1、椎間盤脫出和坐骨神經痛：基礎科學平臺Kjell Olmarker, Bjorn Rydevik60多年來，人們業已發現腰骶神經根與椎間盤脫出和坐骨神經痛有著密切的關系（19），然而，其病理生理原理尚未完全明了。在過去十年當中，人們對該課題的興趣日益增大。最近, 人們的研究目的旨在從分子和亞分子水平給基礎病理生理學活動下定義, 因為這與坐骨神經痛的病理生理學有關。本章將討論當前對這些機理的認識。坐骨神經痛的癥狀可分為兩大類：疼痛和神經機能失調（26）。坐骨神經痛系典型的放射性疼痛，通常擴展至膝下，這可能與個別神經根有關。神經功能障礙可能存在于運動原和感覺道，從而導致運動無力和感覺障礙。也許有人假

2、設疼痛與神經功能障礙是由不同的病理生理活動造成的。但因為他們通常與坐骨神經痛同時發生，表明此種失調的病理生理學非常復雜。神經根受累的病理生理學神經根損傷在“組織水平”上兩個特殊機理可解釋為：(a) 神經根的機械性變形；(b) 椎間盤組織的生物和生化活動對神經根的影響。機械性變形理論是關于盤組織脫出導致神經根損傷最陳舊的觀念。這一理論在一定程度上可追溯到20世紀初期，那時，對腰骶接合處損傷并發腿部疼痛進行了一些臨床觀察，主要是Mixter 和Barr兩人做的觀察（3，11，26，37）。盤組織的生物活動可能會損傷神經根這一理論僅僅在最近才得到實驗的證明。在此將對這些生物機理進行討論。在X光檢查和

3、外科手術中沒有椎間盤脫出的情況下，坐骨神經痛其特有的疼痛分布及神經功能紊亂的臨床表現已經表明，這種機械性成分并非造成坐骨神經痛的唯一因素。因此，有人業已提出椎間盤組織本身可能具有有害的特性，這也許具有病理生理學意義（35）。然而，僅僅在最近的一項實驗中才得到證實，在沒有機械性變形下，硬膜外局部運用自體細胞核pulposus于豬體中，可導致鄰近神經根結構和功能發生重大改變（24）。這一發現已開創了研究的新領域。迄今所收集的資料綜述如下。中心細胞（技能）核Pulposus的生物影響將從兔腰椎獲得的自體細胞置于兔模型脛骨神經之上之后，神經功能及結構均未觀察到任何變化。然而，在顯微解剖和血管滲透性方面

4、外圍神經和神經根之間的某些差別使從外圍神經實驗到脊柱狀況的推斷變的困難。McCarron 和他的同事們在夠硬膜外空間運用狗尾巴間盤自體細胞核pulposus。他們觀察到硬膜外炎性反應，這種炎性反應并不是在注射鹽水時發生的。然而，本研究對神經組織不進行評估。Olmarker 和他的同事們最近提出的一項研究顯示：自體細胞核可能會使神經傳導速度減慢，導致豬尾equina模型光顯微鏡下結構發生改變（圖3.1, 3.2, 和3.3）(24)。然而，這些軸突的變化有一種焦點式分布，而且所損傷的軸突的數量太少，以致于不可能成為明顯的所觀察到的神經生理功能失調的原因。對暴露于細胞核pulposus下的神經根區

5、域（這一區域在光顯微鏡下似乎是正常的）的隨訪研究表明：Schwann 細胞明顯損傷，并伴有Schmidt-Lanterman 切跡的空泡和解體。Schmidt-Lanterman 切跡對軸突和周圍組織之間的離子的正常交換是非常重要的。因此對該結構的損傷會有可能妨礙軸突的正常的沖動傳導。然而，分布變化太有限以至于不能充分地對所觀察的神經生理功能失調做出解釋。例如，最近一項研究顯示，細胞核pulposus冷凍阻止了神經傳導速度的下降，這也表明了盡管在正常的神經傳導下組織學上這些特點的變化（29）。然而，在利用狗模型的一次實驗中核pulposus的勢能得到進一步強調，在這個實驗中發現，圖3.1對環形

