椎间盘突出症患者椎间盘中NGF及其受体TrkA,P75的表达及与临床腰腿痛关系

椎间盘突出症患者椎间盘中NGF及其受体TrkA,P75的表达及与临床腰腿痛关系
【摘要】目的：观察分析椎间盘突出症患者的椎间盘组织NGF（神经生长因子）及其受体TrkA（酪氨酸激酶A）、P75表达水平与腰腿痛之间的关系，希望
能够为临床实施针对性干预提供理论依据。

方法：于2020年10月--2021年10
月本院纳入的66例椎间盘突出症患者作为研究主体，运用免疫组织化学法测定
患者椎间盘中NGF神经生长因子及其受体TrkA与P75的表达水平，同时采用ELISA酶联免疫吸附法测定NGF蛋白浓度。

对比分析轻度退变患者与重度退变患
者椎间盘NGF蛋白浓度；Logistic多因素分析椎间盘NGF蛋白浓度的影响因素；
运用VAS视觉模拟评分、腰痛ODI（Oswestry）评分标准评价患者腰腿疼痛程度、腰椎功能障碍程度，观察对比NGF蛋白浓度高低患者的腰腿痛VAS评分与ODI评分。

结果：椎间盘中NGF及其受体TrkA、P75细胞阳性率分别为39.39%、36.36%、25.76%。

轻度退变患者的NGF蛋白浓度与重度退变患者无差异（p>0.05）；NGF
蛋白浓度与NGF细胞阳性率、TrkA细胞阳性率密切有关（p<0.05）；手术实施前，NGF低蛋白组与NGF高蛋白组患者的腰腿痛VAS评分、ODI评分无差异
（p>0.05），术后NGF高蛋白组患者腰腿痛VAS评分、ODI评分明显更高，与
NGF低蛋白组患者差异显著（p<0.05）。

结论：神经生长因子NGF及其受体TrkA、P75表达水平在椎间盘突出症患者的椎间盘组织中普遍较高，尤其是术后腰腿痛
明显的患者，NGF高表达会直接加重腰腿疼痛症状。

【关键词】椎间盘突出症；NGF；TrkA；P75；腰腿痛；VAS评分；ODI评分
Expression of NGF and its receptors TrkA, p75 in intervertebral
disc of patients with disc herniation and its relationship with
clinical low back and leg pain
[Abstract] Objective: To observe and analyze the relationship between the expression levels of NGF (nerve growth factor) and its
receptor TrkA (tyrosine kinase A), p75 and low back and leg pain in patients with intervertebral disc herniation, hoping to provide a theoretical basis for clinical targeted intervention. Methods: from October 2020 to October 2021, 66 patients with intervertebral disc herniation were included in our hospital as the research subjects. The expression levels of NGF nerve growth factor and its receptors TrkA and p75 in intervertebral discs were measured by immunohistochemistry, and the concentration of NGF protein was measured by ELISA enzyme-linked immunosorbent assay. The concentrations of NGF protein in intervertebral discs of patients with mild degeneration and patients with severe degeneration were compared and analyzed; Logistic multivariate analysis was used to analyze the influencing factors of NGF protein concentration in intervertebral disc; Vas visual analogue score and ODI (Oswestry) score were used to evaluate the degree of low back and leg pain and lumbar dysfunction. The VAS score and ODI score of low back and leg pain in patients with high and low NGF protein concentration were observed and compared. Results: the positive rates of NGF and its receptor TrkA and p75 cells were 39.39%, 36.36% and 25.76% respectively. There was no difference in NGF protein concentration between patients with mild degeneration and patients with severe degeneration (P > 0.05); The concentration of NGF protein was closely related to the positive rate of NGF cells and TrkA cells (P < 0.05); Before operation, there was no difference in VAS score and ODI score of low back and leg pain between NGF low protein group and NGF high protein group (P > 0.05). After operation, VAS score and ODI score of low back and leg pain in NGF high protein group were significantly higher than those in NGF low protein group (P < 0.05). Conclusion: the expression levels of nerve growth factor NGF and its receptors TrkA and p75 are generally high in patients with intervertebral disc herniation, especially in patients with obvious
postoperative low back and leg pain. The high expression of NGF will directly aggravate the symptoms of low back and leg pain.
[Key words] intervertebral disc herniation; NGF； TrkA； P75； Low back and leg pain; VAS score; ODI score
椎间盘突出症在现代临床中普遍可见，是导致患者腰腿疼痛不适的主要原因[1]。

