終板異常和椎間盤退變可能是椎間盤源性腰痛的病因[1].廖家新等[2]研究認為，退變腰椎終板的 MRI改變與 TNF-α 的表達相關，終板中 TNF-α 的高表達可能是下腰痛的原因之一。Weiler 等[3]提出，TNF-α 的表達量與椎間盤源性下腰痛有關，并提出 TNF-α 的高表達是產生疼痛的重要因素。作為能加速椎間盤退變的炎性因子[4],TNF-α 在椎間盤退變中的作用越來越受到重視，其在椎間盤退變過程中與其他炎性因子、基質降解酶、生長因子、細胞外基質等各種基因產物相互作用。作者對 TNF-α 在椎間盤退變中的作用作一綜述。

1 TNF-α 及其與椎間盤退變的相關性

1975 年，有學者對接種卡介菌的小鼠注射脂多糖后發現，其血清中含有一種能殺傷腫瘤細胞并使腫瘤組織發生壞死的因子，并稱之為腫瘤壞死因子（TNF），包括 TNF-α 和 TNF-β 兩個亞型[5].TNF-α 又稱惡質素，是一種單核因子，主要由活化的單核細胞和巨噬細胞產生，其不僅具有選擇性殺傷腫瘤細胞的能力，還有多種免疫調節作用，是一種強有力的炎性細胞因子。

TNF-α 有兩個細胞表面受體，分別為 p55（ TNFRⅠ） 和p75（TNFRⅡ）。研究表明，TNF-α 被腰椎間盤組織受體上的轉化酶激活而發揮生物學活性。盡管 TNF-α對兩種受體均有較高的敏感性，但 TNFRⅠ表達更為普遍。通常認為，TNF-α主要通過 TNFRⅠ發揮其生物學功能，而 TNFRⅡ的主要功能是加強 TNFRⅠ的效應[6].

Weiler 等[3]通過免疫組織化學技術對不同年齡、不同突出程度的人椎間盤進行研究發現： TNF-α 在各年齡段人群中均有不同程度的表達；椎間盤突出者TNF-α 表達較未突出者明顯增高；在老年人中表達較青年人明顯增高；TNF-α的表達水平與纖維環及髓核的退變程度呈顯著性正相關。Holm 等[7-9]均通過各自實驗證實，TNF-α的表達與椎間盤退變程度呈正相關。盡管如此，研究發現 TNFRⅠ在退變的椎間盤中表達無明顯增高，甚至較正常椎間盤有所降低，暗示了退變和突出的椎間盤降低了其對 TNF-α 的反應性，導致 TNF-α 的生物學活性有所降低[6,8].Hiyama 等[6]通過單分子層培養鼠椎間盤細胞發現，Wnt 信號通路的激活上調了 TNF-α 的表達，表明Wnt 信號通路激活了椎間盤退變進程。該研究組還發現，Wnt 信號通路和 TNF-α形成了局部正反饋效應。

You 等[10]研究發現，TNF-α處理的大型動物椎間盤不僅結構發生了變化，而且上調了疼痛相關基因的表達，使退變椎間盤特有的分解代謝及合成等基因表達發生變化并引起退化的膠原蛋白積聚。該研究組認為，TNF-α 誘發的椎間盤退變是不易逆轉的。

2 TNF-α 在椎間盤退變中的信號通路及其作用

Kato 等[11]研究炎性細胞因子及基質金屬降解酶MMPs 的作用機制后認為，TNF-α是炎癥反應的始作俑者。為了探究 TNF-α 誘發的髓核細胞老化信號通路，Mavrogonatou 等[12]通過實驗研究關于壓力誘導下椎間盤內蛋白的磷酸化，發現 P38 絲裂原激活的蛋白激酶/MAP 激酶（P38 MAPK）和 Jun 核激酶（Juns）在經 TNF-α 處理后15 min 發生磷酸化，這兩種激酶的磷酸化在持續刺激 1 h 后即恢復到正常水平，通過 MTT實驗和細胞計數實驗，并未發現細胞外信號調節激酶（ERKs）和蘇氨酸激酶（Akt）的磷酸化水平與正常有所差異，由此可見 TNF-α并不直接影響髓核細胞活性和增殖能力，而是通過其他因子和信號通路介導。