間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療椎間盤退變疾病的研究進(jìn)展

1、502.21,No.5ChineseJournalofReparativeandReconstructiveSurgery,May2007,Vol間充質(zhì)干細(xì)胞移植治療椎間盤退變疾病的研究進(jìn)展梁濤劉浩【摘要】目的綜述間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcells,MSCs)移植治療椎間盤退變疾病的研究現(xiàn)狀。方法查閱近年來有關(guān)MSCs移植治療椎間盤退變疾病的國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn),進(jìn)行回顧及綜合分析。結(jié)果椎間盤移植結(jié)論MSCs在一定的條件下能表達(dá)類軟骨細(xì)胞表型,增加基質(zhì)合成,緩解椎間盤退變。MSCs移植治療椎間盤退變疾病是一種很有前途的方法?！娟P(guān)鍵詞】間充質(zhì)干細(xì)胞椎間盤退變中圖分類號:R68115

2、Q813文獻(xiàn)標(biāo)識碼:AADVANCESOFMESENCHYMALSTEMCELLSTRANSPLANTATIONFORTREATINGINTERVERTEBRALDISC.DepartmentofOrthopeadics,WestChinaHospital,SichuanUniverstiy,DEGENERATION LIANGTao,LIUHaoChengduSichuan,610041,P.R.China.E2mail:LiangTao1234Correspondingauthor:LIUHao,E2mail:liuhao640812【Abstract】ObjectiveTointrodu

3、cetheresearchofmesenchymalstemcells(MSCs)transplantationfortreatingintervertebraldiscdegeneration.MethodsTherecentoriginalarticlesabouttheMSCstransplantationfortreatingintervertebraldiscdegenerationwereextensivelyreviewed.ResultsTransplantedMSCsinintervertebraldisccanexpresschrondcyte2likephenotypei

4、ncertainconditions,increasematrixsynthesisandreleaseintervertebraldiscdegeneration.ConclusionMSCstransplantationfortreatingintervertebraldiscdegenerationmaybeafutureapproach.【Keywords】MesenchymalstemcellsIntervertebraldiscDegenerationFoundationitem:NationalNaturalScienceFoundationofChina(30572163)椎間

5、盤退變疾病是指由椎間盤退變引起的以頸肩腰背痛為主要表現(xiàn)的臨床癥候群,已逐漸成為當(dāng)前脊柱疼痛的主要病因,也是導(dǎo)致45歲以上人群勞動能力喪失的主要原因。椎間盤退變導(dǎo)致脊柱的生物力學(xué)功能紊亂,從而影響脊柱的功能。目前對該疾病的治療尚無很好的手段。傳統(tǒng)的治療方法有保守治療和手術(shù)治療,可以在一定程度上緩解部分臨床癥狀,但同時也會產(chǎn)生較多的并發(fā)癥,從根本上并未解決椎間盤本身的病變問題。自20世紀(jì)90年代提出間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymalstemcells,MSCs)概念,利用其修復(fù)組織損害和促進(jìn)功能恢復(fù)的治療方法成為目前醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中最引人關(guān)注的熱點(diǎn)之一。已有的研究結(jié)果顯示,移植MSCs可能成為治療椎間

6、盤退變疾病的一種新的治療方法1。1椎間盤的解剖和營養(yǎng)供應(yīng)特點(diǎn)1.1解剖特點(diǎn)減緩沖擊,提供脊柱穩(wěn)定性,并保持脊柱一定活動范圍的重要結(jié)構(gòu)。椎間盤由骨性終板、軟骨終板、外層纖維環(huán)和內(nèi)層髓核組成。后兩種結(jié)構(gòu)在組織學(xué)上可分為四個不同區(qū)域,包括外層纖維環(huán)、內(nèi)層纖維環(huán)、移行區(qū)和髓核。髓核富含蛋白多糖,為一種半流體樣團(tuán)塊,而纖維環(huán)富含膠原,為薄片分層纖維組成2。椎間盤的細(xì)胞有脊索細(xì)胞、類軟骨細(xì)胞和成纖維細(xì)胞。纖維環(huán)的外層主要為成纖維細(xì)胞,內(nèi)層為類軟骨細(xì)胞。脊索細(xì)胞主要存在于胚胎期的髓核內(nèi),正常人10歲后消失。壓力對椎間盤纖維環(huán)細(xì)胞和髓核的形成起重要作用。椎間盤細(xì)胞處于三維環(huán)境中,周圍是豐富的細(xì)胞外基質(zhì),主要為

