腰椎間盤突出引起腰痛和坐骨神經痛的原因還不清楚。脊神經根受壓不是在所有情況下都與臨床疼痛症狀相關。椎間盤突出病人行化學髓核溶解術後坐骨神經疼痛症狀減輕，但CT掃描顯示機械壓迫仍然存在，這提示脊神經根機械壓迫能引起傷害但不一定引起疼痛。大量臨床研究證明，機械壓迫不是引起神經根痛和功能障礙的唯一原因。
Kuslish等提示在行硬膜外麻醉或局麻摘除突出椎間盤的手術過程中，受壓的神經根對機械刺激非常敏感。McCarron等和Olmarker等的動物實驗表明，椎間盤髓核能引起硬膜、神經根袖和馬尾神經的炎症表現。現在雖不能確定哪種成分或化學因子在椎間盤突出後的炎症反應中起主要作用，但近來大量的研究表明，磷脂酶A2(PLA2)在突出的椎間盤組織中呈非常高的活性，且從椎間盤組織中純化的PLA2具有致炎特性。現對PLA2在椎間盤突出後的發病過程中的作用作一綜述。青島市黃島區中醫院放射科韓景奇
1、PLA2的分子生物學
PLA2(磷脂-2-醯基水解酶，EC3.1.1.4)是一個脂解酶，特異水解糖磷脂2位醯基部位，生成溶血磷脂和自由脂肪酸，主要是花生四烯酸，這是炎症級聯反應的一個重要步驟。花生四烯酸被進一步轉變為前列腺素和其它花生酸，如血栓素、白三烯、血小板活化因子，它們是炎症反應的強力介質。PLA2的生物學作用有如下幾個方面：
①通過酶解作用產生炎性介質;
②酶解產物溶血磷脂和不飽和自由脂肪酸能直接破壞細胞膜並引起水腫;
③PLA2的作用底物是細胞膜磷脂，因此PLA2可直接引起細胞膜損害;
④PLA2能興奮傷害感受器，引起疼痛。
PLA2被發現存在於所有細胞。通常被分為兩大型別，即細胞外PLA2(低分子量：14～18kDa)和細胞內PLA2(高分子量：31～110kDa)。胞外PLA2也稱之為非胰源型或分泌型，胞內PLA2稱之為胞液型。Vadas等證明溶酶體和細胞顆粒內的PLA2分泌至細胞間隙、關節內或血管腔內可引起實驗和臨床炎症反應的病理過程。Vadas等用人和眼鏡蛇毒PLA2 1000～20 000單位/ml注入大鼠膝關節腔內產生炎症改變。此活性相當於類風溼性關節炎滑膜液中水平。組織學上，兩種PLA2引起急性和慢性關節炎症改變程度是相似的。
2、退變椎間盤中PLA2活性升高
Saal等測定了5例病人手術切除的突出椎間盤組織中PLA2活性，首先發現PLA2活性異常升高，說明椎間盤組織中確實有PLA2化學炎症介質的存在，並認為退變椎間盤中PLA2可能起炎症反應之啟動作用。在人體內PLA2受到內源性抑制物和促進物如PLA2啟用蛋白的調控，一旦這種平衡被破壞，便可啟用它。椎間盤內PLA2的啟用可能與退變有關。椎間盤退變的病理生理學和下腰痛綜合徵之間有明顯的相關性。椎間盤退變涉及生物化學平衡的改變。
Kang等相繼報告，突出的頸、腰椎間盤組織與正常椎間盤相比，自發產生更多的金屬蛋白酶(MMPs)、一氧化氮(NO)、白介素-6(IL-6)和前列腺素E2(PGE2)，基於這些化學因子在關節軟骨中的生化效應，從而推測它們在椎間盤的糖蛋白淨丟失或退變的其它方面起重要作用。
例如，基質溶解酶能降解蛋白多糖的核心蛋白，NO、IL-6、PGE2在IL-1誘導的抑制蛋白合成方面起重要作用。同時，這些化學因子也是炎症介質，它們也可能在椎間盤突出後的頸、腰神經根病的病理生理學發病機制上起重要作用。退變椎間盤生化平衡的失調，是椎間盤力學結構缺陷的原因和結果。變化的椎間盤細胞合成能力最終不能平衡椎間盤內降解酶啟用引起的基質分解，使其不能適應椎間盤的這一物理變化要求，導致髓核內pH，糖蛋白的聚集性、大小、種類、電荷密度，水含量以及膠原的種類和交聯程度等在這種理化環境中發生變化。
