间充质干细胞移植对椎间盘退变修复作用的研究进展

椎间盘退变的分子生物学基础包括细胞和细胞外基质的退变,通过间充质干细胞(MSCs)移植可发挥其分化潜能、营养效应、细胞增殖及促进细胞外基质增加等效应,从而修复退变的椎间盘.移植的MSCs大部分滞留于移植部位,只有小部分迁移至纤维环外侧,并且需要很长时间.因此,提高移植的MSCs的迁移效率,可能为椎间盘退变的治疗提供新思路.     

细胞移植进行椎间盘退变修复的研究进展

椎间盘退变是引起下腰痛的常见病因之一，基因、环境和年龄因素都可导致椎间盘退变的发生。随着对椎间盘退变机制认识的不断深入，细胞移植修复退变椎间盘成为一种可能的生物治疗方法，笔者就当前的一些研究进展综述如下。     

转基因髓核细胞移植对兔腰椎间盘退变的影响

目的：椎间盘退变是引起腰背痛的主要原因。将腺相关病毒（adeno-associated virus,AAV）介导的结缔组织生长因子（connective tissue growth factor,CTGF）和基质金属蛋白酶组织抑制因子1(tissue inhibitor of metalloproteinases 1,TIMP1) 双基因体外联合转染兔椎间盘髓核细胞后,再移植于退变椎间盘内,观察椎间高度、II型胶原和蛋白多糖合成的变化,以探讨体外延缓或逆转椎间盘细胞退变的方法。方法 20只新西兰大白兔应用CT引导下的微创穿刺法建立兔椎间盘退变模型。以rAAV2-CTGF-IRES-TIMP1体外转染培养的兔髓核细胞,再将其显微注射于退变椎间盘内作为细胞移植组;退变椎间盘内注入磷酸盐缓冲液（PBS）作为退变对照组;正常椎间盘作为空白对照组。分别于6、10、14周行X线和MRI检查观察椎间高度的变化及椎间盘信号的改变,Western-blot鉴定细胞因子CTGF和TIMP1在椎间盘内的表达,35S整合法测定兔髓核组织蛋白多糖合成率,RT-PCR检测II型胶原及蛋白多糖mRNA的表达。结果 MRI证实CT引导下经皮微创穿刺2周后椎间盘开始退变。与退变对照组相比,MRI显示细胞移植组椎间盘退变明显减轻,转基因兔髓核细胞移植可减缓椎间高度(DHI)下降的发生率,转基因细胞移植组较退变对照组相比,Ⅱ型胶原含量和蛋白多糖的生物合成明显增加,差别有统计学意义（P﹤0.05）。结论 经皮CT 引导下穿刺可成功建立兔椎间盘退变模型。转双基因CTGF和TIMP1 髓核细胞移植可有助于椎间高度的维持,促进椎间盘内蛋白多糖和II型胶原的生物合成,明显延缓椎间盘退变。     

椎间盘退变生物学治疗研究进展

目前针对椎间盘退变的生物学疗法主要包括生物分子治疗、基因治疗、细胞移植治疗和组织工程学治疗,这些治疗策略能够有效促进细胞增殖及细胞外基质合成,抑制细胞外基质分解,从而在椎间盘修复和再生方面显示出广阔前景。作者就椎间盘退变生物学治疗的相关进展、面临的问题及未来研究的主要方向做一综述。     

椎间盘髓核细胞表型的研究进展

髓核细胞特异性表型是识别髓核细胞和研究其生物学行为的基础,同时也是基因干预、细胞移植等生物学修复椎间盘退变的前提。髓核细胞兼有软骨细胞和脊索细胞的表型特点,而特定基因的转录和表达调控又广泛受到椎间盘局部微环境以及椎间盘退行性变的影响。部分髓核细胞亚群还具有祖细胞的生物学特性并表达特定的表型。对髓核细胞表型的研究有助于推动椎间盘退变生物学治疗的进展。     

