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椎间盘退变的遗传学机制研究进展

【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进程，临床上常表现为椎管狭小、

脊柱节段不稳、腰腿痛、颈椎病、椎间盘突出等病症。传统的观点以

为IDD主要与过度的身体负荷引发的损伤和衰老进程中伴随出现的

转变有关。随着相关研究的不断深切，人们对IDD及其病因的熟悉

有了庞大的进步。最近几年来的一些研究，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若是存在家族性，则提示可能有遗传因素的影响。Battie

等〔1〕报导对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仍是文化、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，在腰椎尤其如此。

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2与椎间盘退变相关的基因

迄今为止，IDD的基因研究主要应用的是一种对候选基因进行

分析的方式。候选基因一般是在病变组织中表达异样或已知与疾病相

关的基因及其同源基因。这种方式在致病基因的整体效应较小的情况

下仍然有效。研究发现，与IDD相关的基因主要有维生素D受体基

因、聚集蛋白聚糖基因、金属基质蛋白酶3基因、软骨中间层蛋白

基因、炎性因子基因、胶原基因及Sox9基因等；可是遗传因素对于

IDD的影响是主效基因作用模式（即1～2个主效基因对IDD的发生

发展起决定作用）仍是等效基因作用模式（即作用较为平均的若干基

因同时决定IDD的发生发展），目前并非十分清楚。

维生素D受体基因

维生素D受体基因是第一个被报导的与IDD相关的基因。以

往，它的基因多态性（Fok1及Taq1等）被以为在骨质疏松症、骨关

节炎等疾病中有相关的作用。1998年，Videman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转变。进一步

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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。

Kawaguchi等〔4〕在他们的研究中再次证明了维生素D受体基因Fok1

及Taq1的多态性与IDD的相关性。这次的研究对象是205名日本志

愿者及患者（年龄在20~29岁）。他们同时发现Taql等位基因Tt表

型与多节段IDD有关。可是陈为坚等〔5〕在中国汉族人中进行的类