6、纖維的外科手術切口，核pulposus滲漏最少，足以引起結構和鄰近神經根的明顯變化（13）。由于對于這種功能性的變化不存在結構上的關聯，最近的一項研究已經評估了核pulposus對神經根營養的潛在影響。從而可以看出，在2個小時之內硬膜外（敷貼）應用自體核pulposus可導致神經內血腫（6），這種血腫在3個小時之內就可引起神經內血流減少（6，7，31）。3個小時之后現神經根的組織學改變，在（敷貼）應用后3到24小時之間繼而開始出現神經傳導速度減慢（5，24）。圖3.3：神經傳導速度（m/s）因此由初步實驗可得出結論：在局部敷貼應用后，核pulposus 明顯能損傷神經根。但是，由核pulpos

7、us損傷神經根的機理尚未完全明了。這些研究中有跡象表明至少在硬膜外存在炎性反應。這就使我們開始一項研究，即在核pulposus敷貼應用后不同時間靜脈給藥一種有效的抗炎劑甲基強的松龍。結果清楚顯示：如果在敷貼應用24小時之內即給藥甲基強的松龍的話，由核pulposus引發的神經傳導速度減慢將被消除。如果48小時內給藥甲基強的松龍的話，影響不會被消除，但影響明顯低于不用藥的情況下。這一觀察表明：副作用并非立刻發生的，而是會在敷貼應用后起初24小時期間發展起來的。然而，如果在24小時之內給藥甲基強的松龍的話，神經根仍然會有一些區域顯示正常的沖動傳導特性，它們在光顯微鏡下存在軸突改變，這種改變與以前研

8、究當中的變化幅度是一樣的（24）。由此進一步證實了這樣一種觀點：即導致神經功能失調的結構神經損傷在光顯微鏡水平下也許不存在，但是，必須在亞細胞水平下去尋找。 盡管甲基強的松龍可能會介入由核pulposus引起的神經根損傷的病理生理活動，但這是否是由甲基強的松龍抗炎性特性或一些其它的特性所引起還不清楚。為了確定自體核pulposus的存在是否能夠促使周圍組織的白細胞排列順序的反應，進行了一項研究來評估核pulposus的潛在的炎性遺傳因子特性（27）。自體核pulposus和自體腹膜后的脂肪被置于不同的小的鈦制容器（腔）中，并與仿制容器（腔）一起在皮下安放于豬體。七天后，對白細胞數進行評估，在脂

9、肪和仿制腔之間白細胞數是一樣的。然而，含有核pulposus的腔室（容器？）有若干白細胞超過了其它兩種250%。同樣，當局部注射時與大倉鼠頰囊的微脈管系統相聯系時，核pulposus可導致對高分子滲透性增加。如果動物同時用消炎痛治療的話，不存在這種情況。在另外一項實驗中，自體核pulposus和肌肉被皮下置于兔內的Gore-Tex管中。兩周以后對核pulposus持續4周的觀察時間，在管內存有巨噬細胞、T輔助細胞和T抑制細胞堆積。最近研究已經證實，用消炎痛對受間盤切口的狗的治療降低了對神經傳導速度的影響（1）。這進一步支持了這樣一種觀點：即當在椎間盤空間之外時自體核pulposus可能會引起炎性反應。核pulposus的成分 核pulposus主要由蛋白聚糖、膠原質和細胞組成（4，10）。因此所觀察到的由核pulposus在局部敷貼應用引起的影響也許應與一種或更多的這些成分有關。蛋白聚糖這種成分最引人注目，人們認為它對神經組織有直接的刺激作用（16，17，22。人們以前就已認為膠原質和細胞在病理生理上具有重要性。然而，對核pulposus細胞的最新研究表明：這些細胞不僅能夠產生諸如白明膠酶或膠原酶等金屬蛋白酶，而且產生前列腺素E2 和白細胞間素6（interleukin-6），并且在培養中是自動完成的（12）。使用以前所描述的