椎间盘退变细胞组织工程研究进展

椎间盘退变是多因素引起的脊柱疾病,目前尚无有效的治疗方法。近年兴起的椎间盘细胞组织工程,内容涉及种子细胞、支架、生长因子及基因转染调控等,其中以细胞和支架为核心。细胞移植通过增加椎间盘细胞的数量使细胞外基质合成增加,支架则为细胞提供附着部位。同时,诱导细胞合成更多的细胞外基质,替代原有退变的椎间盘,相关研究尚处于初级阶段。     

抗细胞老化治疗椎间盘退变性病变的研究进展

细胞老化在椎间盘退变过程中起到了重要的促进作用。细胞老化在椎间盘退变中的机制主要分为两类:一类是p53-p21-pRb信号介导的复制老化,另一类是p16-pRb途径介导的应激诱导早衰。这两种机制为治疗椎间盘退变疾病带来了新的思路。现有抗细胞老化的主要策略是抗复制老化、抗应激诱导早衰以及逆转老化信号介导途径延缓细胞老化和细胞移植。作者对以上几个方面的最新研究进展做一综述。     

种子细胞移植修复髓核治疗椎间盘退行性变研究进展

椎间盘退行性变(intervertebral disc degeneration,IDD)是引起下腰痛的主要原因,它可引起一系列疾病,如腰椎间盘突出症、腰椎管狭窄症和节段性腰椎不稳等。细胞移植治疗是目前实验研究的治疗方法之一。近年将这些种子细胞移植入发生退行性变的椎间盘,可有效增加髓核细胞外基质的形成,干预椎间盘退变的进程,对椎间盘退行性变疾病具有潜在的治疗效果。本文就髓核细胞、软骨细胞、骨髓间充质干细胞、脂肪干细胞和胚胎干细胞等研究进展和干细胞体外诱导方法的研究进展作如下综述。     

髓核细胞表型对干细胞治疗椎间盘退变的意义

椎间盘退变导致的下腰痛是社会的主要负担之一,而卧床休息、理疗、抗炎药物治疗及手术治疗等传统治疗方法仅能在短期或一定程度上缓解椎间盘退变给患者带来的痛苦,并不能使患者的生活质量得到显著改善。目前,细胞移植对于椎间盘退行性疾病的治疗有较好的前景,且能更好地衡量功能恢复的效果。其中,了解移植细胞能否产生健康髓核组织至关重要。髓核细胞的表型是独特的,它由一组能反映其生理功能的特征性标志物的表达构成。未来,髓核细胞及其祖细胞的独特生理功能的表型标记将对干细胞治疗椎间盘退变具有重要意义。     

间充质干细胞移植治疗椎间盘退变的研究进展

椎间盘退变是机体退变的一部分,是一个不可逆的过程。干细胞,如间充质干细胞,具有自我更新增殖和多向分化的潜能,理论上可以分化为新生的椎间盘,恢复椎间盘的生理功能。因此间充质干细胞移植可以成为治疗椎间盘退变的新的治疗方法。     

转化生长因子β超家族对椎间盘退变影响的研究进展

椎间盘退变在临床上较为常见,是导致腰腿痛等病症的主要原因。椎间盘的退变源于椎间盘细胞数量减少以及细胞外基质的降解。目前尚无可以从根本上逆转椎间盘退变的方法。随着椎间盘退变分子机制研究的深入及分子生物学的发展,生长因子在椎间盘退变中所起的作用逐渐被发现,为椎间盘退变的治疗提供了新的视野和希望。近年来的研究证实转化生长因子β(TGF-β)与椎间盘退变密切相关,它可以通过促进椎间盘细胞增殖、增加细胞外基质合成、抑制基质降解酶等方面影响椎间盘退变。作者就TGF-β超家族对椎间盘退变的影响作一综述。     

