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为探究 MMP-2、MMP-9 和 MMP-13 在脊柱感染致椎间盘破坏中的作用及与临床数据的关联，宁夏医科大学总医院研究人员开展研究。结果显示，三者在感染患者椎间盘组织中表达升高，且与临床指标相关。该研究为脊柱感染的诊疗提供新依据。
在人体的 “顶梁柱”—— 脊柱的健康问题中，脊柱感染就像潜伏的 “破坏者”，悄悄侵蚀着脊柱的正常结构，尤其是椎间盘。脊柱感染主要分为非特异性感染（如化脓性脊柱炎，PS）和特异性感染（如脊柱结核，STB；布鲁氏菌脊柱炎，BS），这些感染会让椎间盘 “千疮百孔”。从 MRI 检查和手术中可以发现，不同类型的脊柱感染对椎间盘的破坏程度大不相同，非特异性感染导致的椎间盘损伤往往更为严重，但背后的原因却一直是个 “谜”。
椎间盘可不是简单的结构，它由外层的纤维环、内部的髓核以及上下软骨终板组成，富含胶原蛋白和蛋白聚糖等细胞外基质成分。基质金属蛋白酶（MMPs）是一类依赖锌和钙的蛋白水解酶，在肿瘤和炎症等多种因素的刺激下，它们会被激活，然后对细胞外基质进行 “拆解”，参与多种疾病的发生发展过程。此前已有研究发现 MMPs 家族中的一些成员在肌腱损伤、鼻息肉等疾病中发挥作用，但在脊柱感染导致的椎间盘破坏中，MMP-2、MMP-9 和 MMP-13 这几位成员的具体作用，以及它们与临床指标之间有什么关系，还没有明确答案。为了揭开这些谜团，宁夏医科大学总医院的研究人员踏上了探索之旅。
研究人员收集了 60 例脊柱感染患者的椎间盘组织样本（其中 STB、BS、PS 各 20 例），并选取 20 例椎间盘突出（IDH）患者作为对照组。通过一系列严格的实验和数据分析，研究人员发现了不少重要线索。
首先是 “Result 1：Increased expression of MMP-13, MMP-9, and MMP-2 in lesional intervertebral discs of spinal infection patients”，研究人员利用 RT-qPCR 技术检测椎间盘组织中 MMP-13、MMP-9 和 MMP-2 的 mRNA 表达水平，结果发现，与对照组相比，感染组这三种蛋白的表达均显著升高。在 STB 患者的椎间盘组织中，MMP-13 表达虽有所增加，但差异无统计学意义；而在 BS 和 PS 患者中，MMP-13 表达明显上升。同时，MMP-9 和 MMP-2 在 STB、BS 和 PS 患者的椎间盘组织中表达均显著升高。这表明这三种蛋白在脊柱感染导致的椎间盘破坏过程中都有所 “行动” 。
接着是 “Result 2：The expression of MMP-13 and MMP-9 in the lesioned intervertebral disc tissue of patients with different types of spinal infections shows significant differences”，进一步分析不同感染类型患者椎间盘组织中这三种蛋白的表达差异时发现，PS 患者椎间盘组织中 MMP-13 的表达与 STB、BS 患者相比有显著差异，而 STB 和 BS 组之间差异不明显。MMP-9 在 STB 组的表达与 BS、PS 组差异显著，但 BS 和 PS 组之间无明显差异。MMP-2 在三组感染患者中的表达虽都有所增加，但组间无显著差异。这说明不同类型的脊柱感染，对这几种蛋白的表达影响各不相同。
最后是 “Result 3：The expression of MMP-13, MMP-9, and MMP-2 is correlated with clinical quantitative data in patients with spinal infection”，研究人员还分析了这些蛋白表达与临床定量数据的关系，发现 MMP-13 与 C 反应蛋白（CRP）、血沉（ESR）、白细胞介素 - 6（IL-6）、白细胞（WBC）和中性粒细胞计数（NEUT）呈正相关，与淋巴细胞计数（LYM）呈负相关；MMP-9 仅与 ESR 呈正相关；MMP-2 与 NEUT 和 LYM 呈正相关 。这意味着这些蛋白的表达水平和患者的炎症反应及病情严重程度之间有着紧密联系。
综合来看，MMP-2、MMP-9 和 MMP-13 在脊柱感染患者的椎间盘组织中表达升高，在椎间盘破坏过程中扮演着重要角色。PS 患者椎间盘组织中 MMP-13 的高表达，一定程度上解释了为什么 PS 导致的椎间盘破坏更严重。而且 MMP-13 与多项临床指标密切相关，当 CRP、ESR 等指标升高时，往往意味着病变部位椎间盘的 MMP-13 表达也在增加，病情可能更严重。这一研究为脊柱感染的临床诊断和治疗提供了新的思路，未来或许可以针对 MMP-13 等靶点开发新的治疗方法。同时，研究首次发现 STB 患者椎间盘组织中 MMP-9 的表达高于 BS 和 PS 患者，虽然背后的具体原因还需要进一步研究，但也为后续研究指明了方向。
在研究方法上，研究人员首先建立了样本队列，包括 60 例脊柱感染患者（STB、BS、PS 各 20 例）和 20 例 IDH 患者作为对照。样本均来自宁夏医科大学总医院 2022 年 6 月至 2024 年 6 月接受手术治疗的患者。之后，收集患者术前的实验室检查数据，包括 ESR、CRP、IL-6、PCT 及血常规相关指标 。在手术过程中采集椎间盘样本，经处理后保存备用。关键实验技术是采用 RT-qPCR 技术，检测椎间盘组织中 MMP-2、MMP-9 和 MMP-13 的 mRNA 表达水平。最后运用多种软件对数据进行统计学分析，探究不同组间的差异以及蛋白表达与临床指标的相关性。
这项研究成果意义重大，它让我们对脊柱感染导致椎间盘破坏的机制有了更深入的认识，为未来临床精准诊断和治疗脊柱感染提供了潜在的生物标志物和治疗靶点，有望改善患者的预后，让更多受脊柱感染困扰的患者重获健康。
