干细胞移植改善椎间盘退变

椎间盘退变：随着年龄的增长椎间盘内髓核组织含水量降低，椎间盘失去了正常的弹性，过度的劳累和负荷常常会加速椎间盘退行性变化的进程，常引起腰腿痛甚至伴有神经功能障碍，严重影响患者的生活质量。

椎间盘主要由髓核和纤维环2部分组成，各部分中所组成的细胞及合成物质亦不相同。纤维环组织主要由类纤维母细胞组成，主要合成Ⅰ型胶原纤维蛋白；髓核主要由类软骨细胞组成，主要合成物质有Ⅱ型胶原纤维蛋白和蛋白多糖等。

椎间盘退变容易引发的并发症：随着椎间盘退变的进一步发展，会引起椎间盘组织内含水量降低，髓核组织纤维硬化，引起脊柱生物力学改变，造成周围组织关节炎、骨刺形成，最后造成脊髓狭窄、脊椎滑脱、退行性脊柱侧凸和其他由神经压迫引起的疼痛病理改变，如坐骨神经痛等一系列脊柱相关疾病。

传统疗法治疗椎间盘的方式：主要分为手术治疗和保守治疗。对于伴随有轻微腰痛且可耐受，不影响生活质量的患者采取口服消炎、止疼等药物保守治疗；而手术治疗的方式是通过切除退变椎间盘并对 脊椎进行融合，这往往会加重邻近节段椎间盘退变的可能同时也给患者带来了昂贵的医疗费用。

干细胞移植技术给椎间盘退变带来希望

近年来，随着学者们对干细胞研究的深入，使得干细胞在椎间盘退变性疾病中得到了广泛的应用，并为临床治疗提供了全新的策略。

干细胞移植治疗椎间盘退变的研究国家或地区分布

中国在干细胞移植治疗椎间盘退变领域发文量最多，文献量高达232篇(37.8%)，其次是美国(174篇)、瑞士(50篇)、日本(40篇)、德国(39篇)和英国(33篇 )。

在总被引频次和h指数方面，美国均以5522次和42位居首位，其次依次为中国 (3169次、28)、日本 (2146次、21)、英国 (1818次、21)、瑞士 (1661次、21) 和德国 (1093 次、18)。

干细胞移植技术在椎间盘退变治疗研究中的机构分布

从机构发文量方面看，日本东海大学和中国浙江大学总发文量均为29篇，居首位，总体来讲发文量排名前10位中国高校机构共占4席，总成果数最多，并且中国各高校总体的中心度均排前位，其中以中国香港大学中性度0.22位居首位，说明中国各高校机构在干细胞治疗椎间盘退变研究领域的成果显著，影响力也巨大。

干细胞移植修复腰椎间盘的3大机制

1、分化替代髓核细胞，修复腰椎间盘

修复腰椎间盘的核心在于修复髓核细胞，当正常的髓核细胞受到损伤后，其增殖的潜力有限，干细胞具有分化为软骨细胞的功能，专家已将干细胞体外诱导分化为髓核样细胞，可以有效地修复腰椎间盘退变，增殖分化后的软骨样细胞能合成蛋白多糖和Ⅱ型胶原蛋白形成新的细胞外基质，增加受累椎间盘的高度和含水量。

2、改善疼痛，调整椎间盘的内环境

干细胞具有分泌各种细胞因子的能力，例如生长因子、营养因子、抑炎因子等，生长因子可促进椎间盘细胞的生长；营养因子为细胞的合成生长以及细胞外基质合成提供营养支持；抑炎因子能抑制炎症反应，免疫调节，从而改善内环境，缓解疼痛等临床症状。

3、增加血供，改善椎间盘功能

椎间盘没有血供，一旦受损，很难进行自我修复，由于椎间盘的髓核和纤维环等结构受到破坏，无血流供应营养物质，更难以恢复。治疗表明，可促进椎动脉、基底动脉血流速率，增加血供，使腰椎间盘得到更大程度改善，缓解腰椎间盘的进一步恶化。

动物研究

Teixeira等将人BMSCs培养于牛退变椎间盘NP孔中，通过检测BMSCs的 凋亡和迁移分析其对炎性环境的反应发现，退变椎间盘环境不影响干细胞的活力，可促进细胞向损伤 部位迁移；干细胞可能通过旁分泌方式下调IL-6、 IL-8和TNF-α等炎性因子的表达，提示BMSCs可能通过分泌细胞因子延缓IDD。

临床案例

案例一：首先是OROZCO等于2011年发表的文章，该文主要介绍了通过将自体骨髓间充质干细胞注入10例腰椎间盘退行性改变的患者中，随访1年观察患者疼痛改善明显，椎间盘高度未见恢复，但椎间盘内含水量明显增加，提示骨髓间充质干细胞可能成为椎间盘退变治疗的替代疗法。

案例二：2019年，一项经皮自体BMSCs注射再生椎间盘研究共纳入98例患者，注射前均接受非手术治疗，治疗后生活质量显著改善，在一年的随访中，平均残疾指数(ODI)从“严重残疾”提高到“最低残疾”， 在注射部位未观察到其他不良事件，且无论干细胞的来源如何，患者的临床和放射学结果的整体改善均得到证实，随访期间并发症发生率很低。

小结与展望

干细胞在椎间盘退变治疗领域发文量也不断增加，研究也在不断深入，目前主要集中于间充质干细胞髓核样分化、椎间盘再生治疗中的最佳细胞来源和细胞载体构建和椎间盘再生治疗的临床有效性和生物安全性；深入探究椎间盘退变的凋亡和炎性反应相关机制和提高细胞移植方法学是今后该领域的发展趋势。

研究者应当将研究成果早期、安全的应用到临床实践， 使退变椎间盘的细胞疗法成为现实。