椎间盘退变的病因PPT课件

一、椎间盘的组成及功能
1. 纤维环（AF anulus fibrosus）：防止 脊柱过度运动、保持NP水分、营养NP、 吸收震荡。
2. 软骨终板（CEP cartilage end plate）： 保护椎体防止塌陷、营养NP。
3.髓核（NP nucleus pulposus）：均匀分 散应力、轴承、吸收震荡。
6、内分泌
正常人椎间盘细胞与糖胺多糖分子结合能力是糖尿 病患者的15倍，糖尿病患者核心蛋白糖基化比率低， 糖侧链少，硫酸软骨素链长度轻度增加，硫酸角质 素数量减少，因而，糖尿病患者的椎间盘中含有大 量的未硫酸化的糖胺聚糖，使椎间盘的负电荷含量 减少，其维持水分的能力大大降低，进而影响了椎 间盘的营养渗透，加速椎间盘的退变。糖尿病患者 末梢神经损害后，椎间盘的营养进一步受损，由于 感觉障碍，椎间盘的自我保护和修复能力减弱，其 间盘突出的易感性明显增加。
TGF-β对间盘细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原的mRNA有调节作用，对间盘细胞 发挥正相调节作用，这种作用在传代细胞更为明显，提示TGF-β 与退变间盘中Ⅰ、Ⅲ型胶原的不断增多有密切关系。TGF-β对Ⅲ 型胶原的调节作用明显弱于Ⅰ型胶原，它通过刺激成纤维细胞、 成骨细胞等合成Ⅰ、Ⅲ型胶原mRNA水平的增多，在转录水平上 调节胶原的合成为最主要的作用方式，同时TGF-β可介导由于缺 氧而刺激Ⅰ型胶原mRNA水平的提高。随着椎间盘退变，髓核中
7、压力
椎间盘静水压为1Mpa时髓核的胶原和蛋 白多糖合成被激活，而在纤维环则被抑 制，因而静水压直接影响间盘细胞胶原 和蛋白多糖的合成。
脊索Leabharlann Baidu胞逐渐消失，类软骨细胞也开始坏死，并逐渐去分化而成 为纤维样细胞外观，功能上也由表达Ⅱ型胶原转化为表达Ⅰ、Ⅲ 型胶原，而TGF-β起正反馈作用，使Ⅰ、Ⅲ型胶原合成进一步增
加，髓核纤维化，促进椎间盘的退变。
5、免疫
胡有谷等研究认为正常椎间盘组织中，Ⅰ、Ⅱ 两型胶原、糖蛋白及软骨终板基质均有自身抗 原性，而且抗原性相近。纤维环破裂后，淋巴 细胞对自身椎间盘的这四种成份极度敏感，发 生由T淋巴细胞介导的迟发型超敏反应。Tc细 胞可改变椎间盘软骨细胞的溶酶体膜的通透性， 释放多种溶酶体酶。Tc活化而介导的细胞毒作 用及TD介导的迟发型超敏反应在椎间盘退变早 期发挥作用。
维持正常脊柱高度、连接椎体活动、分 散均匀传递应力、维持关节突的距离和 高度保持椎间孔的大小、维持生理屈度
二、病因、诱因
目前主要以下几个方面的观点：酶、 外伤、免疫、炎性介质、内分泌、细胞 凋亡、压力、缺血缺氧 ，但其确切的发 病因素仍然不清楚。
1、外伤
外伤可引起间盘细胞的表现型发生变化，细胞不能合 成正常的基质，胶原合成发生变化，Ⅰ型胶原合成增 多，髓核纤维化；同时，部分仍能合成Ⅱ型胶原的细 胞合成的胶原不完整，这些分子量小于正常的胶原成 分很容易被降解或丢失；
4、炎性介质
研究表明，病理情况下椎间盘内主要有 Il-1、 NO、Il-6、 PGE2等炎性介质。椎 间盘的细胞，在Il-1的诱导下，能产生 NO，Il-6 ，MMPs等， NO能抑制蛋白多 糖的合成，诱导MMPs降解基质，基质降 解酶降解蛋白多糖的核心蛋白，胶原酶 和透明质酸酶共同降解胶原。 因而，NO， Il-6 ，PGE2，MMPs参与间盘退变相关的 蛋白多糖网眼的丢失，加速了间盘退变。
外伤后血管侵入，肉芽组织形成，多种血管源性的细 胞破坏脊索细胞，甚至降解基质，加速了髓核纤维化 的进程。
外伤引起软骨终板的完整性破坏，使正常存在于椎体 的中性蛋白酶类释放进入髓核并激活，分解正常的基 质成分。
2、酶
正常存在于人椎间盘的中性蛋白酶类主要有金属蛋 白酶和丝氨酸蛋白酶，前者以胶原酶为代表，后者主要 有弹性蛋白酶和明胶酶。胶原酶的主要作用是分解胶原 蛋白，使胶原降解变性，导致其结构强度下降，可溶性 增加。胶原蛋白的降解使其网状结构破坏，附着在胶原 之间的蛋白多糖也随之流失，进而使椎间盘的电荷密度 降低，引水分的丢失。造成髓核纤维化并使以胶原为主 要结构成分的纤维环周围出现生物力学上的薄弱环节。 椎间盘缓冲震荡、吸引压应力的能力明显减弱，在不正 当的应力下容易引起间盘突出、破裂。
十岁时颈椎间盘已经成为一个无血管的组织，其营养供 应主要来自于软骨终板的渗透。软骨终板中央部分渗透 性较周围部分高。软骨终板中央部分有1/3区域可以渗 透，而周围部分仅约1/10 区域可以渗透；软骨终板在 髓核处溶质渗透占整个软骨终板的85%，在软骨终板接 近内呈纤维环处下降到35%，在软骨终板接近外层纤维 环界面处几乎完全不能渗透；
腰椎间盘突出症
椎间盘是人体最早最易随年龄而发生退行性 变的组织，与积累劳损、外伤有重大关系，与 生活习惯、职业、全身情况或内分泌等也有一 定的关系；腰椎间盘因较颈椎间盘承受更大的 压应力而更容易发生退行性变。
腰椎间盘突出症(protrusion of lumbar intervertebral disc)是腰腿痛常见的原因之一。 本病多发于青壮年，约50%的患者有外伤史。 患者痛苦大，有马尾神经损害者可引起大小便 功能障碍，可严重影响患者的工作、学习和生 活。
在软骨终板钙化的情况下，在远离纤维环边缘 区就可能出现硫酸阴离子不足，而硫酸软骨素 的下降，是导致椎间盘退变的重要因素之一， 进而造成恶性循环。
硫酸软骨素（CS）和硫酸角质素（KS）的合成 都需要经过UDP旁路，CS是由葡萄糖转化为葡 萄糖醛酸内酯，这是个需氧过程，而KS是由葡 萄糖转化为半乳糖，这是个无氧过程，因而在 缺氧的环境中KS合成增多，CS合成减少。KS 和CS比例的变化是引起椎间盘退变的重要因素 之一。
椎间盘中酶的来源主要为：1、与软骨终 板相邻的椎体有高中性蛋白酶活性，病 理情况下流入间盘并降解基质；2、正常 的椎间盘内有少量的中性蛋白酶类，在 外伤等因素作用下激活。3、椎间盘的细 胞凋亡后，细胞内的溶酶体酶释放入基 质。
3、缺血缺氧
四岁时椎间盘就几乎没有任何血管，间盘营养严重减少， 髓核细胞群随之发生明显变化，脊索细胞被更多的能适 应无氧环境的软骨细胞和纤维母细胞所代替；