针灸治疗腰椎间盘突出症机制研究概况

邓德万，王 彬，周 震，陈少清，王诗忠△

(1.福建中医药大学附属福鼎医院，福建 福鼎 355200； 2.福建中医药大学，福建 福州 350000)

腰椎间盘突出症(Lumbar Intervertebral Disc Herniation,LDH)为临床常见病，腰椎间盘突出是由多因素多环节所致，一般认为腰椎间盘突出是在椎间盘退变的基础上，经不良机械负荷，导致纤维环破裂，继而出现髓核突出，髓核突出后继发的炎症刺激、免疫反应等因素又加重椎间盘突出的进展，导致恶性循环，出现以腰腿痛或感觉异常为主的临床表现。临床实践表明，大多数LDH患者经针灸治疗后症状好转，为明确针灸治疗本病的机制，研究人员从生物化学、生物力学、血液流变学、神经生理学等方面进行了大量研究，现就针灸治疗LDH的机制综述如下。

1 腰椎间盘退变

腰椎为人体活动枢纽，腰椎间盘联结相邻的椎体，发挥吸收与分散人体负荷的作用。微观上，椎间盘由水、细胞以及富含蛋白多糖和胶原的细胞外基质构成，腰椎间盘退变被认为是腰椎间盘突出的病理基础。

研究表明椎间盘退变主要表现为细胞外基质的改变，其成分的降解是引发椎间盘退变进而突出的主要原因[1]。椎间盘细胞外基质主要包括蛋白多糖和胶原，蛋白多糖包括核心蛋白多糖、蛋白聚糖、二聚糖等，主要起到维持和修复细胞外基质框架的作用，而胶原主要提供弹性，能够分散椎间盘上的张应力，对抗因张应力导致的椎间盘过度膨胀，二者共同存在、协同作用,为保持椎间盘的生理结构与力学特性起到重要作用。邹璟等[2]研究发现电针夹脊穴可通过上调退变椎间盘髓核中蛋白聚糖的含量防治腰椎间盘退变。高瑜等[3]实验研究发现电针夹脊穴可增加二聚糖表达，从而调整基质合成与分解代谢平衡以延缓腰椎间盘退变。

2 分子生物学

分子生物学方面，针灸对LDH的作用机制是多途径多角度的，目前的研究主要集中在延缓椎间盘退变、减少炎性刺激、调节免疫反应几个方面，认为针灸能够通过相关细胞因子、信号通路、免疫因子的调节促进损伤组织的修复，改善腰突患者临床症状。

2.1 细胞因子

2.1.1 基质金属蛋白酶(MMPs) 椎间盘基质包括蛋白多糖、胶原、水以及弹性蛋白，LDH主要表现为基质内生物大分子的结构、功能、含量的变化。研究表明椎间盘退变与MMPs有关[4]，MMPs一方面降解除蛋白多糖以外的所有细胞基质成分，另一方面可激活MMPs，产生瀑布效应。

邹璟等[5]研究发现电针夹脊穴可能是通过抑制腰椎间盘组织中基质金属蛋白酶13(MMP-13)和提高基质金属蛋白酶组织抑制因子1(TIMP-1)的表达纠正基质合成与分解代谢失衡而发挥治疗LDH的作用。蔡国伟等[6]运用电针联合偏振光治疗LDH患者，发现其镇痛效果理想，其机制可能与降低病变局部血清基质金属蛋白酶-3(MMP-3)相关。

2.1.2 白细胞介素、肿瘤坏死因子 白细胞介素一方面影响MMPs的生物活性，同时抑制椎间盘基质中蛋白多糖的合成，进而导致LDH。其中白介素-1α是目前研究的重点，它一方面可能刺激滑膜细胞和软骨细胞合成过量金属蛋白酶，破坏软骨基质，抑制软骨细胞合成蛋白多糖，同时直接刺激椎间盘基质中蛋白多糖的降解。肿瘤坏死因子(Tumor necrosis factor-α，TNF-α)是一种强有力的炎性细胞因子，椎间盘内蛋白多糖主要是蛋白聚糖，TNF-α通过影响蛋白聚糖含量的变化导致椎间盘退变。另一方面，在关节软骨中，TNF-a可促进MMPs分泌，导致软骨基质降解，同时抑制软骨细胞合成具有透明软骨特性的Ⅱ型胶原和蛋白聚糖，促进具有纤维母细胞特性的I型胶原生成，进而导致软骨细胞变性坏死。