7、膠原和蛋白聚糖。膠原提供椎間盤的可拉伸性,而蛋白多糖提供椎間盤的硬度、抗壓性和黏彈性。椎間盤細(xì)胞的形態(tài)、表型、增殖及膠原和蛋白多糖等基質(zhì)的合成在脊柱長期負(fù)重過程中會不斷發(fā)生變化,若椎間盤出現(xiàn)退變,就可能導(dǎo)致腰背疼痛3,4。1.2營養(yǎng)供應(yīng)特點(diǎn)椎間盤為椎體間連接組織,是人體脊柱吸收震蕩、基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30572163)作者單位:四川大學(xué)華西醫(yī)院骨科(成都,610041)通訊作者:劉浩,教授,博士導(dǎo)師,研究方向:脊柱外科,E2mail:liuhao640812椎間盤是體內(nèi)最大的無血管組織,中間區(qū)域無直接血管供應(yīng),離最近的血管也有68mm。椎間盤主要依靠軟骨終板通路和纖維環(huán)外周通

8、路供應(yīng),如:氧、葡萄糖、氨基酸和硫酸鹽等基本營養(yǎng)5。Bydder等6通過數(shù)學(xué)模型和精細(xì)成像方法證實(shí),人椎間盤營養(yǎng)通中國修復(fù)重建外科雜志2007年5月第21卷第5期路主要由彌散作用控制。軟骨終板作為彌散的一道屏障,僅允許小的不帶電的分子進(jìn)出椎間盤。營養(yǎng)成分從椎間盤周邊的毛細(xì)血管經(jīng)細(xì)胞外基質(zhì),到達(dá)位于髓核中心的細(xì)胞,而代謝廢物通過逆向通路移出組織。椎間盤細(xì)胞需營養(yǎng)來保持活性和功能。細(xì)胞主要能量供應(yīng)來自糖分解,大量消耗葡萄糖和生成乳酸。代謝生成的乳酸使椎間盤內(nèi)的pH值保持在619712。如pH值降至614以下,可損害細(xì)胞活力;當(dāng)葡萄糖濃度降至015mmol L以下,并持續(xù)數(shù)天后細(xì)胞開始死亡。低氧環(huán)境

9、下,細(xì)胞失活,基質(zhì)合成大量減少,加劇椎間盤進(jìn)一步退變7。Bibby等8發(fā)現(xiàn)酸性環(huán)境中牛髓核細(xì)胞活力下降,當(dāng)伴有葡萄糖含量降低,細(xì)胞活力下降更多。1.3細(xì)胞表型特征椎間盤的細(xì)胞外基質(zhì)主要為膠原和蛋白聚糖。成纖維細(xì)胞表達(dá) 型膠原,耐受張力及應(yīng)力;成人的髓核細(xì)胞多為類軟骨細(xì)胞,主要表達(dá)具有軟骨表型特征的蛋白多糖和 型膠原,在椎間盤承受壓力方面起關(guān)鍵作用; 型膠原含量很少,分布于纖維環(huán) 、 型膠原移行區(qū)9。蛋白聚糖在椎間盤中主要以聚合蛋白聚糖的形式存在,髓核中含量較多。2椎間盤退變的特點(diǎn)2.1分子生物學(xué)基礎(chǔ)椎間盤退變的分子生物學(xué)基礎(chǔ)包括髓核細(xì)胞退變、髓核細(xì)胞外基質(zhì)退變、軟骨終板和纖維環(huán)退變。椎間盤退變

10、是一個復(fù)雜的過程,起源于髓核,由于細(xì)胞因子的減少和致炎因子的增多,導(dǎo)致基質(zhì)金屬蛋白酶活性增加,椎間盤軟骨樣細(xì)胞分泌蛋白多糖和 、 型膠原能力下降,降解加速,進(jìn)而使椎間盤軟骨樣細(xì)胞賴以生存的細(xì)胞外環(huán)境被破壞,髓核內(nèi)水分喪失,不能維持椎間盤內(nèi)應(yīng)有的張力,加劇細(xì)胞退變。細(xì)胞滲透功能的減退和細(xì)胞過度凋亡是髓核細(xì)胞退變的主要因素。椎間盤細(xì)胞分泌的基質(zhì)合成與分解代謝不平衡是椎間盤退變的主要特征之一。這種決定性的生物合成平衡被打斷,導(dǎo)致椎間盤基質(zhì)蛋白合成減少,增加分解代謝的酶類及炎性介質(zhì)的表達(dá)。Benneker等10研究發(fā)現(xiàn)椎間盤骨性終板內(nèi)通道的大小、密度與椎間盤退變密切相關(guān),通道阻塞可能是細(xì)胞營養(yǎng)不足、基

