椎間盤退變：隨著年齡的增長椎間盤內髓核組織含水量降低，椎間盤失去了正常的彈性，過度的勞累和負荷常常會加速椎間盤退行性變化的進程，常引起腰腿痛甚至伴有神經功能障礙，嚴重影響患者的生活質量。

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

椎間盤退變容易引發的并發癥：隨著椎間盤退變的進一步發展，會引起椎間盤組織內含水量降低，髓核組織纖維硬化，引起脊柱生物力學改變，造成周圍組織關節炎、骨刺形成，最后造成脊髓狹窄、脊椎滑脫、退行性脊柱側凸和其他由神經壓迫引起的疼痛病理改變，如坐骨神經痛等一系列脊柱相關疾病。

椎體病變示意圖

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

干細胞移植技術給椎間盤退變帶來希望

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

干細胞移植治療椎間盤退變的研究國家或地區分布

中國在干細胞移植治療椎間盤退變領域發文量最多，文獻量高達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。

干細胞移植技術在椎間盤退變治療研究中的機構分布

從機構發文量方面看，日本東海大學和中國浙江大學總發文量均為29篇，居首位，總體來講發文量排名前10位中國高校機構共占4席，總成果數最多，并且中國各高校總體的中心度均排前位，其中以中國香港大學中性度0.22位居首位，說明中國各高校機構在干細胞治療椎間盤退變研究領域的成果顯著，影響力也巨大。見圖5-6。

干細胞移植修復腰椎間盤的3大機制

1、分化替代髓核細胞，修復腰椎間盤

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

2、改善疼痛，調整椎間盤的內環境

干細胞具有分泌各種細胞因子的能力，例如生長因子、營養因子、抑炎因子等，生長因子可促進椎間盤細胞的生長；營養因子為細胞的合成生長以及細胞外基質合成提供營養支持；抑炎因子能抑制炎癥反應，免疫調節，從而改善內環境，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，很難進行自我修復，由于椎間盤的髓核和纖維環等結構受到破壞，無血流供應營養物質，更難以恢復。治療表明，可促進椎動脈、基底動脈血流速率，增加血供，使腰椎間盤得到更大程度改善，緩解腰椎間盤的進一步惡化。

動物研究

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

臨床案例

案例一：首先是OROZCO等于2011年發表的文章，該文主要介紹了通過將自體骨髓間充質干細胞注入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，但椎間盤內含水量明顯增加，提示骨髓間充質干細胞可能成為椎間盤退變治療的替代療法。

案例二：2019年，一項經皮自體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治療，治療后生活質量顯著改善，在一年的隨訪中，平均殘疾指數(ODI)從“嚴重殘疾”提高到“最低殘疾”， 在注射部位未觀察到其他不良事件，且無論干細胞的來源如何，患者的臨床和放射學結果的整體改善均得到證實，隨訪期間并發癥發生率很低。

小結與展望

干細胞在椎間盤退變治療領域發文量也不斷增加，研究也在不斷深入，目前主要集中于間充質干細胞髓核樣分化、椎間盤再生治療中的最佳細胞來源和細胞載體構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相關機制和提高細胞移植方法學是今后該領域的發展趨勢。

研究者應當將研究成果早期、安全的應用到臨床實踐， 使退變椎間盤的細胞療法成為現實。