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文檔簡介
1、研究背景:
腰椎間盤退行性病變是腰椎自然老化、退化的病理過程,是脊柱外科比較常見的疾病之一。腰部疾病腰椎間盤突出癥(lumbar disc herniation,LDH)是臨床上最為常見的疾病。LDH因年齡、性別、患病時間以及部位的差異,其臨床表現(xiàn)與臨床癥狀也不盡相同,根據(jù)其臨床表現(xiàn)可歸為腰痛、痹癥等中醫(yī)學(xué)范疇。近幾年來該病呈上升趨勢發(fā)展,且發(fā)病趨勢有逐漸由中老年人群向青壯年人群擴(kuò)展的趨勢,腰椎間盤退變是腰椎退行性疾病的病理基
2、礎(chǔ),腰椎退行性疾病表現(xiàn)為椎間盤細(xì)胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)的降解、椎間盤細(xì)胞減少;腰椎間盤的力學(xué)性能發(fā)生改變的原因是細(xì)胞外基質(zhì)降解,從而誘發(fā)腰椎間盤的突出、脫出,進(jìn)一步引起相應(yīng)的體征和臨床癥狀。迄今為止,醫(yī)學(xué)界對于椎間盤退行性變的原因的認(rèn)識尚不完全清楚,能確定的是其因素包括多種,如遺傳性、細(xì)胞因子表達(dá)異常、患者年齡特征變化、基質(zhì)金屬蛋白酶(matrixmetall oproteinases, MMPs)活
3、性異常增高、生物力學(xué)改變等因素,都參與了椎間盤的退變過程。被認(rèn)為在椎間盤退變過程中起著關(guān)鍵性作用的是 MMPs活性的異常增高。它能夠減少細(xì)胞外基膜組分的作用。自發(fā)現(xiàn)第一種MMPs以來,到目前共在MMPs家族中分離出來28個成員,發(fā)現(xiàn)的MMPs家族成員按被發(fā)現(xiàn)的順序進(jìn)行命名,分別命名為 MMP-1~MMP-28。正常的人體椎間盤組織中,含有少量的 MMPs和MMPs抑制劑(TIMPs),MMPs與 TIMPs之間的表達(dá)存在一定比例關(guān)系,他
4、們共同維持 ECM的合成與降解的平衡狀態(tài)。在退變椎間盤組織中,MMP-3和MMP-9受細(xì)胞因子以及自身調(diào)節(jié)等多因素的調(diào)節(jié),活性表達(dá)顯著增高,因而這兩個 MMPs家族成員被認(rèn)為是腰椎間盤組織退變中的重要酶類,與椎間盤組織的退變有密切的關(guān)系。在椎間盤退變的檢查診斷中,核磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)是最主要的影像學(xué)檢查方法,目前該檢查診斷方法在臨床上的應(yīng)用非常廣泛。在椎間盤退變的分級標(biāo)準(zhǔn)中,Pfirr
5、mann分級標(biāo)準(zhǔn)是脊柱外科醫(yī)師共同認(rèn)可的椎間盤退變分級標(biāo)準(zhǔn)。目前,學(xué)術(shù)界還尚未出現(xiàn)關(guān)于 MMPs在不同椎間盤退變的Pfirrmann分級表達(dá)中的相關(guān)研究。
研究目的:
基于以上背景,本文研究的目的在于:1)通過檢測MMP-3和MMP-9在正?;虍惓W甸g盤髓核組織中的表達(dá)情況,觀察其表達(dá)是否存在差異;2)通過檢測MMP-3和MMP-9在正?;虍惓W甸g盤髓核組織中的表達(dá)情況,分析探討二者之間的存在的相關(guān)性;3)按照被認(rèn)可
6、的 Pfirrmann分級標(biāo)準(zhǔn)對椎間盤退變進(jìn)行分級,觀察 Pfirrmann分級標(biāo)準(zhǔn)下不同分級的椎間盤退變的 MMP-3、MMP-9表達(dá)是否存在差異,如果存在差異,分析具體差異情況及原因。
方法:
選取鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院骨五科2013年06月~2013年12月期間收治的腰椎間盤突出癥患者46例,取其髓核標(biāo)本為退變組。46例髓核標(biāo)本中,來自男性患者的21例,來自女性患者的25例,患者年齡在30~62歲之間,平均年齡為
7、(42.6±2.2)歲,其中2例為L2/L3,3例為L3/L4,18例為L4/L5,23例為L5/S1。退變組所有患者依據(jù)MRI檢查結(jié)果,以腰椎間盤突出的類型進(jìn)一步分組,其中23例突出型的歸為突出組,16例脫出型的歸為脫出組,7例游離型的歸為游離組。另選擇同期因腰椎骨折在我院本科室接受治療的12例患者的正常腰椎間盤髓核組織標(biāo)本為對照組。12例腰椎間盤髓核組織標(biāo)本來源于男性的7例,來源于女性的5例,年齡在年齡17~36歲之間,平均年齡為(
8、26.8±1.8)歲,其中6例為L1/L2,4例為L2/L3,2例為L3/L4。退變組與對照組兩組患者的髓核組織均由同一組手術(shù)醫(yī)師在術(shù)中取出,取出后用生理鹽水清洗干凈置于甲醛溶液(濃度為10%)中浸泡,浸泡時間為24h,浸泡后送病理科脫水、浸蠟、固定、切片等常規(guī)處理,將髓核組織標(biāo)本制成切片(每個髓核組織標(biāo)本做成6張切片,每個切片厚度為5μm),切片置于0~4℃冰箱內(nèi)保存?zhèn)溆?。取備制好的切片行HE染色,觀察兩組標(biāo)本的形態(tài)學(xué)差異,并根據(jù)Pf