11、質(zhì)合成下降而導(dǎo)致髓核退變的原因。當(dāng)退變發(fā)生后,椎間盤細(xì)胞凋亡,蛋白多糖丟失和膠原表達(dá)改變。特別是 型膠原表達(dá)減少,并出現(xiàn) 型膠原的表達(dá)。在椎間盤退變區(qū) 、 型膠原明顯增加而 型膠原明顯減少。蛋白多糖中二聚糖和核心蛋白多糖增加11。5032.2組織病理學(xué)特征椎間盤退變的表現(xiàn)為椎間盤高度的丟失,以及纖維環(huán)及髓核大體形態(tài)學(xué)特征模糊。由于椎間盤組織細(xì)胞數(shù)量減少,生理活性降低,細(xì)胞外基質(zhì)(尤其是膠原構(gòu)成成分的變化)改變,髓核出現(xiàn)退變,在壓力的作用下,纖維環(huán)也出現(xiàn)退變,失去層狀結(jié)構(gòu),并產(chǎn)生放射狀的小裂痕,膠原纖維斷裂、鈣化、玻璃樣變,甚至瘢痕化,髓核通過裂痕區(qū)帶可以向外突出。椎間盤內(nèi)的組織可突破軟骨終板,

12、進(jìn)入椎體內(nèi)形成結(jié)節(jié),肉芽組織生長進(jìn)入裂痕,纖維組織增生呈團(tuán)塊狀、分支狀和帶狀。軟骨下骨或終板逐漸出現(xiàn)鈣化,軟骨終板消失12。椎間盤的營養(yǎng)主要靠軟骨終板的滲透作用,因而極易發(fā)生退變;且髓核和纖維環(huán)細(xì)胞的體內(nèi)分裂增殖能力差,椎間盤組織再生和修復(fù)能力有限,這些特點(diǎn)決定了椎間盤組織移植修復(fù)的必要性。3用于修復(fù)退變椎間盤的MSCs來源及特性3.1干細(xì)胞的定義干細(xì)胞是人體及各種組織細(xì)胞的最初來源,具有高度自我更新、增殖、多向分化潛能、可植入性和重建能力等特征。這些細(xì)胞可通過細(xì)胞分裂維持自身細(xì)胞群的大小,同時又可進(jìn)一步分化為各種不同的組織細(xì)胞,從而構(gòu)成機(jī)體復(fù)雜的組織器官。干細(xì)胞取材較方便,來源較廣泛,且自體

13、干細(xì)胞不存在免疫排斥問題,是組織工程學(xué)理想的種子細(xì)胞之一13。3.2MSCs名稱的由來Fridenstein(1968)在全骨髓培養(yǎng)中發(fā)現(xiàn)少量克隆化、非吞噬性和呈紡錘形成纖維細(xì)胞樣生長的貼壁細(xì)胞,稱為成纖維細(xì)胞集落形成單位。而最引人注目的是這些細(xì)胞在體外可分化為骨和軟骨組織。Piersma等(1985)用Fridenstein相同的分離方法對其進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)這些細(xì)胞可分化為骨、軟骨、脂肪,甚至肌肉組織等各種間充質(zhì)組織。Owen(1985)認(rèn)為骨髓基質(zhì)細(xì)胞系統(tǒng)是伴隨造血干細(xì)胞系統(tǒng)生長的,可以自我更新并分化為各種間充質(zhì)組織的細(xì)胞群,由此提出骨髓基質(zhì)干細(xì)胞的概念。Pittenger等14利用梯度離心

14、法,在骨髓中分離出成纖維樣貼壁細(xì)胞,并且可以重復(fù)出Fridenstein等所進(jìn)行的成纖維細(xì)胞集落形成單位細(xì)胞特性的實(shí)驗(yàn),鑒于它們可以分化為MSCs,所以定義為間充質(zhì)干細(xì)胞,而將骨髓來源的干細(xì)胞群,命名為骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bonemesenchymalstemcells,BMSCs)。3.3MSCs的特性MSCs存在于少數(shù)骨膜和骨髓中未分化細(xì)胞,有向間葉來源的連接組織細(xì)胞分化的獨(dú)特能力,在一定504.21,No.5ChineseJournalofReparativeandReconstructiveSurgery,May2007,Vol條件下能分化為骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞及肌細(xì)胞,并釋放多種

