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎、骨腫瘤、代謝性骨病；④伴有嚴(yán)重心肝腎等系統(tǒng)疾病。粘連組男12例、女9例，年齡18～52(35±11)歲；突出節(jié)段：L4/513例，L5/S18例。非粘連組男15例、女12例，年齡16～55(34±12)歲；突出節(jié)段：L4/516例，L5/S111例。兩組性別、年齡及突出節(jié)段均具有可比性。

1.2 椎間盤組織病理學(xué)特點(diǎn) 兩組均將手術(shù)中切除的椎間盤組織塊切成5 mm×5 mm×5 mm大小，迅速固定于10%甲醛溶液中。經(jīng)脫水(日本櫻花Tissue-Tek VIP全自動封閉式脫水機(jī))、透明、浸蠟、石蠟包埋(日本櫻花Tissue-Tek TEC組織包埋機(jī))，4 μm厚度連續(xù)切片(德國Leica RM 2235輪轉(zhuǎn)式切片機(jī))，觀察以下項目。

1.2.1 血管生成及炎性細(xì)胞浸潤情況 采用HE染色。石蠟切片脫蠟至水，行蘇木素(Harry氏)、伊紅染色，梯度乙醇脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片。于40倍Q550CW光學(xué)顯微鏡(德國Leica公司)下觀察兩組血管生成及炎性細(xì)胞浸潤情況。

1.2.2 膠原纖維分布情況 采用Masson染色。石蠟切片脫蠟至水，行Weigert鐵蘇木素、麗春紅酸性品紅染色；磷鉬酸分化，苯胺藍(lán)復(fù)染，1%冰醋酸處理；乙醇脫水，二甲苯透明，中性樹膠封固。于40倍Q550CW光學(xué)顯微鏡下觀察兩組膠原纖維分布情況。

1.2.3 IgM、IgG表達(dá)情況 采用免疫組化法。石蠟切片脫蠟至水，蒸餾水沖洗，用體積分?jǐn)?shù)為3%的H2O2室溫孵育，去除內(nèi)源性過氧化物酶。微波抗原修復(fù)后用正常山羊血清封閉，分別滴加兔抗人IgM(1∶500)、兔抗人IgG(1∶300)一抗(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)，4 ℃冰箱過夜。0.01 mol/L PBS沖洗后滴加生物素化二抗，37 ℃孵育后滴加辣根酶標(biāo)記的鏈霉卵白素工作液；37 ℃孵育, 0.01 mol/L PBS沖洗，DAB顯色。以PBS替代一抗作為陰性對照，以慢性扁桃體炎患者的扁桃體組織作為陽性對照。于40倍Q550CW光學(xué)顯微鏡下觀察兩組IgM、IgG表達(dá)情況，以椎間盤組織中出現(xiàn)棕黃色或者棕褐色沉積物定義為陽性，計算陽性率。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件。計數(shù)資料以率表示，組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 椎間盤組織血管生成及炎性細(xì)胞浸潤情況 粘連組和非粘連組分別有17例(81.0%)、8例(29.6%)椎間盤組織發(fā)現(xiàn)新生血管，兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。粘連組椎間盤組織鏡下可以觀察到的血管以新生血管為主，多數(shù)只有單層血管內(nèi)皮，尚未形成肌性血管壁結(jié)構(gòu)；部分新生血管的血管壁肌性結(jié)構(gòu)也相對菲薄，新生血管附近可以觀察到聚集的炎癥細(xì)胞，血管內(nèi)皮細(xì)胞和髓核的類軟骨細(xì)胞混合生長。非粘連組椎間盤組織鏡下可以觀察到的血管明顯減少，有血管長入的椎間盤組織中血管相對發(fā)育成熟，血管壁完整，血管附近炎癥細(xì)胞極少。

2.2 椎間盤組織膠原纖維分布 粘連組椎間盤組織膠原纖維排列紊亂、致密，膠原纖維束間出現(xiàn)裂隙，可見血管壁外層藍(lán)染的膠原纖維和中間紅染的薄層血管平滑肌，細(xì)胞核被染成黑藍(lán)色的成纖維細(xì)胞。非粘連組椎間盤組織膠原纖維排列相對整齊、疏松，血管較少，出現(xiàn)血管的椎間盤組織紅染的血管平滑肌相對較厚，成纖維細(xì)胞數(shù)量較少。

2.3 椎間盤組織IgM、IgG表達(dá) 粘連組和非粘連組椎間盤組織IgM陽性分別為19例(90.5%)、14例(51.9%)，IgG陽性分別為17例(81.0%)、11例(40.7%)，兩組IgM、IgG陽性率比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)。

