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1、腰椎间盘突出症的病理学分型及其临床意义中华骨科杂志 2014-09-28 发表评论(3人参与) 分享作者：马信龙腰椎间盘突出症是骨科常见病及多发病，其病因包括内源性因素（遗传、发育、退变）和外源性因素（应力、营养、劳损、外伤等），但具体发病机制尚未完全阐明。腰椎间盘突出是描述形态学的术语，其分类大多也是基于影像学上的突出部位和形态。但临床症状的性质和轻重并不完全取决于突出形态，还与椎间盘突出的病理学变化密切相关。因此，腰椎间盘突出症的分型不应拘泥于影像学分型，而要考虑不同的病理变化和类型。关于腰椎间盘突出症的病理学分型历来都存在较多争议。比较常用的有MacNab分类、Spengler分类、美国
2、矫形外科医师学会(AmericanAcademyofOrthopaedirSurgeons，AAOS)&国际腰椎研究会(IntemationalSocietyfortheStudyofLumbarSpine，ISSLS)分类等。MacNab分类分为突出(protrusion)和疝出(herniation)，前者包括局限和广泛型，后者包括脱出、破裂脱垂和游离型。Spengler分类分为突出(pro-truded)、脱出(extruded)和游离(sequestered)。AAOS&ISSLS分类分为退变(degeneration)、膨出(bulge)、突出(pro-trusion)和脱出(ext
3、rusion)，后者又分为韧带下型(subliga-rnentous)、经韧带型(transligamentous)和游离型(sequestru-tion)。这种分类将疝出作为统称，与MacNab分类的疝出相矛盾，国内周秉文等则将腰椎间盘突出症分为突起型、破裂型和游离型（表1）。因此，目前临床上对腰椎间盘突出症的分型仍较为混乱。我们在临床实践中发现腰椎间盘突出症在大体病理、免疫学等方面存在较大差异，病变周围组织也有不同的病理改变，存在不同的发病机制，其治疗措施包括手术方法因不同的病理变化而有所差异。基于以上认识，我们在以往分类方法的基础上提出一种新的腰椎间盘突出症病理学分型，分为损伤疝出型、退
4、变突出型、椎体后缘骨软骨病伴椎问盘突出和椎间盘囊肿四型，并建议根据不同的病理类型进行临床评估，包括手术方法的选择。一、损伤疝出型损伤疝出型相当于MacNab分类中的疝出、Spengler分类中的脱出和游离、AAOS&ISSLS分类中的脱出，同义语还有“extruded、“prolapse”、“softherniation”、“truehemiation。此型椎间盘突出在术中可见病变表层纤维环和后纵韧带较薄，触之较软，有弹性，触压可诱发疼痛，切开表层组织后有成块破碎的椎间盘组织溢出，或很容易用髓核钳拉出，破碎的椎间盘物质孤立，与椎间盘母体分离或轻度粘连（图1）。该型突出病变部封闭者局部内压增高，
5、可能与炎症和水肿有关。术中椎间盘造影时造影剂可向后延伸至后纵韧带，流入椎管内说明椎间盘破裂。外力损伤等因素可使病灶破裂，椎间盘物质溢出后可突破后纵韧带游离到椎管内。（一）病理学改变光学显微镜下疝出的椎间盘组织失去正常纤维环及髓核结构，纤维排列松散，组织破坏，灶性炎细胞浸润及血管化；其中肉芽组织、新生血管化明显高于退变突出型椎间盘组织，局部炎性反应更为明显（图1）。炎症反应和边缘血管化与损伤后修复性炎症改变有关。我们将椎间盘突出组织在电镜下的表现分为组织破坏和细胞调亡的破坏征象、组织增生和细胞合成活跃的增生征象。破坏征象包括基质坏死（不规则或鼠噬透明溶解灶、胶原纤维水肿和溶解、蛋白质沉着），细胞