15、細(xì)胞因子和生長因子。它易分離和培養(yǎng),可用于骨、軟骨或肌腱的再生,在活體內(nèi)具有高擴(kuò)張潛力,使這類細(xì)胞成為一種能在臨床廣泛應(yīng)用的細(xì)胞和基因治療的工具15。MSCs來源較廣,Li等16用成年新西蘭白兔腹股溝區(qū)皮下脂肪組織在不同的條件下在試管中復(fù)合培養(yǎng)分化出脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和肌肉細(xì)胞,其中與髓核復(fù)合培養(yǎng),與單獨(dú)藻酸鹽和細(xì)胞纖維環(huán)復(fù)合培養(yǎng)相比, 型膠原和聚集蛋白多糖表達(dá)增加。可以用脂肪作為其大量易得的來源。Steck等17從分子表型上對MSCs與關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞進(jìn)行比較,指出它與自然的椎間盤組織較關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞有更相似的一種基因表達(dá),這些細(xì)胞可以成為一種有吸引力的資源來獲得類椎間盤細(xì)胞。由于MSCs

16、能表達(dá)類軟骨細(xì)胞表型,因此在用于椎間盤疾病的治療上越來越受到關(guān)注,一些實(shí)驗(yàn)表明MSCs在椎間盤疾病的治療上有廣闊的前景。4MSCs的體外培養(yǎng)研究4.1體外分離和培養(yǎng)系統(tǒng)目前用于分離MSCs的方法主要有三種,即密度梯度離心法、流式細(xì)胞儀分離法和貼壁篩選法。貼壁篩選法操作簡便,細(xì)胞易于成活,為一種較好的方法。MSCs培養(yǎng)方式有三維支架培養(yǎng)、細(xì)胞團(tuán)培養(yǎng)、微載體培養(yǎng)、微囊化培養(yǎng)等。三維支架培養(yǎng)是組織工程中最典型的培養(yǎng)方式。將細(xì)胞通過各種方法接種于三維支架材料,形成細(xì)胞2支架結(jié)構(gòu)體,然后在培養(yǎng)系統(tǒng)中以適當(dāng)?shù)臈l件培養(yǎng),使細(xì)胞增殖分化并分泌特異性細(xì)胞外基質(zhì),最終形成工程組織。用于MSCs構(gòu)建工程組織的培養(yǎng)系

17、統(tǒng)大致有四種:孔板和培養(yǎng)皿、轉(zhuǎn)瓶、旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器及灌注生物反應(yīng)器系統(tǒng)。其中旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器有水平放置的內(nèi)外兩個同心圓柱組成,內(nèi)柱由可進(jìn)行氣體交換的半透膜構(gòu)成,外柱由非通透性材料制成,內(nèi)外柱間充以培養(yǎng)介質(zhì)。根據(jù)培養(yǎng)介質(zhì)的量調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,使細(xì)胞2支架結(jié)構(gòu)體或微載體受到的離心力與重力達(dá)到平衡,可產(chǎn)生微重力培養(yǎng)環(huán)境,既強(qiáng)化了傳遞,又降低了剪切力,已廣泛用于組織工程18,19。此外,灌注生物反應(yīng)器系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用于MSCs組織工程研究中20。4.2體外培養(yǎng)MSCs在組織工程三維培養(yǎng)中需經(jīng)歷細(xì)胞增殖、細(xì)胞分化和組織形成三階段。在培養(yǎng)中加入生化因素不僅維持細(xì)胞增殖,也促進(jìn)細(xì)胞分化。血清在MSCs的體外生長

18、中十分重要,有助于其貼壁、擴(kuò)增以及多向分化潛能的維持。Kobayashi等21認(rèn)為在促進(jìn)MSCs生長和保持較高的活力上用自體人血清較胎牛血清更好。另外多種激素、細(xì)胞因子和細(xì)胞外基質(zhì)蛋白均對誘導(dǎo)結(jié)果產(chǎn)生影響。Li等22取14例手術(shù)患者的椎間盤組織在試管中進(jìn)行培養(yǎng)4896h后檢測18種細(xì)胞因子,有12種陽性,認(rèn)為在條件培養(yǎng)基中培養(yǎng)椎間盤組織,可以刺激MSCs增殖。Richardson等23采用復(fù)合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)在有或無細(xì)胞接觸狀況下,觀察人髓核細(xì)胞是否能引起MSCs分化。細(xì)胞2細(xì)胞接觸復(fù)合培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)后熒光標(biāo)記細(xì)胞群和高速細(xì)胞分揀允許檢查單一的細(xì)胞群。當(dāng)在接觸后的第7天即時定量PCR顯示,髓核2標(biāo)記基因在干

