无法解释的腰痛可能是由“瑞士奶酪”骨头引起的

约翰霍普金斯大学医学院的研究人员说，在对转基因小鼠和老年小鼠进行的实验中，他们已经添加了证据，表明人们中的大多数下腰痛可能是由于疼痛感应神经向脊椎软骨组织的过度生长所致。

全世界估计有80％的人一生中会下腰痛，有时是由于劳损或受伤造成的。但是研究人员说，绝大多数的下背部疼痛是在没有受伤的情况下出现的，尤其是在老年人中。

设计新的实验是为了调查感觉神经过度疼痛进入脊柱软骨终板的原因是否可能是这些无法解释的病例的根源。

“软骨通常没有神经和血管。但是，当软骨变成具有神经纤维生长的多孔骨结构时，它可能是背痛的根源。”

该发现于2019年12月10日发表在《自然通讯》杂志上，最终可能有助于开发针对脊椎异常神经生长的新疗法。

脊柱的特征是一系列关节，每个关节由骨性椎骨，椎间盘和一层称为软骨终板的软组织组成，这些软组织可缓冲椎骨，以保护它们免受身体重量的影响。

“软骨终板是座椅上的垫子，使其更加舒适。但是，就像膝盖和髋关节中的类似组织一样，它会随着时间的流逝而磨损。”徐操博士，李·雷利整形外科教授，约翰·霍普金斯大学约翰霍普金斯大学细胞工程研究所研究员大学医学院。

曹说，他和他的团队长期以来一直怀疑组成脊柱的组织中与年龄有关的变化为异常神经生长提供了肥沃的土壤，使脊柱的正常承重工作很痛苦。

为了研究这个想法，曹和他的团队分析了超过20个月大的小鼠（约相当于人类70-80岁）的椎骨骨终板样品。研究人员发现，小鼠脊柱中柔软的软骨组织变硬了，类似于具有瑞士奶酪样结构的弥散性骨骼。

曹的研究小组在先前的研究中报告说，脊柱老化或不稳定会导致软骨终板变成多孔的骨结构，从而为神经提供穿透骨质致密结构的空间。一种特殊的细胞类型称为破骨细胞，可在软骨应形成的地方形成多孔的骨骼结构。曹认为在此过程中破骨细胞分泌的信号分子netrin-1可能引起异常的神经生长并导致背痛。

“软骨通常没有神经和血管。但是，当软骨变成具有神经纤维生长的多孔骨结构时，它可能是背痛的根源。” Cao说。

为了进一步验证这一想法，曹和他的同事首先在显微镜下分析了老年小鼠脊柱的组织样本，并用荧光标签标记了破洞的破骨细胞和神经纤维。他们发现破骨细胞和神经纤维存在于椎骨的同一区域，这表明破骨细胞可能以某种方式信号化了神经的生长，也许与netrin-1有关。

接下来，研究小组设计了一个实验，以防止破骨细胞产生异常的“瑞士奶酪”骨骼生长并分泌netrin-1，以观察是否可以阻止软骨组织中的神经生长以及随之而来的疼痛。

他们对小鼠进行了基因工程改造，使其缺乏编码破骨细胞形成的基因，并对小鼠进行了手术，以破坏其椎骨之间的关节，从而模仿了腰背痛患者中类似的不稳定现象。研究人员发现，缺少破骨细胞的小鼠的椎骨终板中的痛觉神经少于具有该基因的小鼠。

曹说，这些结果表明，软骨终板的多孔结构是了解无法解释的腰痛如何发展的重要线索。他的团队接下来计划使用能够减缓异常骨骼生长的化合物进行实验室实验，以测试其治疗下背痛的潜力。

该技术可通过约翰·霍普金斯技术风险投资公司获得许可，该公司也正在寻求专利保护。

参考：倪双飞，泽民玲，王小，曹勇，吴天鼎，邓若贤，珍妮特·L·雷恩，理查德·斯科拉斯基，理查德·斯科拉斯基，Shadpour Demehri ，葛华珍，阿米特·贾因，吴攀峰，潘大禹，胡波，肖小柳，李玉生，陈浩，齐华斌，云关，董新忠，梅婉，邹学农，卢洪斌，路建中和徐Xu，10 2019年12月，自然通讯.DOI：
10.1038 / s41467-019-13476-9

参与这项研究的其他研究人员包括Shadpour Demehri，Yun Guan，Xiao Wang，Dengxian Deng，Janet L.Crane，Richard Skolasky，Gehua Zhen，Amit Jain，Panfeng Wu，Dayu Pan，Bo Hu，Xiao Lyu，Li Yusheng Li，Chao Hao约翰·霍普金斯大学医学院的Huahua Qi和Mei Wan；约翰·霍普金斯大学医学院和中南大学的倪双飞，曹勇和吴天鼎；约翰·霍普金斯大学医学院的林泽民和中山大学附属第一医院；约翰·霍普金斯大学医学院和霍华德·休斯医学院的董新中；中南大学湘雅医院的卢宏斌和胡建中。

这项研究得到了Fox Gift的支持。

研究人员报告称没有相互竞争的经济利益。