消炎类药物、阿片类止痛药物以及物理治疗等手段虽然能够帮助80%左右的患者得到有效缓解，但是依然有20%左右的患者因为常规保守治疗无效而不得不进行手术治疗，且12个月之后的保守疗效与手术疗效相当[2]。

由此可见，除了机械性压迫因素导致的腰腿痛之外，还存在其他致病因素。

手术切除椎间盘组织后，仍然有30%-40%左右的患者遗留腰腿痛，10%-30%左右的患者遗留坐骨神经痛[3]。

目前尚未完全明白椎间盘突出症患者术后腰腿痛原因。

NGF神经生长因子是人体调控疼痛因子的关键，对炎症刺激引起的疼痛具有积极的调节作用[4]。

椎间盘组织内含大量NGF蛋白、炎症细胞因子[5]，故而本研究推测椎间盘组织中NGF 高表达有可能会促进腰腿疼痛发生。

鉴于此，为了分析椎间盘中NGF与腰腿痛之间的关系，特此运用免疫组织化学法测定了神经生长因子NGF及其受体TrkA、
P75，并运用ELISA酶联免疫吸附法测定NGF蛋白浓度，进一步探讨了NGF蛋白与腰腿痛之间的相关性。

1.一般资料与方法
1.1一般资料
本研究纳入的观察对象为66例椎间盘突出症患者，均于2020年10月--2021年10月纳入，其中包括30例男性和36例女性，年龄18-69岁，均龄（43.4±15.2）岁；患病时间2-9年，平均（5.5±2.5）年；26例椎间盘L5-S1节段突出、23例椎间盘L4-L5节段突出、17例椎间盘L3-L4节段突出。

Pfirrmann椎间盘退变分级：20例Ⅱ级、25例Ⅲ级、11例Ⅳ级、10例Ⅴ级。

本研究与《世界医学协会赫尔辛基宣言》相符，满足医学伦理要求。

入组标准：术前通过磁共振MRI或者是CT、X线检查证实为椎间盘突出症；Pfirrmann椎间盘退变分级Ⅱ级-Ⅴ级；入院行择期小切口单纯椎间盘切除手术。

排除标准：伴有其他严重躯体性疾病；精神病史；非手术治疗者；视听功能
障碍或认知异常而不能正常配合。

1.2方法
椎间盘切除术中留取2分椎间盘组织样本，其中一份样本用于测定NGF蛋白
水平，另一份样本用于测定NGF及其受体TrkA、P75表达水平。

具体操作步骤如
下（1）采用ELISA酶联免疫吸附法测定NGF蛋白浓度。

椎间盘切除术中，匀浆
椎间盘组织标本，获得上清液，存储于-20℃环境下，根据说明书，科学提取，
按照上海安迪生物科技有限公司提供的ELISA试剂盒说明书，测定NGF蛋白浓度，反复检测3次，取其平均值。

（2）运用免疫组织化学法测定患者椎间盘中NGF
神经生长因子及其受体TrkA与P75的表达水平。

用PBS妥善固定椎间盘组织，
给予石蜡包埋处理，然后切片备用，要求切片厚度为5um。

常规脱水处理切片组织，在甲醇内室温（体积分数0.3%过氧化氢）之中持续孵育3-5min，95-97℃，
通过医用微波进行抗原修复，时间10min。

选取武汉博士德生物工程公司提供的
山羊抗人试剂，阳性对照中分别加入山羊抗人NGF（15ug/ml）、山羊抗人TrkA （10ug/ml）、山羊抗人P75（8ug/ml），室温下连续孵育30min左右，阴性对照
中加入山羊IgG，5℃孵育一晚上，PBS洗涤3次，3min/次，加入生物素化二抗，连续孵育半小时，37-38℃，PBS洗涤3次，3min/次。

