《表1 椎间盘退变后主要促炎因子的变化》

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《细胞衰老与椎间盘退变的相关性研究进展》

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炎症反应通常被认为是机体应对感染或组织损伤后的一种病理过程，越来越多的证据表明炎症是IDD进程中的关键因素[16～17]。随着IDD进展，退变椎间盘中各种促炎细胞因子的水平显著增加，包括白细胞介素-1α（interleukin-1α，IL-1α）、IL-1β、IL-6、IL-17和肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）等[18～25]（表1），这些炎症因子在局部产生自身免疫炎症反应并使椎间盘ECM的分解代谢增强，从而导致椎间盘功能紊乱和结构改变。相关研究表明，在变性椎间盘中IL-1β的水平增加，且随着IDD的严重程度而增加；IL-1β不仅能直接抑制ECM合成，而且还形成一个正反馈回路，刺激其他炎症介质的释放和基质金属蛋白酶的合成，进而导致椎间盘局部分解代谢增强[16]。体外实验证实，用IL-1β刺激人NP和AF细胞后，IL-6、IL-8和IL-17的水平均显著增加。可见，IL-1β可通过促进IL-6、IL-8和IL-17的释放而充当炎症级联事件的关键引发剂[18]。Chen等[19]用酶联免疫吸附测定（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）方法检测了腰椎间盘突出症患者的血清IL-21浓度，发现其较椎间盘未突出患者明显增加。Gorth等[20]通过研究IL-1在年龄相关IDD中的作用发现，给予小鼠IL-1α/β双基因敲除（IL-1KO）后，血液中炎症因子γ干扰素（interferon-γ，IFN-γ）、IL-5和IL-15的浓度显著降低。重要的是，这些炎症介质参与椎间盘细胞衰老进程。Markova等[21]研究发现，TNF-α增加了体外培养牛椎间盘细胞中SA-β-gal染色阳性细胞的数量，并导致ECM从合成代谢转变为分解代谢。同样，在用TNF-α和IL-1β处理大鼠NP细胞后，SA-β-gal阳性细胞数量也显著增加[22]。此外，一些炎症因子如IL-1β、IL-6、TNF-α等对长入椎间盘的窦椎神经末梢产生炎性刺激，进而引发神经根性疼痛的临床症状[4]。以上研究表明，炎症因子是强大的促细胞衰老因子，是导致IDD的关键因素之一，也是导致慢性腰背痛的重要原因。