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世界骨科权威学术期刊《骨与关节外科》杂志，于2005年第一期刊登了解放军304医院骨科副主任医师彭宝淦博士的一项研究报告：《椎间盘源性下腰痛发病机制》。彭宝淦在该研究中发现，椎间盘源性下腰痛病人疼痛椎间盘的组织学显著特征为：存在一个从髓核至纤维环外层的血管化肉芽组织条带区，其间伴有1个或多个裂隙，而P物质、神经丝蛋白和血管活性肠肽阳性神经纤维，主要沿着伴有裂隙的肉芽组织条带分布，且明显增多。据此彭宝淦提出，椎间盘后方神经分布广泛的肉芽组织条带区是椎间盘源性下腰痛的起源部位；肉芽组织条带的形成可能源于椎间盘的创伤修复过程。
大多数下腰痛非源于腰椎间盘突出流行病学调查发现，全球下腰痛的发病率仅次于感冒，80%的人在一生中的某个阶段，都会受到下腰痛的困扰。该病的高发病率和高致残率，使其成为现代医学最难处理的疾病之一。因此，揭示其发病机制并找到有效的治疗方法，成为世界医学界的一个重要课题。
据彭宝淦介绍，长期以来，人们一直认为腰椎间盘突出是引起下腰痛的主要原因，但随着CT、MRI等影像设备的临床应用人们发现，由腰椎间盘突出引起的下腰痛，仅占全部下腰痛病例的10%左右。影像学检查发现，绝大多数下腰痛患者的腰椎间盘外形并没有改变。目前人们认为，这种腰椎间盘外形正常的下腰痛是由腰椎间盘自身结构病变所引起的，即椎间盘源性下腰痛，其主要病理学特征为腰椎间盘后方纤维环撕裂。
椎间盘造影术是目前诊断椎间盘源性下腰痛的的主要方法。已有的椎间盘造影术后CT扫描研究显示，造影剂几乎总是流向疼痛腰椎间盘纤维环的后方，当造影剂由髓核向后流出纤维环外层时，会引起剧烈的疼痛。这种疼痛与平时下腰痛的痛感一致，且痛感随着造影剂流出纤维环而减轻或消失。这提示，椎间盘造影术疼痛与腰椎间盘后方纤维环撕裂有关，但其疼痛产生的机制尚不清楚。
腰椎间盘后方肉芽组织条带区是下腰痛的起源部位
彭宝淦将揭示椎间盘造影术疼痛和下腰痛发生的机制作为其研究的主攻方向。他收集了17个接受腰椎后路切除的椎间盘源性下腰痛病人的19个疼痛腰椎间盘（均经椎间盘造影术证实），同时收集了12个无腰痛症状的生理老化腰椎间盘和10个正常对照腰椎间盘，以作为研究标本。为了便于准确评估上述三组腰椎间盘的组织学特点和神经分布，他收集的这些腰椎间盘上都存在后纵韧带、纤维环和部分髓核，在疼痛腰椎间盘上还存在椎间盘造影术后CT上可见的裂隙通道。彭宝淦将这些腰椎间盘标本用10％中性福尔马林保存，并以石蜡包埋，然后对其进行矢状面为5毫米的连续组织学切片。接着，他对切片分别进行HE染色形态学检查以及神经丝蛋白单克隆抗体、P物质多克隆抗体和血管活性肠肽多克隆抗体免疫组化检查。