生长因子在椎间盘退变中的作用及中医药干预研究进展

椎间盘退变为当今世界范围内患病率最高的疾病之一,逐渐呈现低龄化的趋势。椎间盘退变的有效防治日益成为全球关注的焦点及临床研究的热点。椎间盘退变受营养状况、生物力学、免疫机制等因素的影响,其中细胞凋亡及细胞外基质紊乱是目前公认影响椎间盘退变发展的主要病理机制。现代医学对椎间盘退变的研究已经深入分子免疫水平。研究发现相关生长因子在椎间盘退变的病理机制中扮演着重要角色,其通过调控椎间盘细胞的凋亡及基质降解,是调控椎间盘退变发生、发展的重要传导因子。转化生长因子-β及胰岛素类生长因子的表达可抑制髓核细胞凋亡,减少基质降解;血管内皮生长因子促进新生血管的形成及椎间盘的重吸收;碱性成纤维细胞生长因子保护椎间盘终板软骨细胞不受破坏,延缓椎间盘退变进程。目前治疗椎间盘退变临床多使用非甾体抗炎药或阿片类等药物进行治疗,但长期服用会导致胃肠道不良反应。中医药治疗椎间盘退变有不良反应小、价廉效优等优势。不断深入的现代网络药理学及分子生物学等研究发现,中医药可干预多种生长因子的表达,进而调节椎间盘细胞外基质的稳定,发挥治疗椎间盘退变的作用。该文阐述相关生长因子在椎间盘退变中的作用,以及中医药调控相关生长因子的研究成果,以期为中医药防治椎间盘退变提供参考和依据。     

椎间盘退变修复研究进展

椎间盘退变是导致腰腿痛的最主要原因之一.椎间盘退变在细胞水平的主要表现包括髓核细胞退变、髓核细胞外基质退变、软骨终板和纤维环退变.目前临床治疗的主要方法是保守治疗、传统手术治疗、微创治疗,目的是缓解症状,其治疗效果不能令人十分满意.而致力于生物学功能恢复的方法逐渐引起人们的重视.     

TGF-β通路在椎间盘退变分子生物学进程中作用机制的研究进展

椎间盘退变的发生与椎间盘细胞流失、细胞外基质合成与降解失衡和局部炎症反应有密切关联。转化生长因子β（TGF-β）家族在椎间盘退变的分子生物学进程中发挥关键的调控作用,且在椎间盘的形成和发育过程中均发挥重要作用。另外,在退变的椎间盘中,TGF-β呈低水平表达,造成椎间盘组织细胞外基质表达水平降低、椎间盘细胞凋亡加速和椎间盘组织内炎症反应加强等不良反应,进一步加速了椎间盘组织的退变。同时,以TGF-β异常表达为靶点的分子生物治疗策略成为椎间盘退变治疗的新手段。适当激活TGF-β通路可以抑制细胞外基质降解、促进椎间盘细胞增殖并抑制其凋亡,并可以有效抑制椎间盘组织内炎症,起到延缓椎间盘退变发展、恢复椎间盘形态和高度及增加椎间盘组织负重的作用功能。但过度激活TGF-β通路反而会引起髓核细胞老化,加剧椎间盘退变。现回顾TGF-β通路在椎间盘发育和退变过程中的表达情况,并对TGF-β异常表达造成椎间盘退变中的分子生物学机制进行阐述。     

椎间盘退变生物力学的研究

生物力学因素是导致椎间盘退变最重要的病理因子,异常的力学负荷通过破坏椎间盘营养通路、影响细胞代谢、加速细胞凋亡及改变基质金属蛋白酶的含量和活性等多种机制,影响椎间盘正常新陈代谢,导致退变发生。生物治疗为阻止或逆转椎间盘退变及使椎间盘组织再生提供了可能。     