19、細(xì)胞有顯著增加,并受調(diào)于細(xì)胞比例。無接觸的培養(yǎng)顯示不論細(xì)胞比例如何,在髓核細(xì)胞或干細(xì)胞中髓核2標(biāo)記基因表達(dá)均無明顯增加。人髓核和MSCs接觸復(fù)合培養(yǎng)是一種有效的方法,能為退變椎間盤的再生提供一大群分化細(xì)胞,并能被用于以細(xì)胞為基礎(chǔ)的組織工程治療。Yamamoto等24將MSCs與髓核細(xì)胞共同培養(yǎng),結(jié)果顯示可促進(jìn)髓核細(xì)胞增殖和基質(zhì)合成。Sobajima等1將MSCs與髓核細(xì)胞共同培養(yǎng),通過檢測發(fā)現(xiàn)MSCs在椎間盤環(huán)境中有良好的增殖能力,并可以將治療基因帶入椎間盤。LeVisage等25用MSCs與取自退變椎間盤的纖維環(huán)細(xì)胞混合培養(yǎng)14d后,觀察到蛋白多糖顯著增加,認(rèn)為用取自退變椎間盤的細(xì)胞與MSC

20、s混合培養(yǎng),可能會誘導(dǎo)其表達(dá)椎間盤細(xì)胞表型。4.3細(xì)胞定向誘導(dǎo)分化和控制在體內(nèi)條件下,影響MSCs分化的因素很多,除了局部微環(huán)境及其他相鄰細(xì)胞的影響外,細(xì)胞因子的刺激也是一個重要的因素。其中轉(zhuǎn)化生長因子1(transforminggrowthfactor1,TGF21)不僅可以調(diào)控MSCs增殖和向類軟骨定向分化,而且可以抑制多種炎性介質(zhì)的生物學(xué)活性,同時還是一種強(qiáng)烈的免疫抑制劑,使同種異體細(xì)胞移植更為安全。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)將外源性目的基因轉(zhuǎn)入種子細(xì)胞,通過轉(zhuǎn)基因細(xì)胞在局部持續(xù)高效表達(dá)高生物活性的內(nèi)源性生長因子,可能使基因強(qiáng)化組織工程中生長因子目的蛋白的表達(dá)應(yīng)能達(dá)到持久、穩(wěn)定26。Risbud等2

21、7用MSCs在適當(dāng)?shù)奈h(huán)境(低氧、生長因子,三維立體培養(yǎng))中可以分化出類髓核細(xì)胞。此后他們實(shí)驗(yàn)在三維藻酸鹽水凝膠劑中放入含有TGF21的培養(yǎng)基,分別在低氧(2%)和正常含氧(20%)下培養(yǎng)。在低氧和TGF21驅(qū)動下間充質(zhì)干細(xì)胞向與髓核表型一致的細(xì)胞分化,低氧環(huán)境可以促進(jìn)MSCs向髓核細(xì)胞的特異標(biāo)志分化,而TGF21則可以升高細(xì)胞內(nèi)促分裂原活化蛋白激酶活性以及SOX29、蛋白聚糖和 膠原的表達(dá)。得出MSCs可以用于損害的或退變的椎間盤修復(fù)28。中國修復(fù)重建外科雜志2007年5月第21卷第5期5MSCs的體內(nèi)植入研究MSCs體內(nèi)植入的方式目前多采用直接注射方式。采用外科手術(shù)暴露椎間盤后,用針頭插入