3 討論

腰椎間盤突出癥手術(shù)后硬膜或神經(jīng)根粘連是引起腰椎手術(shù)失敗綜合征的主要原因[7,8]。關(guān)于粘連的機(jī)制，Songer等[9]認(rèn)為，受損的纖維環(huán)、后縱韌帶以及損傷的骶棘肌創(chuàng)面都有可能導(dǎo)致硬膜和神經(jīng)根周圍粘連。王歡等[8]研究發(fā)現(xiàn)，徹底清除血腫亦不能避免術(shù)后粘連形成，因此血腫存在與否對術(shù)后粘連影響不大，手術(shù)創(chuàng)傷導(dǎo)致的炎性滲出才是主要原因。Nakano等[10]指出，髓核內(nèi)局部炎癥反應(yīng)及血管通透性增加是導(dǎo)致硬膜或神經(jīng)根周圍粘連的主要原因,非甾體抗炎藥可以改善這種粘連。但隨著臨床手術(shù)經(jīng)驗的增加，我們發(fā)現(xiàn)部分初次手術(shù)的腰椎間盤突出癥患者也存在硬膜或神經(jīng)根粘連。

McCarron等[11]向狗的硬膜外間隙注入自體髓核組織后，在硬膜囊和神經(jīng)根周圍可以觀察到炎性反應(yīng)。謝恩等[6]發(fā)現(xiàn)，術(shù)前腰椎間盤突出癥患者血清IgM、IgG水平高于接受脊柱手術(shù)的非腰椎間盤突出癥患者(排除自身免疫性疾病等)，且摘除突出的椎間盤后其血清IgM、IgG水平明顯下降。Geiss等[12]研究發(fā)現(xiàn)，豬自身髓核組織接觸皮下組織后能引起B(yǎng)淋巴細(xì)胞活化，導(dǎo)致免疫球蛋白輕鏈κ以及活化的T淋巴細(xì)胞水平升高。以上研究均提示，腰椎間盤突出時髓核與機(jī)體免疫系統(tǒng)接觸，引起自身免疫反應(yīng)，導(dǎo)致炎癥的發(fā)生，引起硬膜或神經(jīng)根粘連。本研究結(jié)果顯示，粘連組椎間盤組織IgM、IgG陽性率均明顯高于非粘連組，表明腰椎間盤突出后引發(fā)的免疫性炎癥反應(yīng)可能在硬膜或神經(jīng)根粘連的發(fā)生過程中起重要作用。

本研究結(jié)果顯示，粘連組椎間盤組織新生血管形成率明顯高于非粘連組，且長入的血管多為新生血管，血管周圍有炎性細(xì)胞聚集，可見血管內(nèi)皮細(xì)胞和髓核的類軟骨細(xì)胞混合生長。田偉等[13]對59例腰椎間盤突出癥患者的臨床癥狀和椎間盤組織病理學(xué)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)脫出型患者椎間盤組織新生血管形成率為78.9%，明顯高于突出型患者(17.5%)。以上結(jié)果說明，腰椎間盤突出后新生血管長入可能是椎間盤組織損傷和炎癥反應(yīng)的繼發(fā)性改變。Masson染色顯示粘連組椎間盤組織膠原纖維排列紊亂、致密，成纖維細(xì)胞較多,而非粘連組椎間盤組織膠原纖維排列相對整齊、疏松, 成纖維細(xì)胞較少。王博等[14]用切除兔椎板的方法建立硬膜粘連的動物模型，發(fā)現(xiàn)硬膜粘連組織Masson染色顯示大量膠原纖維增生，纖維致密。孫正義等[15]認(rèn)為，腰椎間盤突出癥術(shù)后硬膜粘連是手術(shù)局部損傷、血腫形成及炎癥反應(yīng)的結(jié)果；局部炎癥反應(yīng)產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)是引起成纖維細(xì)胞再生的刺激因子，主要是單核巨噬細(xì)胞釋放的IL-1。腰椎間盤突出癥導(dǎo)致的椎間盤損傷和神經(jīng)根周圍炎癥可能是成纖維細(xì)胞增生、局部纖維形成及粘連的主要原因。

綜上所述，粘連性腰椎間盤突出癥患者椎間盤組織新生血管形成、膠原纖維排列紊亂及IgM、IgG沉積均較非粘連性者更明顯。IgM、IgG介導(dǎo)的免疫反應(yīng)在硬膜或神經(jīng)根粘連的發(fā)生中具有重要作用，通過藥物抑制該免疫反應(yīng)可能會緩解硬膜和神經(jīng)根粘連所引起的相關(guān)癥狀，但需要進(jìn)一步研究論證。

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國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金資助項目(81201433)；北京市醫(yī)管局重點(diǎn)醫(yī)學(xué)專業(yè)發(fā)展計劃項目(ZL201405)。

崔冠宇(E-mail: gycui98@163.com)

10.3969/j.issn.1002-266X.2016.32.015

R687.3

B

1002-266X(2016)32-0046-03

2015-12-24)