在退變椎間盤中PLA2活性和數量是這種平衡改變了的一部分。這種潛在的炎症酶的抑制和調節障礙可能在椎間盤退變的啟動和維持中起重要作用。PLA2聚集在椎間盤內是老化和退變的結果，而上述每一個進展性生化改變，在理論上促進椎間盤內PLA2的啟用。
3、PLA2在椎間盤疾病中的作用機理
突出或退變椎間盤組織中存在高活性的PLA2不能代表它的作用,也不能證明它能引起炎症。為了證明PLA2的致炎性，Franson等將椎間盤組織中提取的PLA2注入小鼠腳掌，結果引起明顯的炎症反應。這說明椎間盤組織中高活性的PLA2參與炎症反應，其含量升高代表了化學性炎症機制的參與。
為了證明PLA2對神經的損害作用，Saal等將高度純化的人椎間盤PLA2注入大鼠坐骨神經內，同時用蛇毒PLA2作陽性對照組，鹽水注射作陰性對照組。結果顯示人椎間盤及蛇毒PLA2兩組動物出現明顯的神經損害反應，包括神經脫髓鞘、脂質聚集和軸突損傷等，而鹽水注射組則未見神經損害。這表明椎間盤PLA2具有神經毒作用。
PLA2可通過直接刺激神經根引起化學性神經根炎。在一個相關研究中，Ozaktay等應用PLA2直接作用於神經根導致神經興奮和神經功能障礙。Cavanangh等已經顯示背根節和背根暴露於自體髓核引起持續幾分鐘的多單位放電。Chen等觀察了PLA2對腰神經根結構和功能的影響。
他們將PLA2注入大鼠腰硬膜外腔，3d後見區域性神經根纖維脫髓鞘，此時給予神經根機械刺激後引起持續異位放電;21d後，可見髓鞘再生，再給予機械刺激，僅引起非常短暫的異位放電。他們據此分析，椎間盤突出後的坐骨神經痛是由於高濃度的PLA2損傷神經根，引起神經處於超敏狀態，如果此時存在椎間盤突出物的機械壓力，則引起坐骨神經的持續性疼痛。
神經損傷後通常引起其興奮性升高並引起初級傳入神經元軸突的異位衝動發放，從而引起感覺異常和疼痛。對神經幹的壓迫僅產生短暫的衝動發放，不引起疼痛僅引起短暫感覺異常，就象日常生活中有時不經意引起的肘部尺神經受壓一樣。Howe等在一個神經生理學模型中已經證明，正常神經根產生短暫放電，而發炎受損的神經根產生持續放電。
受損傷神經產生異位放電的機理可能與軸突膜上大分子物質的重組織和鈉通道的重分佈有關。正常傳入神經的電產生需依賴充分的Na+通道濃度。神經纖維脫髓鞘後，Na+通道重分佈和聚集到脫髓鞘部位，引起該處細胞膜處於對刺激的超敏狀態，有時甚至會自發產生重複放電。
Kawakami等將同種椎間盤髓核放置在大鼠腰硬膜外腔引起動物對機械刺激的痛覺過敏。正常椎間盤組織PLA2的免疫反應性呈陰性，但當放置在腰硬膜外腔1周和2周後，PLA2免疫反應性增強。研究提示髓核在硬膜外腔引起的機械痛覺過敏是PLA2增加的直接結果。
後來Kawakami等又將同種椎間盤髓核組織放置在大鼠坐骨神經上，結果同樣引起大鼠機械痛覺過敏。但應用PLA2抑制劑麥帕克林(mepacrine)後，大鼠感覺正常。該項研究表明，PLA2在椎間盤突出後神經根痛的發病機理上起重要作用。
4、PLA2拮抗劑治療椎間盤突出症
Kawakami等證明麥帕克林可抑制椎間盤中PLA2對坐骨神經的機械痛覺致敏作用，但麥帕克林具有明顯的胃腸道刺激作用和對中樞神經的毒性作用，很難應用於臨床。已被證實的PLA2抑制劑還有阿的平(quinacrine)、manoalide、manoalogue和pbromophenacylbromine等，但這些化合物對PLA2的抑制作用不但缺乏特異性，而且有一定毒性作用。進一步研究椎間盤突出症的發生機理，發展有效的毒付作用小的PLA2抑制劑可能更有益於椎間盤突出症病人的治療和恢復。
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