周光辉等[7]研究发现电针联合COX-2抑制剂可显著改善LDH患者的临床症状，认为其抑制IL-6和IL-8含量表达是电针治疗LDH的可能机制。胡向林等[8]在临床研究中发现电针治疗LDH疗效肯定，其作用机理与IL-6具有相关性。卢卫等[9]在电针治疗LDH的研究中发现，针刺配合电刺激可显著降低LDH患者TNF-α水平。封迎帅等[10]研究认为电针环跳、委中穴治疗LDH的作用机制可能与其降低髓核组织中TNF-α、白细胞介素-6(IL-6)等炎症因子含量、减轻炎症反应有关。

2.1.3 其他 与LDH有关的其他细胞因子如5-羟色胺、组织胺、磷脂酶2、磷酸二脂酶2和6-酮-前列腺素1α等，主要起致炎因子作用，它们的含量增加必然导致椎间盘细胞外基质降解及椎间盘中的炎症反应，最终引起LDH及相关症状的发生。

艾炳蔚等[11]发现电针结合中频脉冲可改善压迫神经根组织内PLA2、组织胺含量，认为这可能是其缓解腰神经根压迫症的作用机制之一。杨宗保等[12]通过研究电针环跳穴对LDH家兔髓核炎性分子的影响，实验结果显示电针环跳穴可降低LDH家兔髓核前列腺素E2(PGE2)、磷脂酶A2(PLA2)和白介素-1α(IL-1α)的含量或活性。谢艳艳等[12-13]在其研究中发现温针可明显降低腰神经根受压模型大鼠前列腺素E2的表达。这些研究可见电针能够明显减少相关致致炎因子的释放，从而消除炎性水肿，减轻压迫，改善LDH患者的临床症状。

2.2 信号通路

从信号通路角度对针灸治疗LDH的机制进行探讨是目前临床与基础研究的热点，它从不同层面为针灸治疗LDH的机制提供参考。林元杰等[14]基于脊髓JAK激酶2(JAK2)信号传导及转录激活因子3(STAT3)信号通路探讨电针对LDH模型大鼠的干预效应，发现电针可降低p-JAK2、p-STAT3蛋白的表达，认为电针可能是通过抑制脊髓JAK2-STAT3信号通路缓解LDH大鼠神经痛。佟思琪等[15]研究发现，电针夹脊穴可通过上调PKA-CREB通路的表达而增加AQP1、3mRNA的转录，促进椎间盘AQP1、3蛋白的表达，延缓椎间盘退变所致腰痛。

2.3 免疫反应

Naylor等[16]最早述及椎间盘突出的自身免疫学说，指出椎间盘是人体最大的无血运封闭结构，它与人体血循环隔绝，因而具有自身抗原性，一旦出现纤维环破裂，髓核中隔绝抗原被人体识别为外缘性抗原并诱发自身免疫反应，进而产生炎症反应。

刘洪[17]在电动牵引配合针灸治疗LDH的临床研究中发现，治疗后患者免疫球蛋白G(Ig G)、免疫球蛋白M(Ig M)指标明显改善。荣兵等[18]运用针刺八髎穴配合推拿治疗腰5、骶1椎间盘突出症，治疗后腰突患者血清IgM、IgG、补体C3水平下降，认为针刺八髎穴配合推拿可调节免疫指标水平改善腰突患者症状。王胜军[19]在观察华佗夹脊穴对LDH患者的影响，研究结果显示治疗后患者CD4+T淋巴细胞及血清IgG、IgM水平均有所改善，认为针刀华佗夹脊穴治疗LDH的机制可能与细胞免疫和体液免疫相关。可见在LDH的发病机制中自身免疫反应发挥了重要的作用，同时针灸可通过调节自身免疫反应机制改善腰突患者临床症状。

3 生物力学

腰椎间盘在支撑人体重量、缓冲外力中起到重要作用，生物力学因素对椎体生长有着重要的影响，也是导致椎间盘突出的重要因素[20-21]。Thompson等[22-23]研究指出，椎间盘承受压力时，表现为向四周膨出，在脊柱各个方向的活动都会承受一定的张应力，当椎间盘所承受的压力超出椎间盘自身膨胀力时，就会出现破裂突出，而L4～5、L5～S1在脊柱上负重大、活动多，且相对水平面的角度较大，是人体躯干活动剪切应力中心，最容易发生突出。多裂肌作为腰椎稳定性的关键肌，是目前研究的重点。