6、坏死、调亡和功能不良（染色质凝聚、暗染、核固缩、胞质线粒体溶解、粗面内质网池扩张、胞质暗染或皱缩）。增生征象包括基质胶原纤维增生、胶原间质水肿、细胞水肿、线粒体肿胀、粗面内质网池扩张、核糖体增生、细胞核增大、核孔消失、异染色质增生。电镜下疝出的椎间盘组织以破坏征象为主：基质广泛坏死、溶解，胶原纤维膨胀、断裂、崩解；髓核细胞破碎、坏死，周围高电子密度物质沉积。可以认为其病理过程中有导致损伤的病理机制参与，组织受到炎症反应侵袭，激活的溶酶体酶、降解酶和细胞毒反应导致广泛强烈的损伤反应；坏死组织具有较强的吸水性，使破碎的椎间盘组织液化、压力增高，进一步加速了破碎进程。免疫组织化学检查显示疝出的椎问盘
7、组织有T淋巴细胞和巨噬细胞浸润，近边缘细胞浸润区可见在免疫应答中起重要作用的巨噬细胞：CD68和CD45RO阳性细胞，且有沿血管分布的趋势；CD4阳性T细胞(delayedtypehypersensitivityTlymphoctye，TDTH)和CD阳性T细胞(cytotoxicTlymphoctye，TC)的阳性率也高于退变突出型椎间盘组织（图1）。IgC和IgM免疫荧光标记在炎性细胞浸润区可见较多颗粒或条带状黄绿色荧光反应带；外周血lgG和IgM水平高于退变突出型患者，而IgA、补体C3和循环免疫复合物水平与退变突出型无明显差异。另外，损伤疝出型椎间盘组织中IL-7阳性细胞数及IL-7m
8、RNA的表达量均明显高于退变突出型椎间盘。因此，损伤疝出型椎间盘突出的病理实质为椎间盘退变和损伤疝出及炎症修复过程，T淋巴细胞浸润和免疫球蛋白IgG、IgM沉积是在损伤基础上的自身免疫反应，进一步加重了组织损伤，使髓核组织破碎溶解、内压增高，最终破碎的椎间盘组织与主体分离并向椎管内突入。（二）发病机制损伤疝出型椎间盘组织部分破碎、分离提示其病因可能与损伤有关。统计资料表明此型患者多数有可追溯的外伤史（如腰部扭伤、摔伤等），可能造成或加重椎间盘纤维环的撕裂或细微损伤，所谓急性外伤性椎间盘突In可能是疝出椎间盘的急性破裂。椎间盘疝出物质可封闭在纤维环和后纵韧带之下形成压力较高的病灶，为包含型；如果
9、疝出病灶破裂并突破表层纤维环和后纵韧带，或游离至椎管内，则为非包含型。损伤疝出型突出的外层纤维环破裂，椎间盘内异常应力、肿胀和炎性化学物质刺激纤维环外层神经和被覆的痛觉感受器，引起腰痛；疝出椎间盘的机械压迫和炎性化学刺激造成周围神经损伤。机械压迫在较高压力下可造成神经纤维变性和脱髓鞘，低压力下可引起神经营养障碍和继发损伤。疝出椎间盘组织释放磷脂酶A2，可引起神经根外膜损伤；炎症反应可累及椎管内脂肪组织、韧带，继而释放各种炎症介质，刺激神经根产生炎症水肿并引起疼痛，提高疼痛敏感性，在电生理上出现传导速度减慢及肌电图异常。损伤疝出型的椎间盘组织有单核巨噬细胞和T淋巴细胞浸润、免疫复合物沉积，说明存
10、在自身免疫反应。椎间盘髓核源于中胚层脊索，在胚胎形成后即被纤维环和软骨板紧密包绕并与循环系统及免疫系统隔绝，形成隐蔽自身抗原。淋巴细胞转化实验证实正常椎间盘组织中的型和型胶原、糖蛋白及软骨终板基质具有自身抗原性，可引起迟发性超敏反应。而髓核糖蛋白较纤维环胶原蛋白更易诱导T淋巴细胞分化为CD4+和CD8+细胞，自身免疫原性强于胶原蛋白。损伤疝出的椎间盘组织存在新生血管化，使隐蔽的髓核组织抗原更加容易暴露于免疫系统，通过巨噬细胞等抗原呈递细胞识别、处理和呈递，激活T、B淋巴细胞。T细胞活化产生免疫调节细胞和效应细胞，通过迟发性超敏反应或细胞毒性作用损伤椎间盘组织。B细胞活化后增殖分化为浆细胞并分泌
11、抗体，通过巨噬细胞系统和补体系统对含有自身抗原的椎间盘组织造成损伤；参与细胞毒性作用，与细胞免疫协同作用，但全身体液免疫水平一般升高幅度较小。实验表明神经与自体髓核接触会引起炎性反应和损伤；动物实验造成腰椎间盘纤维环全层损伤后可检测到炎性细胞浸润。损伤疝出型椎间盘突出在退变、损伤和修复的基础上存在自身免疫反应，使炎症加剧、血管长入和细胞浸润，组织破坏溶解和内压增高，较小应力即可引起椎间盘组织碎块脱离或游离，同时免疫活性细胞产生细胞因子和炎性介质，导致神经根炎症水肿和腰腿痛，其免疫原性和具体发病机制还需更多的研究进一步阐明。（三）临床表现和治疗该型患者平均发病年龄较退变突出型患者稍小，但也可见于
