椎间盘退变的遗传学机制研究进展论文

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1、椎间盘退变的遗传学机制研究进展论文【关键词】椎间盘退变椎间盘退变（intervertebraldiscdegeneration,IDD）是一系列脊柱退行性疾病的发生前提和基础病理过程，临床上常表现为椎管狭窄、脊柱节段不稳、腰腿痛、颈椎病、椎间盘突出等病症。传统的观点认为IDD主要与过度的身体负荷引起的损伤以及衰老过程中伴随出现的变化有关。随着相关研究的不断深入，人们对IDD及其病因的认识有了巨大的进步。近年来的一些研究，特别是对同卵双生者IDD的研究发现遗传因素可能在IDD的发生发展中起重要作用。本文就相关研究情况作一综述。1椎间盘退变的家族性IDD

2、如果存在家族性，则提示可能有遗传因素的影响。Battie等〔1〕报道对20对同卵双生者（年龄在36~60岁）进行研究后发现：研究对象IDD的程度和部位都呈现显著的家族性。为了弄清这种家族性是源于遗传因素还是文化、习惯的传承，有学者对单卵双生者和双卵双生者进行了分类研究。Sambrook等〔2〕对86对单卵双生者和154对双卵双生者的脊柱进行MRI扫描后发现：遗传因素对IDD有显著的影响，且大于环境因素对IDD的影响，在腰椎尤为如此。2与椎间盘退变相关的基因迄今为止.freelan等〔3〕对来自芬兰的85对（年龄在36~69岁）同卵双生者进行了相关研究

3、后发现：在胸椎和腰椎椎间盘组织中，Fok1及Taq1等维生素D受体基因的多态性与MRI上低密度信号形成有关。随后他们以MRI的信号强度评价IDD的严重程度。结果显示：Taql等位基因tt表型者IDD最严重，Tt表型次之，TT表型最轻;Fok1等位基因表现出相似的变化。进一步研究发现这些基因型与椎间盘膨出及椎间隙高度丢失也密切相关。Ka等〔18〕发现在中国南方人中Trp2的携带率接近20％，且COL9A2基因的突变与IDD的发生和严重程度都密切相关；相关程度还受年龄因素的影响，在40～49岁年龄组其相关性最高。Paassilta等〔19〕报道在有IDD

4、且有腰腿痛的研究对象中有24％发生了COL9A3第103位的精氨酸被色氨酸取代（Trp3表示）的现象；与之对照，无症状的人群中这种现象的发生率只有9％，故而认为COL9A3基因的突变是IDD的危险因素之一。Solovieva等〔20〕研究了芬兰人Trp3、肥胖等因素与IDD的关系，发现COL9A3基因的突变与肥胖的共同作用与多节段IDD的发生发展相关。Jim等〔18〕在对中国南方人的IDD病例研究中没有发现COL9A3基因突变的现象，表明COL9A3基因突变在不同人种中的发生率可能不同。COL1A1基因编码Ⅰ型胶原分子的α1链，多项研究表明COL1A

5、1基因1号内含子的Sp1结合位点的多态性（TT／TG／GG）与低骨密度的形成有关，并因而增加了骨折的风险，故被怀疑是IDD的候选基因。Pluijm等〔21〕用队列研究的方法发现在老年人中（大于65岁）Sp1结合位点的多态性与IDD有较为密切的关系：TT表型者IDD的发病风险（Kellgren评分法）高于TG与GG表型者。Tilkeridis等〔22〕在对年轻人的研究中也发现了这种现象，他们的研究对象是24名年轻的IDD患者和12名年龄相当的对照者。2.7Sox9基因研究证实Sox9基因能够调控Ⅱ型胶原mRNA的转录，在软骨的发育和成熟过程中有重要的生

6、物学作用，与IDD关系密切〔23〕。近期Paul等〔24〕向退变的人椎间盘细胞中转染腺病毒介导的Sox9基因，证实其可以使Ⅱ型胶原的mRNA和蛋白合成都有所增加。随后其将Sox9基因导入行纤维环切开术后的大白兔腰椎间盘内，被转染的髓核细胞仍保持其原有细胞表型；而对照组中的髓核细胞则逐渐由纤维细胞取代。髓核细胞数目的下降被认为会引起IDD，提示Sox9基因可能在IDD过程中发挥重要作用。Gruber等〔25〕研究发现随年龄的增长和IDD的加重，Sox9基因在人椎间盘纤维环细胞中的表达逐渐减少，也证实了Sox9基因对IDD的影响。3结论及未来的展望综上所

7、述，众多的研究都证实了遗传因素在IDD的发生发展中占有重要地位。但作者应看到，迄今为止，所选的基因都是以椎间盘生物学为基础的，关注焦点主要集中在椎间盘中细胞外基质成分（主要是胶原和蛋白多糖分子）的变化和那些干扰这些分子功能的因素上；而且对候补基因进行联合研究的方法并不能完整地揭示疾病所有的遗传机制，因为这种方法有其限制性，比如依赖于生物学假设的基础等。随着低成本高流通量基因分型技术的应用，多基因疾病研究的全基因组扫描和连锁分析（即对基因组上遗传学标记进行全基因组扫描，以了解各染色体区域或未被研究的基因在疾病发生发展中的作用）逐渐成为可能。这将有助于I

8、DD遗传学机制的进一步揭示，从而为预防和治疗IDD开辟新的道路。【