9、irrmann分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級,并利用鼠抗人MMP-3和MMP-9單克隆抗體,采用免疫組化方法檢測兩組標(biāo)本的椎間盤組織中表達(dá)情況并比較分析。陽性表達(dá)指征為細(xì)胞漿內(nèi)檢測出棕黃色或黃色顆粒。
結(jié)果:
1.對照組(正常腰椎間盤髓核組織):切片可見細(xì)胞外基質(zhì)中有軟骨細(xì)胞和髓核細(xì)胞散在分布,細(xì)胞輪廓清晰,包膜結(jié)構(gòu)完整性好,細(xì)胞形態(tài)多為多角形或短梭形兩種,胞漿呈均勻分布,細(xì)胞核多表現(xiàn)為藍(lán)紫色,且數(shù)量較多,軟骨陷窩中分布的數(shù)量較多
10、,周圍膠原呈紅色,整體上看排列整齊規(guī)則,呈現(xiàn)出網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。退變組(腰椎間盤突出癥患者的腰椎間盤髓核組織):切片顯示軟骨細(xì)胞和髓核細(xì)胞呈均勻狀分布,較少數(shù)量的細(xì)胞分布于軟骨陷窩中,形態(tài)多為梭形,且輪廓不十分清晰,線粒體在細(xì)胞內(nèi)數(shù)量較少,而溶酶體聚集明顯,周圍膠原組織排列不整齊,為紅色,整體上呈現(xiàn)出空泡樣構(gòu)造。
2.免疫組化檢測HE染色結(jié)果:對照組和退變組腰椎間盤髓核組織中MMP-3和MMP-9都分布于細(xì)胞漿內(nèi),免疫組化檢測顯示為陽
11、性的腰椎間盤髓核組織中的MMP-3和MMP-9在顯微鏡下觀察,細(xì)胞核呈淡藍(lán)色,而軟骨細(xì)胞胞漿內(nèi)可見棕褐色或棕黃色顆粒。
2.1、對照組髓核組織細(xì)胞中MMP-3的陽性表達(dá)率為(6.76±2.32)%,突出組為(27.85±7.52)%,脫出組為(61.64±9.74)%,游離組為(76.52±6.72)%,可見退變組髓核組織細(xì)胞中MMP-3的陽性表達(dá)率顯著高于對照組,且差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),且退變組各子組中(不
12、同的分型中)髓核組織細(xì)胞中MMP-3的陽性表達(dá)率也具有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。
2.2、對照組髓核組織細(xì)胞中MMP-9的陽性表達(dá)率為(7.74±2.36)%,突出組為(45.06±4.43)%,脫出組為(81.43±3.41)%,游離組為(84.35±4.34)%??梢娡俗兘M髓核組織細(xì)胞中MMP-9的陽性表達(dá)率顯著高于對照組,且差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而脫出組與游離組髓核組織細(xì)胞中MMP-9的陽性表達(dá)
13、率相比,差異無明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.3、在Pfirrmann分級標(biāo)準(zhǔn)下分為II級的髓核組織細(xì)胞中,MMP-3的陽性表達(dá)率為(8.78±2.62)%,III的為(33.47±6.79)%,IV的為(51.24±10.59)%,V級為(66.73±9.84)%,可見在Pfirrmann分級標(biāo)準(zhǔn)下,不同級別之間的MMP-3的陽性表達(dá)率比較差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.4、在Pfirrman
14、n分級標(biāo)準(zhǔn)下分為II級的髓核組織細(xì)胞中,MMP-9的陽性表達(dá)率為(10.53±3.43)%,III級的為(52.47±10.42)%,IV級的為(67.46±9.64)%,V級的為(83.36±6.68)%,可見在 Pfirrmann分級標(biāo)準(zhǔn)下,不同級別之間的 MMP-9的陽性表達(dá)率比較差異有明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.5、經(jīng)Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示,退變組髓核組織細(xì)胞中MMP-3的陽性表達(dá)與髓核組織細(xì)胞中
15、MMP-9的陽性表達(dá)呈正相關(guān)(0<r<1)。
結(jié)論:
1.在退變的椎間盤髓核組織中MMP-3、MMP-9的陽性表達(dá)顯著高于正常的椎間盤組織中MMP-3、MMP-9的陽性表達(dá),MMP-3和MMP-9在腰椎間盤組織中表達(dá)的變化可能參與了腰椎間盤組織的退變的過程。
2.MMP-3和MMP-9在退變的腰椎間盤髓核組織中成明確的正相關(guān)性,推測MMP-9可能參與了MMP-3活化過程。
3.在Pfirrmann
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