椎间盘的产生和相关的慢性背痛:再生治疗是椎间盘退变的关键

介绍

据估计，约有60%的成年人会在一生中的某个时候经历背部疼痛[1]。仅在美国就有大约570万患者患有慢性背部退行性疼痛所致椎间椎间盘(IVD)疾病，其中400万患者有中度至重度疾病。IVD由三个部分组成;它们是软骨终板(CEP)、髓核(NP)和纤维化环(AF) [2]。迄今为止，CT扫描和MRI常用于IVD变性的诊断和分析;然而，IVD变性的详细病理生理原因尚不清楚。

传统的治疗方法，如物理治疗或手术干预，包括人工IVD置换术或脊柱融合，主要集中在治疗疾病的症状，而不是真正改变疾病。此外,脊柱手术可能影响生物力学，导致活动受限，临近节段椎间盘内压力增加，进而引发进一步退变，造成不可逆损伤，导致IVD生物功能丧失[3.]。因此，正在提出和开发替代治疗方法。根据大量出版物的报道，退化的NP细胞表达促炎/分解代谢细胞因子增加，如IL-1、IL-6、IL-12、IL-17、TNF-α和INF-γ [4]。应用双分子疗法(例如注射生长因子或水凝胶)，其中一种建议的替代疗法旨在抑制由IVD变性引起的过度表达/异常细胞因子的产生或刺激基质合成[5]。然而，诸如寻找合适的生长因子和持续提供这些生长因子等挑战仍然需要克服。另一方面，细胞治疗IVD变性近年来受到重视[6]。基本上，细胞治疗是指用植入细胞填充IVD，从而合成所需的材料或积极影响原生细胞以增加再生。此前已有研究将自体NP细胞用于植入;然而，由于其低细胞性，在体外培养和收集足够的NP细胞并不容易。此外，从退行性IVD中获得的自体NP细胞仍可能携带细胞功能缺陷，这使得它们不适合植入。因此，根据之前在各种动物模型或临床实验中的大量出版物的证明，间充质干细胞(MSCs)已被提出是一种理想的细胞，因为它能够向NP细胞样表型分化，增强SOX-9蛋白或细胞外基质，并促进再生[7，8]。

随着IVD退行性变治疗方法的发展已被研究多年，人们理解，减少安全问题[9[例如:不正常的组织MSCs植入后形成)和促进再生功效是治疗IVD退行性变的关键。一旦试管再生是促进，相关的慢性背部疼痛可以大大减少，IVD功能也应该恢复。综上所述，开发一种有效的促进NP细胞和AF细胞存活和扩增，控制促炎/抗炎和抗炎的方法骨生成应重点研究基因表达、促进IVD再生和提高治疗过程中和治疗后的安全性，以开发治疗IVD变性及其相关慢性背痛的下一代解决方案。

参考文献

1. 麦克法兰GJ，等。全科医生中腰痛早期改善的预测因素:发病前和发作相关因素的影响痛苦。1999;80:113 - 119。
2. 黄玉春，等。微环境对椎间盘间充质干细胞再生的影响。脊柱杂志:北美脊柱学会官方杂志。2013;13:52 - 362。
3. 检查JC等人。腰椎融合术后邻接节段退变:临床、生物力学和放射学研究综述。美国骨科杂志。1999; 28:336 - 340。
4. Molinos M，等。椎间盘退变与再生中的炎症。[J] . Soc接口。2015;12:20141191。
5. Pereira CL，等。以透明质酸为基础递送基质细胞衍生因子-1对退变椎间盘间充质干细胞募集的影响。生物材料。2014;35:8144 - 8153。
6. Le Maitre CL等。一个在体外髓核组织注射间充质干细胞后的存活和表型研究。关节炎研究与治疗。2009;11:R20。
7. Richardson SM，等。椎间盘细胞介导的间充质干细胞分化。干细胞。2006; 24:707 - 716。
8. Pettine KA，等。经皮注射自体骨髓浓缩细胞可显著减轻腰椎间盘源性疼痛12个月。干细胞。2015; 33:146 - 156。
9. 退变椎间盘间充质干细胞注射:细胞渗漏可能诱导骨赘形成。组织工程与再生医学杂志。2011; 6:348 - 355。