22、椎間盤中央髓核區(qū),然后注射MSCs懸液。注射的椎間盤作標(biāo)記后縫合切口。5.1單純MSCs注射研究Sakai等29用綠色熒光蛋白標(biāo)記的自體MSCs移植入成熟的家兔,在移植后的48周,在移植區(qū)域連續(xù)計(jì)數(shù),分化的移植細(xì)胞進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析。結(jié)果顯示MSCs移植到退變的家兔椎間盤后,增殖和分化細(xì)胞表達(dá)出一些主要髓核細(xì)胞的表型特征。Zhang等30用兔同種異體MSCs注射入兔的椎間盤,與未注射組和注射鹽水組在1、3和6個月時分別檢測mRNA,蛋白多糖和 型膠原含量,結(jié)果顯示注射MSCs組均明顯增加。注射MSCs可能是一種治療退變椎間盤的方法。Sakai等31將MSCs在家兔退變椎間盤模型制成2周后,分

23、別移植入L2、3、L3、4及L4、5椎間盤,24周后檢查正常椎間盤、模擬手術(shù)椎間盤和移植后椎間盤的X線片椎間盤高度、MRIT2信號的改變,組織學(xué)、免疫組織化學(xué)和基質(zhì)關(guān)聯(lián)的基因表達(dá)。結(jié)果顯示移植MSCs組椎間盤的高度為正常對照組的91%、T2信號強(qiáng)度為正常對照組81%,免疫組織化學(xué)和基因表達(dá)分析有蛋白多糖積聚。認(rèn)為MSCs移植對退變的家兔椎間盤的再生是有效的,對于退變的椎間盤疾病是一個有價值的治療方法。5.2組織工程移植研究將MSCs移植到支架上,加入細(xì)胞因子等,在一定的條件下體外培養(yǎng)后移植入椎間盤從而改善椎間盤退變。Sakai等32將自體MSCs植入Atelocollagen支架后再植入兔退變

24、的髓核內(nèi),結(jié)果移植后細(xì)胞存活并成功繁殖。他們認(rèn)為通過MSCs2Atelocollagen支架復(fù)合物可以填充空的髓核,移植的MSCs轉(zhuǎn)化細(xì)胞產(chǎn)生的蛋白多糖,阻止了蛋白多糖含量的下降,其可緩解椎間盤退變。Crevensten等33用MSCs注射入鼠尾骨的椎間盤,使用15%的透明質(zhì)烷凝膠作為載體,分有或無MSCs的凝膠注射,在注射椎間盤區(qū)域觀察到熒光標(biāo)記的干細(xì)胞,在第7、14、28天分別進(jìn)行觀察,顯示MSCs能在鼠椎間盤中維持生存力和增殖。Dang等34認(rèn)為用熱敏的殼聚糖凝膠作為載體,可以用于遞送干細(xì)胞以促進(jìn)一個生物學(xué)上相關(guān)的退變椎間盤重建。5.3營養(yǎng)途徑椎間盤的外層有纖維環(huán)保護(hù),能將MSCs很好的

25、包被在椎間盤中,并向髓核細(xì)胞表型分化。植入的MSCs種植于支架上,理論上能提高細(xì)胞的黏性,并能505夠讓細(xì)胞開始產(chǎn)生新的細(xì)胞外基質(zhì)。TGF21能誘導(dǎo)多種細(xì)胞合成和分泌細(xì)胞外基質(zhì)蛋白,刺激膠原和其他基質(zhì)成分沉積,阻斷纖維蛋白酶原抑制劑,促進(jìn)血管生成35,可能為植入的MSCs提供了營養(yǎng)途徑。6展望從理論上看,用MSCs移植入椎間盤,使椎間盤再生可能是治療椎間盤疾病較好的方法,但椎間盤研究只是處于動物實(shí)驗(yàn)階段。目前禁止在人體內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)。椎間盤退變的確切機(jī)制尚待進(jìn)一步研究,在退變椎間盤中移植的細(xì)胞的類型、細(xì)胞移植是否用支架,以及細(xì)胞移植后的營養(yǎng)途徑等問題需深入研究,確定細(xì)胞表形的特征,誘導(dǎo)和控制MSC

26、s分化成髓核或纖維環(huán)細(xì)胞的因子為下一步研究重點(diǎn)。隨著組織工程學(xué)的發(fā)展,及人們對脊柱基礎(chǔ)研究的深入,應(yīng)用組織工程技術(shù)完全有希望培育出具有生物活性和功能的人工生物椎間盤組織,為脊柱退變性疾病的治療帶來新的觀念和模式。7參考文獻(xiàn)1SobajimaS,ShimerA,KimJ,etal.Feasibilityofstemcelltherapyforintervertebraldiscdegeneration.SpineJ,2004,4:1172186.2GruberHE,HanleyENJr.Ultrastructureofthehumanintervertebraldiscduringagingan

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