结果他发现，正常对照腰椎间盘的纤维环由规则排列的胶原纤维板层结构组成，髓核由稀疏的、不规则排列的胶原纤维网组成，其间伴随着一些被包囊围绕的软骨细胞和软骨细胞岛，在其后纵韧带和最表层纤维环内可见一些血管组织；生理老化的腰椎间盘纤维环的板层结构基本上排列规则，中、内层板层结构排列存在断裂，髓核与内层纤维环分界不清，髓核呈纤维化，基质密度增大，一些髓核细胞呈梭形，似成纤维细胞，纤维环外层的血管较正常对照腰椎间盘为多，但中、内层未见血管组织；疼痛腰椎间盘最显著的特征是存在一个从髓核至外层纤维环的不规则的血管化肉芽组织条带区，且肉芽组织成熟程度不一，有成熟的瘢痕化胶原组织，有新鲜的血管、肉芽组织，条带区矢状面宽约0.1~5毫米，肉芽组织结构紊乱，中间有1个或多个裂隙，与椎间盘造影术后CT上显示的髓核至纤维环外层的裂隙一致，邻近后方纤维环的髓核组织也被肉芽组织所替代，但靠前方的髓核组织仅表现为纤维化。此外，神经丝蛋白、P物质和血管活性肠肽三种神经肽抗体的免疫反应阳性神经纤维，在三组椎间盘中的分布部位和比例各不相同：正常对照腰椎间盘仅在纤维环的最外层有稀疏的神经分布，其中P物质免疫反应阳性神经纤维见于3个腰
椎间盘（30％），神经丝蛋白纤维见于4个腰椎间盘（40％），血管活性肠肽阳性神经纤维见于2个腰椎间盘（20％），偶见血管活性肠肽神经纤维分布于血管边缘；在生理老化椎间盘中，除2个腰椎间盘在纤维环中层有神经丝蛋白免疫反应阳性神经纤维分布外，其余腰椎间盘也仅见纤维环最外层有该神经纤维分布，髓核中未见神经丝蛋白阳性神经纤维分布；在疼痛椎间盘中，三种神经肽阳性神经纤维的分布数量和比例，较正常对照腰椎间盘和生理老化腰椎间盘明显增多，且主要沿着血管化肉芽组织条带区分布，在裂隙边缘和髓核中均可见P物质和神经丝蛋白阳性神经纤维分布，而P物质阳性神经纤维已被公认是伤害传入性的。彭宝淦据此分析，当造影剂由髓核向后流出纤维环外层时，造影剂所产生的压力作用于肉芽组织和分布其中的神经纤维，导致腰痛发生。随着造影剂流出纤维环，腰椎间盘内压力消失，剧烈疼痛也随之减轻或消失。
以往多项研究也证实，椎间盘源性下腰痛病人的疼痛腰椎间盘，可产生高水平的炎症介质和前炎性细胞因子。这些介质和因子使腰椎间盘内的神经末梢处于致敏状态，在身体活动等轻微机械压力下就会引起下腰痛。据此彭宝淦提出，腰椎间盘后方神经分布广泛的肉芽组织条带区是椎间盘源性下腰痛的起源部位，外来压力作用于这一条带区是引起椎间盘源性下腰痛的主要原因。
疼痛腰椎间盘肉芽组织条带区形成于椎间盘创伤修复过程
在上述研究的基础上，彭宝淦进一步研究了疼痛腰椎间盘肉芽组织条带区形成的原因。他发现，在入组本项研究的17例椎间盘源性下腰痛病人中，有6人年龄小于30岁，说明下腰痛与腰椎间盘老化无必然联系，其下腰痛很可能起源于创伤；从腰椎间盘结构来看，纤维环后方最为薄弱，易于损伤，这与上述患者的腰椎间盘造影显示的撕裂部位完全一致；腰椎间盘损伤后是不能愈合的，而且外层纤维环的损伤能启动整个椎间盘的进展性退变；外层纤维环损伤后，血管化肉芽组织试图去修复创伤，但因腰椎间盘缺乏血供和腰椎间盘总是处于应力状态，所以创伤难以愈合，而血管化肉芽组织的长入，必然产生与愈合和生长有关的一些生长因子，这些因子可能使隔离血供的椎间盘细胞（尤其是髓核细胞）发生异常分化，最终导致整个腰椎间盘的退变。据此彭宝淦认为，椎间盘源性下腰痛病人存在的疼痛腰椎间盘肉芽组织条带区，可能形成于椎间盘的创伤修复过程。
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