椎间盘髓核退变再生修复研究和临床应用现状

下腰痛是骨科常见的疾病之一,而椎间盘髓核退变是引起下腰痛的主要原因。目前对于椎间盘退变的治疗方式主要是保守治疗和手术治疗,然而这些治疗方法的目的是缓解症状,并非是针对椎间盘退变发生机制的病因治疗。对椎间盘髓核退变发生机制的详细了解有助于开展生物学再生修复。目前,针对髓核退变的分子机制和背景,发展出不同的髓核退变生物学再生修复的方法。文章从生长因子治疗、基因治疗、细胞治疗、组织工程化髓核等方面对髓核退变生物学再生修复进行综述。     

丹参酮ⅡA对兔髓核细胞保护作用的实验研究

椎间盘退变源于椎间盘自我修复和损伤之间平衡的失调。其发生机制和椎间盘细胞的能量代谢障碍有着密切联系^[1],本研究中采用IL-18诱导的体外椎间盘细胞退变模型,以丹参酮ⅡA进行治疗,探讨TSⅡA对纤维环细胞保护作用,并探讨其用于椎间盘退变治疗研究的可行性。     

巨噬细胞与椎间盘退变的研究进展

椎间盘退变是以椎间盘脱水、细胞外基质降解、蛋白多糖含量下降、胶原类型转变及纤维环外层破裂等为特征的一系列退行性病变,是造成患者运动功能缺失、生活质量低下的主要原因。椎间盘退变的发生率高、致残率高、社会和家庭经济负担大、患者生活质量低下,是全球亟需解决的卫生问题之一。巨噬细胞作为体内主要的吞噬细胞,在机体生长发育的早期就与机体建立了密切联系。研究显示巨噬细胞是唯一的渗透进入封闭髓核的炎症细胞,且巨噬细胞的数量与椎间盘退变的程度呈正相关。研究表明,作为炎症细胞的巨噬细胞可能直接发挥吞噬作用或通过神经-免疫机制协同调节椎间盘的代谢,而巨噬细胞功能失调可引起炎性因子的聚集、趋化和扩散,进而导致椎间盘细胞外基质降解和椎间盘退变。本文通过总结和归纳近年来巨噬细胞参与椎间盘退变相关机制的研究进展,进一步了解椎间盘退变的分子机制,以促进临床治疗模式的改革和进步。     

白藜芦醇对大鼠退变腰椎间盘髓核组织形态学的影响

目的观察白藜芦醇对大鼠退变腰椎间盘髓核组织影响的病理改变及超微结构变化。方法将大鼠36只随机分为正常对照组、椎间盘退变组和白藜芦醇药物干预组各12只,应用HE染色光镜观察各组腰椎间盘髓核组织的病理改变,在电镜下对其进行超微结构的观察。结果光镜下可见正常对照组较多的脊索细胞和类软骨细胞增殖活跃,椎间盘退变组髓核的细胞减少,白藜芦醇药物干预组髓核细胞减少较椎间盘退变组程度轻;电镜下正常对照组的椎间盘髓核组织超微结构的病理改变不显著,而椎间盘退变组表现为髓核细胞减少,出现不同程度的退变、坏死,白藜芦醇药物干预组中退变程度明显减轻。结论通过光镜、电镜下观察白藜芦醇对大鼠退变腰椎间盘髓核组织有延缓或抑制作用,可为白藜芦醇预防和治疗椎间盘退变提供相关的实验依据。     

间充质干细胞及其分化细胞治疗椎间盘退变的相关研究

椎间盘退变(IDD)是由诸多因素作用而导致的脊柱疾病,目前尚无高效的治疗方法。然而,间充质干细胞及其分化细胞治疗IDD的研究越来越受到重视。间充质干细胞可能通过与髓核细胞的相互作用及细胞本身增殖使外基质合成增加来修复退变椎间盘,但也可能是通过分化为其他细胞来修复退变椎间盘。现就近年来国内外间充质干细胞及其分化细胞治疗IDD的研究现状及其进展予以综述。