宋涛等[24]通过针灸选取腰骶部维持稳定及运动平衡的肌肉及肌腱起止点、腰骶部软组织受力集中点以及压痛点，发现针灸可改善腰部软组织的紧张，减轻炎性刺激，进而恢复腰椎力学系统稳定，使腰部软组织受力平衡协调，消除疼痛。薛金等[25]在其研究中发现手法整脊配合电针在治疗LDH上，可改善腰椎生理曲度，缓解临床症状。白硕等[26]通过表面肌电观察电针委中穴对腰背肌疲劳的缓解效应，结果显示电针委中穴能有效缓解双侧腰竖脊肌和多裂肌疲劳。邹德辉[27]、彭园园等[28]均研究电针对布比卡因致大鼠腰多裂肌损伤的影响，前者发现电针委中穴可通过下调血清磷酸肌酸激酶(CK)和白介素17(IL-17)的阳性表达，改善多裂肌炎性反应，促进多裂肌的修复，而后者发现电针委中穴能够上调IGF-1和MyoD的表达并提前完成成肌细胞的分化，促进多裂肌修复。

4 神经机械损伤

神经机械损伤在腰椎间盘突出过程中发挥重要作用，压迫或牵引等机械因素可引起腰部神经根的结构性损伤。杨宗保等[29]观察电针环跳穴对LDH模型家兔坐骨神经超微结构的影响，结果显示模型组家兔坐骨神经纤维出现广泛洋葱状变性，雪旺氏细胞坏死、水肿，电针治疗组神经纤维大都趋于正常，雪旺氏细胞丰富，认为电针环跳穴对LDH所致神经损伤具有修复作用。宓轶群等[30]研究发现，温针灸能抑制炎症介质一氧化氮合酶(NOS)与降钙素相关基因肽(CGRP)，有效维持神经根背根节细胞形态、超微结构，从而治疗腰神经根压迫损伤。唐汉武等[31]基于电生理探讨电针治疗LDH术后综合征的作用机制，研究结果显示治疗组在胫前肌及腓肠肌轻收缩的肌肉动作单位电位时限、腓总神经和胫神经的运动神经传导速度、F波的潜伏期及出现率的改善方面优于对照组。张建宏等[32]研究发现，电针治疗急性LDH可改善患侧下肢体感诱发电位潜伏期和神经传导速度。

5 微循环障碍

神经根相较于周围神经对于压迫更为敏感，承受一定压力时，可致神经根周围动静脉系统回流受阻，出现神经根局部功能性缺血、炎性水肿和酸性代谢产物积聚，最终导致神经根传导功能下降，进而出现腰腿痛等临床症状，因而机械性压迫因素所致神经根微循环与营养障碍被认为是LDH重要的致痛机制。

彭博等[33]研究发现电针委中穴能够降低腰突患者血清CK水平，下调腰肌受损细胞内线粒体和胞浆中Ca2+的浓度，促进腰肌损伤修复，其机制可能是电针调控VEGF的表达，促进其发挥血管再生作用，缩短微血管再生时间，促使部分再生的微血管聚合成大血管或者自体闭合时间提前，进而使微血管密度降低，从而发挥增加血流量、减少血流阻力、改善微循环的作用。王美琴等[34]研究发现针刀能够通过调节血栓素B2、6-酮-前列腺素F1α的水平，改善LDH大鼠背根神经节局部微循环。侯建强等[35]研究发现针刺郄穴能够调节LDH患者血流变学指标，降低血液黏度，促进患者腰椎功能恢复。

6 结语

LDH是一个致病机制复杂的临床综合征，目前关于针灸治疗LDH的机制主要集中在延缓椎间盘退变、调节分子生物学、调整生物力学、减轻神经机械损伤、改善微循环5个方面。椎间盘退变的研究上，针灸可调整基质合成与分解代谢平衡、延缓腰椎间盘退变，防治椎间盘突出；分子生物学的研究证明针灸治疗LDH是通过多环节、多途径调动机体，促进损伤组织的修复，改善腰突患者临床症状；生物力学的研究目前尚少，主要集中在针灸改善多裂肌等稳定肌群的功能上；神经损伤的研究目前主要通过神经电生理进行评估，部分学者对神经超微结构进行了观察；微循环方面，主要表现为针灸可以提高局部血流量和减少血流阻力。同时各机制并非独立存在，而是相互关联、相互影响。然而目前的研究存在以下问题：①临床研究多以疗效观察为主，研究设计缺乏严谨的随机对照方法；②机制研究多以动物试验为主，缺乏对人体研究的探索；③干预方法缺乏规范性，针灸干预尚未形成统一的刺激参数。今后的研究应运用循证医学的方法实施合理的科研设计，开展多中心、大样本、前瞻性的临床研究；加强机制研究，使动物模型更接近于临床，条件许可时开展临床机制探讨；建立统一规范的诊断标准、疗效判定标准及干预参数；建立以临床指导试验、从试验改善临床的双向反馈途径，从而为针灸治疗LDH建立有力的理论基础，并最大程度地发挥其优势。