本课题采用病例对照研究方法，探索腰背痛发生的环境影响因素；评价职业危险因素与腰背痛之间的关系；通过比较腰椎间盘退变与非退变者基质金属蛋白酶一3和维生素D受体基因多态性的差异，分析遗传因素对腰椎间盘退变的作用；判断环境和遗传因素的交互作用，以揭示腰椎间盘退变的发病机制。 1腰背痛的环境危险因素 采用病例对照研究方法，以骨科检查腰椎功能异常者201人为病例；随机选择体检人员中无腰背痛史且腰椎功能正常者294人为对照。问卷调查腰椎疾患家族史、腰背部受伤史和5种职业危险因素的接触情况，包括坐位、全身振动、弯腰扭腰、提举重物和重体力作业，对各因素接触强度加权工龄求得接触指数。非条件logistic回归分析显示，有腰椎疾患家族史和腰背部受伤史的个体发生腰背痛的OR分别为12．70和11．79。5种职业危险因素中，中度及以上的全身振动和弯腰扭腰以及重度全身振动都是腰背痛的危险因素，而适度的运动对腰椎有保护作用(OR=0．43)。 2腰椎间盘退变的基因多态性研究 采用病例对照研究方法，以CT确诊腰椎间盘退变病例，178人；随机选择体检人员中无腰背痛史且腰椎功能正常者284人为对照。采用聚合酶链反应(PCR)法扩增基质金属蛋白酶一3(MMP-3)、维生素D受体基因的Taq位点(VDR-Taq)和Apa位点(VDR-Apa)目标片段，利用限制性片段长度多态性(RFLP)方法进行多态性分析。结果显示MMP-3和VDR-Apa的突变等位基因5A和A在病例组中的分布明显高于对照组(P<0．05)，其OR值分别为1．96和1．70。而VDR-Taq突变基因型在两组间分布没有统计学差异(P>0．05)。 分层分析显示，病例组的MMP-3基因中携带5A等位基因的男性发生腰椎间盘退变的危险性是2．14，携带5A等位基因的女性发生腰椎间盘退变的危险性是1．78；并且女性的VDR-Apa发生突变，其发生腰椎间盘退变的危险性是1．70。提示男性腰椎间盘退变仅与MMP-3基因突变有关，而女性发病则与MMP-3和VDR-Apa基因突变均有关。 对三个基因多态位点进行叉生分析，发现MMP-3基因携带5A等位基因的个体，同时VDR-Apa基因携带A等位基因，腰椎间盘退变的危险性增至3．44，表明这两种等位基因同时存在对腰椎间盘退变有交互作用。同理MMP-3基因中5A等位基因和VDR-Taq基因中t等位基因同时存在导致个体发病危险性增至3．38。 3环境与遗传因素对腰椎间盘退变的交互作用 单纯病例研究是近年来广泛应用于疾病病因学研究中评价基因与环境交互作用的一种方法，该方法通过对某一疾病患者群体的环境因素和基因的分析，探讨两者间的交互作用。CT确诊腰椎间盘退变病例178人。单纯病例研究显示MMP-3基因突变型和全身振动对腰椎间盘退变有交互作用(OR=3．59)。 CT确诊腰椎间盘退变病例178人，随机选择体检人员中无腰背痛史且腰椎功能正常者284人为对照。非条件logistic回归分析提示MMP-3基因突变型和全身振动对腰椎间盘退变有交互作用(OR=9．07)，MMP-3基因突变型和弯腰扭腰两者同时存在，腰椎间盘退变的危险性为1．64。 综上，腰椎间盘退变的环境危险因素有年龄、腰背部外伤史、全身振动、弯腰扭腰和重体力作业等职业因素，而适度的运动对腰椎间盘有保护作用。MMP-3和VDR-Apa的基因突变型与腰椎间盘退变有关。全身振动与MMP-3基因多态的交互作用增加了腰椎间盘退变的危险性。