椎間盤退變 ( intervertebral disc degeneration，IDD )：是指由細(xì)胞介導(dǎo)的進(jìn)行性結(jié)構(gòu)衰竭的異常反應(yīng)。退變的發(fā)生會(huì)導(dǎo)致椎間盤內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失衡，組織的水合作用喪失、炎癥發(fā)生以及細(xì)胞外基質(zhì)的丟失，進(jìn)而導(dǎo)致椎間盤高度降低、纖維環(huán)結(jié)構(gòu)破壞，逐步喪失正常的生理結(jié)構(gòu)和功能。

椎間盤位于相鄰椎體之間，由外周的纖維環(huán) ( annulus fibrosus，AF )、中央膠凍樣髓核 ( nucleus pulposus，NP ) 組織以及上下兩端薄層透明的軟骨終板 ( cartilage endplate，CE ) 組成。外周纖維環(huán)主要由類似成纖維細(xì)胞的纖維環(huán)細(xì)胞組成、髓核組織的主要細(xì)胞類型為星狀軟骨樣細(xì)胞、軟骨終板則是一層與關(guān)節(jié)軟骨組織相似的薄層軟骨。

由于椎間盤是人體內(nèi)最大的無血管結(jié)構(gòu)，內(nèi)部細(xì)胞的物質(zhì)交換僅依靠于軟骨終板上微孔結(jié)構(gòu)的彌散作用進(jìn)行，因此IDD很難通過其自身修復(fù)，具有不可逆性。隨著對(duì)IDD相關(guān)機(jī)制的逐步了解以及干細(xì)胞技術(shù)的不斷發(fā)展，使用間充質(zhì)干細(xì)胞 ( mesenchymal stem cells，MSCs )移植等組織工程方法來修復(fù)退變椎間盤、恢復(fù)椎間盤或脊柱的正常生理結(jié)構(gòu)和功能越來越被研究者所重視。

實(shí)驗(yàn)研究

Hussain 等人使用載有BMSC的脫細(xì)胞高密度膠原蛋白 ( high density collagen，HDC ) 凝膠接種到纖維環(huán)受損的綿羊椎間盤內(nèi)，接種后6周進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理，接種載有BMSC的凝膠的實(shí)驗(yàn)組在椎間盤高度指數(shù) ( disc hight index，DHI )、Pfirrmann 等級(jí)，髓核面積以及T2 松弛時(shí)間 ( T2-RT ) 方面的數(shù)據(jù)明顯優(yōu)于其它實(shí)驗(yàn)組；組織學(xué)結(jié)果表明，受損纖維環(huán)和髓核的組織重建和修復(fù)得到明顯改善。

Lykov等人使用過氧化氫誘導(dǎo)氧化應(yīng)激條件，模擬退變椎間盤的微環(huán)境，然后將MSCs與促紅細(xì)胞生成素 ( erythropoietin，EPO ) 混合后注入大鼠退變椎間盤內(nèi)，MRI和組織學(xué)結(jié)果證實(shí)了受損椎間盤的高度以及髓核細(xì)胞組成均得到明顯改善，并且在氧化應(yīng)激條件下EPO能夠抑制MSCs的遷移活性，這可以促進(jìn)MSCs 在注射部位的局部蓄積，進(jìn)而刺激再生。

安全性研究

Orozco等人將MSCs注入10例伴有腰椎IDD的慢性腰痛患者的退變椎間盤髓核內(nèi)，注射后1年的跟蹤隨訪示患者腰痛癥狀明顯減輕，MRI表明椎間盤含水量在第12個(gè)月時(shí)明顯升高，治療過程無不良事件發(fā)生。

Centeno等人將自體BMSCs在體外培養(yǎng)后注入33例經(jīng)MRI診斷為椎間盤膨出的腰背痛患者的病變椎間盤內(nèi)，然后對(duì)所有患者進(jìn)行長(zhǎng)達(dá) 6年的跟蹤隨訪，33 例中大多數(shù)人的疼痛明顯減輕，脊柱功能較移植前明顯增強(qiáng)，膨出的椎間盤尺寸減??；僅報(bào)告3例被主治醫(yī)師認(rèn)定為手術(shù)相關(guān)的輕微不良事件，3例不良事件均與疼痛相關(guān)且疼痛均已緩解，另有2例在后期接受了手術(shù)治療。整體未發(fā)生死亡、癱瘓或神經(jīng)病變等嚴(yán)重的安全問題及臨床并發(fā)癥。

臨床應(yīng)用

Pettine 等人選取了26例具有脊柱融合術(shù)或椎間盤置換術(shù)手術(shù)指征的病例，將自體BMSC注入病變椎間盤髓核內(nèi)。注入后 12 個(gè)月的 MRI 結(jié)果表明退變椎間盤得到明顯的改善；注入后36個(gè)月，只有6例進(jìn)行了手術(shù)治療，其余20例的Oswestry 功能障礙指數(shù) ( oswestry disability index，ODI ) 和疼痛視覺模擬評(píng)分 ( visual analogue scale，VAS ) 都得以改善。

Noriega 等人使用異體來源的MSCs對(duì)12例明確為腰椎IDD且保守治療無效的慢性腰痛患者進(jìn)行移植治療，1年的跟蹤隨訪表明，12 例患者VAS、ODI評(píng)分均都有不同程度改善，患者M(jìn)RI結(jié)果提示Pfirrmann 分期有顯著變化。

綜上所述，干細(xì)胞在IDD的治療中展現(xiàn)出了巨大潛力，其安全性、有效性也得到了很好的驗(yàn)證。作為一種新的治療方法，干細(xì)胞移植及相關(guān)技術(shù)在未來前景廣闊。

說明：本文案例均摘錄于文獻(xiàn)，僅用于科普干細(xì)胞相關(guān)知識(shí)，不作為醫(yī)療建議。