12、老年患者。患者常有腰痛和典型的神经根性放射痛，根据突出部位和累及的神经结构引起相应的症状和定位体征，脊柱倾斜等保护姿势相对多见，直腿抬高试验常为阳性。咳嗽、打喷嚏等使椎管内压力增加的动作均可引起腰腿痛加重，患者常屈髋、屈膝使坐骨神经松弛以减轻疼痛。中央部位疝出可引起马尾损伤，偶有疝人蛛网膜下腔者，引起严重的括约肌功能障碍和下肢症状。损伤疝出型为软性突出，对周围组织和神经结构产生机械性、化学性和炎性刺激，并有免疫反应，主要治疗手段为对症治疗和手术治疗。卧床休息或牵引可减轻局部应力，药物和理疗也可减轻症状。对自身免疫因素的研究证实抑制局部炎症和免疫反应可以起到治疗作用，非甾体抗炎镇痛药及硬膜外激素
13、注射等方法已经取得良好的临床效果。疝出髓核可引起巨噬细胞等炎性细胞浸润和新生血管化，虽然髓核疝出尤其游离后有自发吸收或变小的可能，但在此过程中也存在神经损伤加重的情况。因此，要根据临床表现和病情变化综合评估，影像学尤其是MRI上突出形态和信号变化有助于分析病理改变，但不能单凭影像学上的突出形态确定治疗措施。手术治疗时必须彻底去除破碎的病变椎间盘物质，尤其是游离的碎块，包括极少数情况下进入蛛网膜下腔的碎块，可根据临床表现和MRI征象判断游离位置。摘除疝出的髓核后可经纤维环破口摘除其内破碎的椎间盘组织，以降低复发的可能；但非破碎的正常椎间盘部分一般不应切除，为避免切除不彻底而过多地切除正常椎间盘组
14、织会增加损伤、破坏稳定性、增加终板炎甚至椎间盘炎的发生率。少数情况下游离髓核脱后，母体椎间盘纤维环已自行闭合修复，表面“完整”，此时只需摘除其“吐出”的游离髓核即可，无须切开母体椎间盘。此型椎间盘突出可通过内镜下微创手术彻底摘除破碎和游离的组织，能取得良好的效果。二、退变突出型退变突出型为退行性变引起的椎间盘弥漫或局限性突出，相当于MacNab分类和Spengler分类中的突出(protru-sion)、周秉文分类中的突起型、AAOS&ISSLS分类中的退变、膨出和突出型，类似概念还有bulge、displacement、hardherniation，此型椎间盘突出表现为病变部位质地硬、无弹性
15、、触压时多不诱发疼痛，突出部分是完整椎间盘的一部分，切开表层组织无破碎的椎间盘，不能摘除成块的椎间盘组织，切除困难（图2）。突出病变部压力基本正常，与髓核无明显差异。术中椎间盘造影时弥漫充盈、扁平扩大，或呈多支分散状而没有中央阴影，提示纤维环多发撕裂。（一）病理学改变光镜下髓核和纤维环结构相对完整，髓核缩小、组织致密，纤维环增厚，移行区界限不明显，软骨基质增生，可见较多的软骨样陷窝细胞增殖，胶原纤维异常增生，排列致密且无序（图2）。电镜下呈以组织增生为主的征象，胶原纤维大量增生、致密、排列紊乱，细胞合成活跃。胶原纤维异常增生反应与患者年龄、脊柱退变及失稳状况相关，是机体为维持脊柱稳定而产生的适
16、应性改变。免疫组织化学检查可见髓核退变、软骨基质及纤维环增生，软骨细胞型胶原染色阳性。无T淋巴细胞浸润，偶见少量巨噬细胞（CD68和CD45RO阳性细胞），但CD4和CD8免疫染色一般无阳性细胞。IgG和IgM免疫荧光反应阴性，外周血IgG、IgM水平低于损伤疝出型患者。椎间盘退变可能是多种因素协同作用的结果，通过细胞膜和细胞内信号传导通路传递到细胞核、影响基因表达，进而影响蛋白多糖和胶原蛋白合成与降解的动态平衡、细胞调亡和组织退变。因此，退变突出型腰椎间盘突出的病理实质是以退变和增生反应为主的病理过程。（二）发病机制椎间盘是椎体间活动的“铰链”。该型椎间盘突出与退变、慢性积累性损伤、应力刺激和增生反应有关。腰椎间盘中的退变细胞与骨关节炎软骨深层的退变细胞类似，推测不良的力学环境和结构因素起到致病作用。椎间盘组织中纤维软骨基质、蛋白多糖增生，胶原纤维组成和分布发生异常，导致
