窦新雨 马云龙 刘晓光*

1. 北京大学第三医院骨科,北京 100191

2. 骨与关节精准医学工程研究中心,北京 100191

3. 脊柱疾病研究北京市重点实验室,北京 100191

4. 北京大学第三医院疼痛医学中心，北京 100191

1 椎间盘退变及炎症对椎间盘退变的影响

1.1 椎间盘退变简介

IVD是维系脊柱正常生理活动的重要组织结构，主要包括纤维环(annulus fibrosus，AF)、髓核(nucleus pulposus，NP)和软骨终板(cartilage endplate，CEP)等重要结构。组织学上，IVD细胞及细胞外基质(extracellular matrix，ECM)代谢平衡共同维持着IVD微环境稳态，遗传、衰老、持续性压力负荷等因素会破坏这种平衡并诱发IDD[1]，后者也是引起下腰痛(low back pain，LBP)的重要影响因素。组织学上，IDD特征表现包括固有细胞数目减少、ECM降解、炎症因子浸润、血管与神经长入等。根据退变情况可将IDD分为早期和晚期，早期IDD无明显临床症状，但IVD内蛋白多糖(proteoglycan，PG)、糖胺聚糖(glycosaminoglycan，GAG)及II型胶原蛋白等ECM合成基质减少，I型胶原蛋白及IVD降解相关蛋白酶明显增加，这些分子的变化常与IDD的严重程度呈正相关[2]。随着病程进展与加重，IDD晚期表现为ECM退化严重、NP储水能力丢失及IVD抗应力与拉伸强度降低，随之引发AF破裂和NP疝出，并压迫神经产生症状。

1.2 IDD的病理生理过程

IVD内ECM的过度破坏，尤其是其中II型胶原蛋白、蛋白聚糖的丢失，导致了IDD的发生发展，基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)和血小板反应蛋白解整合素金属肽酶(a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin，ADAMTS)为参与ECM降解和IDD的主要的蛋白水解酶，在退行性IVD组织和细胞中高表达(如MMP-1、MMP-3、MMP-13、ADAMTS-5、ADAMTS-7等)。

炎症介质过度产生及炎症相关信号通路活化是IDD发生与进展重要特征之一。IDD组织中常可观察到大量衰老、凋……