椎間盤退變：隨著年齡的增長椎間盤內(nèi)髓核組織含水量降低，椎間盤失去了正常的彈性，過度的勞累和負(fù)荷常常會(huì)加速椎間盤退行性變化的進(jìn)程，常引起腰腿痛甚至伴有神經(jīng)功能障礙，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量。

椎間盤主要由髓核和纖維環(huán)2部分組成，各部分中所組成的細(xì)胞及合成物質(zhì)亦不相同。纖維環(huán)組織主要由類纖維母細(xì)胞組成，主要合成Ⅰ型膠原纖維蛋白；髓核主要由類軟骨細(xì)胞組成，主要合成物質(zhì)有Ⅱ型膠原纖維蛋白和蛋白多糖等。

椎間盤退變?nèi)菀滓l(fā)的并發(fā)癥：隨著椎間盤退變的進(jìn)一步發(fā)展，會(huì)引起椎間盤組織內(nèi)含水量降低，髓核組織纖維硬化，引起脊柱生物力學(xué)改變，造成周圍組織關(guān)節(jié)炎、骨刺形成，最后造成脊髓狹窄、脊椎滑脫、退行性脊柱側(cè)凸和其他由神經(jīng)壓迫引起的疼痛病理改變，如坐骨神經(jīng)痛等一系列脊柱相關(guān)疾病。

椎體病變示意圖

傳統(tǒng)療法治療椎間盤的方式：主要分為手術(shù)治療和保守治療。對于伴隨有輕微腰痛且可耐受，不影響生活質(zhì)量的患者采取口服消炎、止疼等藥物保守治療；而手術(shù)治療的方式是通過切除退變椎間盤并對 脊椎進(jìn)行融合，這往往會(huì)加重鄰近節(jié)段椎間盤退變的可能同時(shí)也給患者帶來了昂貴的醫(yī)療費(fèi)用。

干細(xì)胞移植技術(shù)給椎間盤退變帶來希望

近年來，隨著學(xué)者們對干細(xì)胞研究的深入，使得干細(xì)胞在椎間盤退變性疾病中得到了廣泛的應(yīng)用，并為臨床治療提供了全新的策略。

干細(xì)胞移植治療椎間盤退變的研究國家或地區(qū)分布

中國在干細(xì)胞移植治療椎間盤退變領(lǐng)域發(fā)文量最多，文獻(xiàn)量高達(dá)232篇(37.8%)，其次是美國(174篇)、瑞士(50篇)、日本(40篇)、德國(39篇)和英國(33篇 )。

在總被引頻次和h指數(shù)方面，美國均以5522次和42位居首位，其次依次為中國 (3169次、28)、日本 (2146次、21)、英國 (1818次、21)、瑞士 (1661次、21) 和德國 (1093 次、18)，見圖2。

干細(xì)胞移植技術(shù)在椎間盤退變治療研究中的機(jī)構(gòu)分布

從機(jī)構(gòu)發(fā)文量方面看，日本東海大學(xué)和中國浙江大學(xué)總發(fā)文量均為29篇，居首位，總體來講發(fā)文量排名前10位中國高校機(jī)構(gòu)共占4席，總成果數(shù)最多，并且中國各高?？傮w的中心度均排前位，其中以中國香港大學(xué)中性度0.22位居首位，說明中國各高校機(jī)構(gòu)在干細(xì)胞治療椎間盤退變研究領(lǐng)域的成果顯著，影響力也巨大。見圖5-6。

干細(xì)胞移植修復(fù)腰椎間盤的3大機(jī)制

1、分化替代髓核細(xì)胞，修復(fù)腰椎間盤

修復(fù)腰椎間盤的核心在于修復(fù)髓核細(xì)胞，當(dāng)正常的髓核細(xì)胞受到損傷后，其增殖的潛力有限，干細(xì)胞具有分化為軟骨細(xì)胞的功能，專家已將干細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化為髓核樣細(xì)胞，可以有效地修復(fù)腰椎間盤退變，增殖分化后的軟骨樣細(xì)胞能合成蛋白多糖和Ⅱ型膠原蛋白形成新的細(xì)胞外基質(zhì)，增加受累椎間盤的高度和含水量。

2、改善疼痛，調(diào)整椎間盤的內(nèi)環(huán)境

干細(xì)胞具有分泌各種細(xì)胞因子的能力，例如生長因子、營養(yǎng)因子、抑炎因子等，生長因子可促進(jìn)椎間盤細(xì)胞的生長；營養(yǎng)因子為細(xì)胞的合成生長以及細(xì)胞外基質(zhì)合成提供營養(yǎng)支持；抑炎因子能抑制炎癥反應(yīng)，免疫調(diào)節(jié)，從而改善內(nèi)環(huán)境，緩解疼痛等臨床癥狀。

3、增加血供，改善椎間盤功能

椎間盤沒有血供，一旦受損，很難進(jìn)行自我修復(fù)，由于椎間盤的髓核和纖維環(huán)等結(jié)構(gòu)受到破壞，無血流供應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)，更難以恢復(fù)。治療表明，可促進(jìn)椎動(dòng)脈、基底動(dòng)脈血流速率，增加血供，使腰椎間盤得到更大程度改善，緩解腰椎間盤的進(jìn)一步惡化。

動(dòng)物研究

Teixeira等將人BMSCs培養(yǎng)于牛退變椎間盤NP孔中，通過檢測BMSCs的 凋亡和遷移分析其對炎性環(huán)境的反應(yīng)發(fā)現(xiàn)，退變椎間盤環(huán)境不影響干細(xì)胞的活力，可促進(jìn)細(xì)胞向損傷 部位遷移；干細(xì)胞可能通過旁分泌方式下調(diào)IL-6、 IL-8和TNF-α等炎性因子的表達(dá)，提示BMSCs可能通過分泌細(xì)胞因子延緩IDD。

臨床案例

案例一：首先是OROZCO等于2011年發(fā)表的文章，該文主要介紹了通過將自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞注入10例腰椎間盤退行性改變的患者中，隨訪1年觀察患者疼痛改善明顯，椎間盤高度未見恢復(fù)，但椎間盤內(nèi)含水量明顯增加，提示骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可能成為椎間盤退變治療的替代療法。

案例二：2019年，一項(xiàng)經(jīng)皮自體BMSCs注射再生椎間盤研究共納入98例患者，注射前均接受非手術(shù)治療，治療后生活質(zhì)量顯著改善，在一年的隨訪中，平均殘疾指數(shù)(ODI)從“嚴(yán)重殘疾”提高到“最低殘疾”， 在注射部位未觀察到其他不良事件，且無論干細(xì)胞的來源如何，患者的臨床和放射學(xué)結(jié)果的整體改善均得到證實(shí)，隨訪期間并發(fā)癥發(fā)生率很低。

小結(jié)與展望

干細(xì)胞在椎間盤退變治療領(lǐng)域發(fā)文量也不斷增加，研究也在不斷深入，目前主要集中于間充質(zhì)干細(xì)胞髓核樣分化、椎間盤再生治療中的最佳細(xì)胞來源和細(xì)胞載體構(gòu)建和椎間盤再生治療的臨床有效性和生物安全性；深入探究椎間盤退變的凋亡和炎性反應(yīng)相關(guān)機(jī)制和提高細(xì)胞移植方法學(xué)是今后該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。

研究者應(yīng)當(dāng)將研究成果早期、安全的應(yīng)用到臨床實(shí)踐， 使退變椎間盤的細(xì)胞療法成為現(xiàn)實(shí)。