加入试剂SABC，20min，
37-38℃，PBS洗涤4次，5min/次。

加入显色剂DAB，镜下观察颜色变化。

清洁，常规脱水，最后封片。

利用显微镜观察染色阳性细胞。

1.3观察指标
（1）说书实施前、手术实施12个月后，应用VAS视觉模拟评分标准[6]，对
患者腰腿疼痛程度进行评价，10分满分，评分越低，说明患者腰腿疼痛程度越轻；与此同时，运用ODI（Oswestry）[7]评分标准去评价患者腰椎功能障碍，内含10
个项目，各项症状从轻到重分别赋予0-6分，总分越低，说明患者腰椎功能障碍
程度越轻。

（2）根据NGF蛋白检测结果，分为NGF低蛋白组、NGF高蛋白组，对
比分析两组手术前后VAS疼痛评分、ODI评分，需排除术前复发以及并发症的患者。

（3）对比分析轻度退变（Pfirrmann椎间盘退变分级Ⅱ级+Ⅲ级，45例）患
者与重度退变（Pfirrmann椎间盘退变分级Ⅳ级+Ⅴ级，21例）患者椎间盘NGF 蛋白浓度。

（4）Logistic多因素分析椎间盘NGF蛋白浓度的影响因素。

1.4数据统计处理
统计学软件以spss22.0版本为主，进一步检验分析本研究课题获得的定量资料以及定性资料，其中定量资料以均值（x）±标准差（s)的形式描述，组间t 检验或Kolmogorov-Smirnov检验或者是Mann-Whitney U检验；定性资料以%（率）形式表述，组间X2检验或精确检验；相关性Pearson法分析年龄与NGF蛋白浓度之间的关系；NGF蛋白浓度与NGF及其受体TrkA、P75细胞阳性率、椎间盘退变严重程度、性别进行Spearman等级相关性分析，将差异显著的变量纳入Logistic多元回归分析，最终数据差异判定结果以P值描述，以（P＜0.05）表示统计学意义。

2.结果
2.1椎间盘中NGF及其受体TrkA、P75细胞阳性率
本研究66例椎间盘突出症患者经过临床检验，发现椎间盘类软骨样细胞，其中NGF阳性细胞率39.39%（26/66）、TrkA阳性细胞率36.36%（24/26）、P75阳性细胞率25.76%（17/66）。

见图1、图2、图3。

图1 椎间盘类软骨样细胞中NGF表达
图2 椎间盘类软骨样细胞中TrkA表达
图3 椎间盘类软骨样细胞中P75表达
2.2观察椎间盘退变程度不同患者NGF蛋白浓度
轻度与重度退变患者NGF蛋白浓度对比，结果并无显著差异（p>0.05）。

详情见表1。

表1 椎间盘退变程度不同患者NGF蛋白浓度对比
小组病例数级别NGF蛋白
（pg/mg）轻度退变45Ⅱ级+Ⅲ级85.4±13.2
重度退变21Ⅳ级+Ⅴ级80.4±11.8
t0.220
p>0.05
2.3观察椎间盘NGF蛋白影响因素
自变量包括患者性别、年龄、NGF阳性细胞率、TrkA阳性细胞率、P75阳性细胞率、椎间盘退变级别，因变量包括椎间盘NGF蛋白浓度，纳入Logistic分
析，结果椎间盘NGF蛋白浓度与NGF阳性细胞率、TrkA阳性细胞率有关，与患者性别、年龄、椎间盘退变级别、P75阳性细胞率无关。

详情见表2。

表2 椎间盘NGF蛋白影响因素Logistic分析
因素/变量95%CI WaldX
2值
P值
年龄（岁）0.552（1.138-
2.096）
1.038>0.05
性别（男）0.416（1.276-
2.128）
0.097>0.05
NGF阳性细胞率
1.471（0.936-
1.922）
10.43
5
0.000
TrkA阳性细胞率
1.415（0.733-
2.152）
8.9770.000
P75阳性细胞率
0.256（1.189-
0.455）
0.926>0.05
椎间盘退变级别
0.378（1.065-
0.476）
1.781>0.05
2.3观察手术前后椎间盘NGF蛋白浓度对患者腰椎痛症状的影响
椎间盘突出症患者NGF蛋白浓度平均（82.5±15.2）pg/mg，提出术后复发及严重并发症的影响因素之后，根据NGF蛋白浓度分为两组，其中NGF蛋白浓度
<60pg>0.05），术后NGF高蛋白组VAS疼痛评分、ODI评分明显高于NGF低蛋白
组（p<0.05）。

