TNF-α在椎间盘退变中的作用综述

　　终板异常和椎间盘退变可能是椎间盘源性腰痛的病因[1].廖家新等[2]研究认为，退变腰椎终板的 MRI改变与 TNF-α 的表达相关，终板中 TNF-α 的高表达可能是下腰痛的原因之一。Weiler 等[3]提出，TNF-α 的表达量与椎间盘源性下腰痛有关，并提出 TNF-α 的高表达是产生疼痛的重要因素。作为能加速椎间盘退变的炎性因子[4],TNF-α 在椎间盘退变中的作用越来越受到重视，其在椎间盘退变过程中与其他炎性因子、基质降解酶、生长因子、细胞外基质等各种基因产物相互作用。作者对 TNF-α 在椎间盘退变中的作用作一综述。

　　1 TNF-α 及其与椎间盘退变的相关性

　　1975 年，有学者对接种卡介菌的小鼠注射脂多糖后发现，其血清中含有一种能杀伤肿瘤细胞并使肿瘤组织发生坏死的因子，并称之为肿瘤坏死因子（TNF），包括 TNF-α 和 TNF-β 两个亚型[5].TNF-α 又称恶质素，是一种单核因子，主要由活化的单核细胞和巨噬细胞产生，其不仅具有选择性杀伤肿瘤细胞的能力，还有多种免疫调节作用，是一种强有力的炎性细胞因子。

　　TNF-α 有两个细胞表面受体，分别为 p55（ TNFRⅠ） 和p75（TNFRⅡ）。研究表明，TNF-α 被腰椎间盘组织受体上的转化酶激活而发挥生物学活性。尽管 TNF-α对两种受体均有较高的敏感性，但 TNFRⅠ表达更为普遍。通常认为，TNF-α主要通过 TNFRⅠ发挥其生物学功能，而 TNFRⅡ的主要功能是加强 TNFRⅠ的效应[6].

　　Weiler 等[3]通过免疫组织化学技术对不同年龄、不同突出程度的人椎间盘进行研究发现： TNF-α 在各年龄段人群中均有不同程度的表达；椎间盘突出者TNF-α 表达较未突出者明显增高；在老年人中表达较青年人明显增高；TNF-α的表达水平与纤维环及髓核的退变程度呈显着性正相关。Holm 等[7-9]均通过各自实验证实，TNF-α的表达与椎间盘退变程度呈正相关。尽管如此，研究发现 TNFRⅠ在退变的椎间盘中表达无明显增高，甚至较正常椎间盘有所降低，暗示了退变和突出的椎间盘降低了其对 TNF-α 的反应性，导致 TNF-α 的生物学活性有所降低[6,8].Hiyama 等[6]通过单分子层培养鼠椎间盘细胞发现，Wnt 信号通路的激活上调了 TNF-α 的表达，表明Wnt 信号通路激活了椎间盘退变进程。该研究组还发现，Wnt 信号通路和 TNF-α形成了局部正反馈效应。

　　You 等[10]研究发现，TNF-α处理的大型动物椎间盘不仅结构发生了变化，而且上调了疼痛相关基因的表达，使退变椎间盘特有的分解代谢及合成等基因表达发生变化并引起退化的胶原蛋白积聚。该研究组认为，TNF-α 诱发的椎间盘退变是不易逆转的。

　　2 TNF-α 在椎间盘退变中的信号通路及其作用

　　Kato 等[11]研究炎性细胞因子及基质金属降解酶MMPs 的作用机制后认为，TNF-α是炎症反应的始作俑者。为了探究 TNF-α 诱发的髓核细胞老化信号通路，Mavrogonatou 等[12]通过实验研究关于压力诱导下椎间盘内蛋白的磷酸化，发现 P38 丝裂原激活的蛋白激酶/MAP 激酶（P38 MAPK）和 Jun 核激酶（Juns）在经 TNF-α 处理后15 min 发生磷酸化，这两种激酶的磷酸化在持续刺激 1 h 后即恢复到正常水平，通过 MTT实验和细胞计数实验，并未发现细胞外信号调节激酶（ERKs）和苏氨酸激酶（Akt）的磷酸化水平与正常有所差异，由此可见 TNF-α并不直接影响髓核细胞活性和增殖能力，而是通过其他因子和信号通路介导。