腰椎间盘突出症是临床常见病、多发病,是以腰痛、下肢放射痛为主要症状的疾病,好发于20-50岁的青壮年。其病理机制复杂,以往认为腰椎间盘病变是由生理性退变、椎间盘损伤、脊柱过度负荷、吸烟等多种因素引起,但是,近年来的研究发现遗传因素在椎间盘病变发生、发展中可能扮演着最重要的角色。该病因病程长、迁延不愈、易反复发作而严重影响患者的劳动能力及生活质量,给社会带来了沉重的经济和精神负担,已成为全社会面临的一项重大的公共卫生难题。随着分子生物学和分子免疫学的迅速发展以及细胞因子研究的深入,炎性细胞因子在椎间盘退变中的作用越来越受到重视,它可能在椎间盘退行性变的病理生理过程中发挥重要作用。IL-6和IL-10作为重要的促炎因子和抗炎因子,在突出的椎间盘组织及周围组织中均有较高的表达活性,且与其他细胞因子和化学介质关系密切,对腰椎间盘突出症起了重大的作用。本文采用“病例-对照”研究方法,主要目的是发现与腰椎间盘突出症发病机制相关的易感基因,分析相关环境危险致病因素与腰椎间盘突出症关联性;不仅从基因层面揭示腰椎间盘突出症的发病原因,并且进一步探讨外界环境危险因素与相关易感基因交互作用对腰椎间盘突出症发病的影响,为指导临床预防和治疗腰椎间盘突出症提供新的思路。目的:探讨白细胞介素-6和白细胞介素-10基因的单核苷酸多态性与腰椎间盘突出症的相关性;分析腰椎间盘突出症患者的环境危险致病因素;进一步探讨相关易感基因多态性与环境危险致病因素的交互作用及其与腰椎间盘突出症的关联性;为腰椎间盘突出症的病因研究、预防干预及康复工作提供理论依据。方法:1.采用病例-对照研究方法,随机选择腰椎间盘突出症患者267例和非腰椎间盘突出症患者300例,所有研究对象的一般情况、工作情况、生活方式、生物学因素和心理因素等内容均按照自行设计的问卷调查表采用面访的方式进行。2.抽取研究对象周围静脉血2ml作为检测样本并提取DNA,应用Taq Man探针技术对IL-6启动区基因-572C/G、-174G/C和IL-10启动区基因-592A/C、-1082G/A位点进行单核苷酸多态性检测,进而分析比较腰椎间盘突出症组和非腰椎间盘突出症组之间IL-6和IL-10基因多态性与腰椎间盘突出症发病的关联性。3.用非条件Logistic模型分析环境危险因素、相关易感基因多态性及两者交互作用与腰椎间盘突出症的关系。4.所有数据均应用数据分析软件为SPSS17.0、haploview4.1(http://www.broad.mit.edu/mpg/haploview/)和SNPstats(AVailability:http://bioinfo.iconcologia.net/SNP stats)软件进行统计分析。结果:1.IL-6-572C/G基因型在腰椎间盘突出组(CC51.69%、CG42.32%、GG5.99%)和对照组(CC64.33%、CG24.0%、GG1.67%)比较,差异有统计学意义(P<0.05),基因型频率的相对风险分析发现,G等位基因携带者患腰椎间盘突出症的风险是CC基因型的1.69倍(95%CI:1.16-2.39,P<0.01)。2.IL-6基因-174位点基因型和等位基因频率在病例组和对照组间分布差异无显著性(P>0.05)。3.IL-10基因-592位点基因型和等位基因频率在病例组和对照组间分布差异无显著性(P>0.05)。4.IL-10-1082A/G的AG基因型在病例组(26.22%)较对照组(11.67%)明显升高,而AA基因型在病例组(73.78%)较对照组(88.33%)降低;并且IL-10-1082的G等位基因频率病例组(13.11%)较对照组(5.83%)明显升高,差异有统计学意义(P<0.05),基因型频率的相对风险分析发现,G等位基因携带者患腰椎间盘突出症的风险是AA基因型2.69倍(95%CI:1.42-6.33,P<0.05)。5.年龄、吸烟指数、饮酒、居住环境等因素在病例组和对照组之间比较差异无统计学意义(P>0.05);体重指数、学历、工作性质、腰椎负荷强度、常用工作姿势、单一工作持续时间、饮食偏嗜、睡床硬度、业余体育运动、腰部损伤史、家族史、性格等12项指标在两组之间存在明显差异(P<0.05);构建多因素Logistic回归模型:体重指数(OR=2.975)、腰椎负荷强度(OR=3.293)、常用工作姿势(OR=1.245)、腰部损伤史(OR=1.422)、家族史(OR=3.872)与腰椎间盘突出症的发病存在相关性。6.环境-基因交互作用分析发现:IL-6-572C/G基因G位点和重度腰椎负荷之间的交互作用在腰椎间盘突出症的发病机制中为超相乘模型;IL-10-1082A/G基因G位点和重度腰椎负荷之间的交互作用在腰椎间盘突出症的发病机制中为次相乘模型,IL-10-1082A/G基因G位点和经常弯腰常用工作姿势之间的交互作用在腰椎间盘突出症的发病机制中为次相乘模型。结论:1.IL-6-572C/G基因多态性与LDH之间存在相互关系,其中G等位基因可能是腰椎间盘突出症发病的遗传易感基因。2.IL-6基因启动子的-174位点变异率极低,其多态性与腰椎间盘突出症的发病无明显相关性。3.IL-10基因启动子的-592位点其多态性与腰椎间盘突出症的发病无明显相关性。4.IL-10-1082A/G基因多态性与腰椎间盘突出症之间存在相互关系,其中G等位基因可能是腰椎间盘突出症发病的遗传易感基因。5.体重指数、腰椎负荷强度、常用工作姿势、腰部损伤史、家族史是发生腰椎间盘突出症发病的危险因素。6.IL-6-572C/G基因、IL-10-1082A/G基因和腰椎负荷交互作用机制及IL-10-1082A/G基因和常用工作姿势的交互作用机制在腰椎间盘突出症发病机制中发挥重要作用,提示:(1)腰椎间盘突出症可能是由环境因素和遗传因素(多个微效基因)相互作用所导致,不同基因型和同一环境危险因素或不同环境因素的交互作用机制不同;(2)IL-6-572C/G基因G等位基因、IL-10-1082A/G基因G等位基因携带者,通过减轻腰椎负荷、调整常用工作姿势可降低腰椎间盘突出症发生的危险性。