详情见表3。

表3 手术前后NGF蛋白浓度高低患者的VAS评分、ODI评分对比（x±s，分）
小组病
例
数腰痛VAS疼痛评分腿痛VAS疼痛评分ODI评分
术前术后12
个月
术前术后12个
月
术前
NGF 高蛋白
3
2
6.6±2.
3
3.7±0.6 5.8±
1.7
2.9±0.338.5±
4.9
NGF 低蛋白
3
4
6.5±1.
4
1.3±0.5 5.6±
2.2
1.8±0.640.4±
5.8
t-0.24512.5060.38712.8110.145 p->0.05<0.05>0.05<0.05>0.05
3.讨论
炎症反应会不断刺激NGF合成，支配人体伤害感受器，进而升高人体对不良
刺激的敏感性，加重患者痛感[8]。

NGF还会通过相关受体TrkA调节疼痛分子VR1、
SP、P2X3以及CGRP的表达[9]。

伤害感受器作用发挥主要依赖于NGF调节，故而
在炎性疼痛调节过程中，NGF表达水平尤为重要[10]。

本研究分析发现椎间盘中NGF及其受体TrkA、P75细胞阳性率分别为39.39%、
36.36%、25.76%。

其中NGF源自于外周靶器官，属于一种神经因子，当外周神经
遭受损伤时，将会显著增加非神经细胞合成，比如平滑肌细胞、巨噬细胞等等，
进而促使NGF大量分泌[11]。

此次研究发现椎间盘突出症患者的椎间盘组织中存在
NGF及其相关受体的表达，且椎间盘NGF蛋白浓度与NGF细胞阳性率、TrkA细胞阳性率密切有关（p<0.05）。

说明人体椎间盘细胞会利用相关受体TrkA自分泌神经因子NGF，并且成为了椎间盘神经因子NGF蛋白的主要来源。

虽然椎间盘组织中也能够见到P75表达，但是与椎间盘NGF蛋白无关，说明椎间盘细胞受体
P75可能具有其他功能[12]。

目前尚不清楚椎间盘退变程度与NGF蛋白浓度之间的关系[13]。

本研究观察对照，结果轻度退变患者的NGF蛋白浓度与重度退变患者无差异（p>0.05）。

由此可见，椎间盘退变程度与NGF蛋白浓度高低之间的关系还有待深入摸索。

本研究重点探讨了临床腰腿痛症状与椎间盘组织NGF蛋白浓度之间的关系，结果发现术前NGF低蛋白组与NGF高蛋白组患者的腰腿痛VAS评分、ODI评分无差异（p>0.05），术后NGF高蛋白组患者腰腿痛VAS评分、ODI评分明显更高，与NGF低蛋白组患者差异显著（p<0.05）。

原因分析：椎间盘突出症容易引起的腰痛、腿痛，是因为突出的椎间盘组织对周围正常组织产生机械性压迫，加之炎性反应作用，最终导致患者腰腿疼痛不适[14]。

通过手术切除椎间盘组织之后，及时解除了机械性压迫，同时也移除了大部分椎间盘炎症组织，故而术后多数患者疼痛感减轻，但是术前NGF蛋白浓度较高的患者有可能会在术后残留更多的椎间盘细胞NGF，以致于通过支配伤害感受器，增加患者对疼痛的敏感性，所以术后腰腿痛症状较为显著[15]。

总而言之，椎间盘突出症患者的椎间盘组织中存在NGF及其受体TrkA、P75表达，尤其是术前NGF高表达患者，术后12个月腰腿疼痛症状更加显著，提示NGF对患者腰腿疼痛症状的发生具有积极的促进作用，建议临床及时采用NGF拮抗剂治疗术前NGF高表达患者，有可能会获得较好的临床效果。

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