脊柱结核的发生与病原菌感染、机体免疫力因素及脊柱局部解剖和生物力学因素相关,结核分枝杆菌感染为主,机体免疫力包括先天性和获得性免疫低下易致发病,脊柱椎体血供及椎间盘特点、生物力学应力等局部因素也有影响。
一、病原菌感染
1.结核分枝杆菌感染为主
脊柱结核最主要的病原菌是结核分枝杆菌,其中人型结核分枝杆菌是引起人类结核病的主要致病菌。结核分枝杆菌可通过呼吸道、消化道等途径进入人体,当人体免疫力下降时,结核分枝杆菌可经血行传播到达脊柱部位。例如,结核分枝杆菌从原发灶(多为肺部)进入血液循环,随着血流到达脊柱的骨组织,在局部定植繁殖。儿童和青少年由于免疫系统发育尚不完善,相对更容易发生血行播散导致脊柱结核。而老年人随着年龄增长,免疫力逐渐下降,也是脊柱结核的易感人群之一。
2.其他少见病原菌
除了结核分枝杆菌外,少数情况下也可能由牛型结核分枝杆菌等其他类型的结核分枝杆菌引起脊柱结核,但相对较为少见。
二、机体免疫力因素
1.先天性免疫缺陷
某些先天性免疫缺陷疾病会使机体对结核分枝杆菌的抵抗力显著降低。例如,先天性胸腺发育不全的患者,由于T淋巴细胞功能缺陷,无法有效地识别和清除结核分枝杆菌,容易发生包括脊柱结核在内的各种结核感染。这类患者从出生后就处于免疫功能低下的状态,在接触结核分枝杆菌后,难以启动正常的免疫应答来抵御病原体,从而增加了脊柱结核的发病风险。
2.获得性免疫低下
营养不良人群:长期营养不良,尤其是蛋白质-能量营养不良的人,机体的免疫细胞功能会受到影响。例如,缺乏蛋白质会导致淋巴细胞增殖受阻,抗体产生减少等,使得机体对结核分枝杆菌的抵抗力下降。在一些贫困地区,由于饮食结构单一,长期营养不良的人群脊柱结核的发病率相对较高。
患有基础疾病人群:患有艾滋病等免疫缺陷性疾病的患者,由于免疫系统被严重破坏,对结核分枝杆菌的易感性大幅增加。艾滋病患者体内CD4+T淋巴细胞数量显著减少,无法有效控制结核分枝杆菌的感染,容易发生播散性结核,包括脊柱结核。另外,患有糖尿病的人群,高血糖环境有利于结核分枝杆菌的生长繁殖,同时糖尿病会影响机体的免疫功能,使患者更容易发生脊柱结核。而且糖尿病患者伤口愈合能力差,如果脊柱结核患者同时合并糖尿病,病情可能会更难控制。
长期使用免疫抑制剂人群:器官移植术后患者需要长期使用免疫抑制剂来防止排斥反应,这会使机体的免疫功能处于抑制状态,增加了感染结核分枝杆菌的风险。这些患者在使用免疫抑制剂期间,一旦接触到结核分枝杆菌,就容易发生脊柱结核,而且病情往往较为严重,治疗难度较大。
三、脊柱局部解剖及生物力学因素
1.脊柱的解剖特点
脊柱的椎体部分血供相对独特,椎体的滋养动脉多为终末动脉,血流速度较慢,这使得结核分枝杆菌容易在椎体局部停留定植。例如,当结核分枝杆菌经血行播散到达脊柱椎体后,由于血流缓慢,病原体不易被迅速清除,从而有利于其在局部繁殖生长。
脊柱的椎间盘组织血运相对较差,一旦结核分枝杆菌侵犯椎间盘,其修复能力相对较弱。结核分枝杆菌感染椎间盘后,容易导致椎间盘破坏,进而影响脊柱的稳定性。儿童的椎间盘血供相对较丰富,但随着年龄增长,椎间盘血供逐渐减少,所以儿童和青少年发生脊柱结核时,椎间盘受累相对较多,病情进展可能较快。
2.生物力学因素
脊柱在人体的运动和负重过程中承受着较大的应力。当脊柱某一部位受到异常应力时,局部组织的代谢和血供会发生改变。例如,长期从事重体力劳动的人群,脊柱某一椎体可能长期处于较高的应力状态,局部组织的营养供应和修复能力相对下降,这就为结核分枝杆菌的定植和繁殖提供了相对有利的局部微环境,增加了脊柱结核的发病几率。而老年人由于脊柱的骨质逐渐疏松,生物力学性能改变,也更容易发生脊柱结核。