腰椎间盘退变的流行病、遗传学及基因治疗研究进展
椎间盘退变疾病的基因治疗研究进展
高度 。Ｗａｓ ［ ｌ ｈ等 比较 Ｇ Ｆ 、Ｇ 一 ｌＩ Ｆ １Ｆ Ｆ等 ４ Ｄ ６ Ｔ Ｆ １ 、 一 、Ｇ ３ Ｇ
种 因 子对 鼠柞 间 盘 退 变 模 型 的 治疗 作 用 ，结 果 显 示 只 有 Ｇ Ｆ Ｄ ６与 对照 组 相 比能 增加 椎 间 盘 高度 ． 而且 还 发 现 它 能
椎 间 盘 退 变 是 受 诸 如 年 龄 、 械 物 理 、 胞 、 因 以 机 细 基
间盘 组 织 含 水 量 及 蛋 白多 糖 含 量 ， 较 好 地 维 持 椎 间 盘 的 能
及 生 化 因子 等 多种 因素 影 响 的 复 杂 的病 理 生 理 改 变ｌ 。 】 目 ＿
前 各 种 手 术 及 保 守 治 疗 手 段 仅 仅 是 针 对 椎 间 盘 退 变 引 起 的各 种 ｌ 腐床症 状 的治 疗 ， 不是 从恢 复 椎 问 盘 细 胞 功 能 的 而 角度 上 去 逆转 椎 间盘 的 退 变 。 因治 疗 作 为一 种 新 的治 疗 基
粒 细 胞 和 成 骨细 胞 分 泌 多 种 Ｂ ｓ ＭＰ ，通 过 转 染 此 目的 基 因
可 以影 响多 种 生 长 因 子 而 产 生 效 应 ：ｏ ９编 码 基 因 ＿ 软 Ｓｘ ｌ ５ 堤
基 因治 疗 是 通 过 转 入 一 段 核 酸序 列 （ 目的 基 因 ） 变 改 细胞 成 分 使 细胞 表 达 特 定 的 基 ， 而 达 到 治 疗 或 者 预 防 从
１６ ５
中圈脊柱脊髓杂志 ２ １ ０ ０年第 ２ ０卷第 ２期 Ｃ ｉｅｅＪｕｎｌｆ ｉｅｍ ｄＳ ｉｄ ｏｄ，０ ０，ｏ．０ Ｎ ． ｈｎ ｓ ｏｒａ ｏ ｎ ｐｎ Ｃ ｒ ２ １ Ｖ １ ， ｏ ２ ２
椎间盘退变生物学治疗研究进展
１ 椎 间 盘 结构 及 退 变 特 点
椎 间盘 是人体 最 大 的无 血 管组 织 ， 属 于完 全 封 闭
的免疫 豁 免 器 官 ， 由内层 的 髓核 （ ｎ ｕ ｃ ｌ ｅ ｕ ｓ ｐ ｕ ｌ ｐ ｏ ｓ ｕ ｓ ， Ｎ Ｐ ） 、 外 层 的纤 维环 （ ａ ｎ ｎ ｕ ｌ ｕ ｓ ｉ ｆ ｂ ｒ ｏ ｓ ｕ ｓ ， Ａ Ｆ ） 及 上 下 软 骨 终板 构成 。组织学 研 究发现 引起 椎 间盘退 变 的起 因是
会 和家庭 带来 了沉 重 的负担 。缓 解下 腰痛 的传 统方 法 包括 椎 间盘切 除 、 脊柱 融合 及人 工椎 问盘置 换 ， 但椎 问 盘切 除会 造成 与椎 问盘 高度 丢失 相关 的生 物力 学及解
剖结 构变 化 ， 可能 进一 步加 重椎 问盘 退变及 腰椎 不稳 。
细胞衰老信号通路 ， 从而使 Ｎ Ｐ内细胞数量减少， Ｅ Ｃ Ｍ
已经证实 生 物分子 治疗 可 以通过抑 制 Ｅ Ｃ Ｍ分 解 、
促进 Ｅ Ｃ Ｍ 合成 、 促 进细 胞增 殖等 途径来 延缓椎 间盘 退
变， 甚 至可能 阻止 或 是 逆转 椎 问盘 退 变 过程 。这 一 治
胞外 基质 （ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｃ ｅ ｌ ｌ ｕ ｌ ａ ｒ ｍ ａ ｔ ｒ ｉ ｘ ， Ｅ Ｃ Ｍ） 的分泌 ， 防止 细 胞 外基 质 降解 。 因此 ， 目前 基 于细胞 、 细 胞 因子 的生物疗 法 及组 织工 程学修 复 方法 为治疗 椎 问盘退 变提 供 了新
做 一综 述 。
［ 关 键词 ］椎 间盘 退 变 ；生物 学 治疗 ；细胞 移植 ； 基 因治疗 ； 文 献综述 ［ 中图分 类号 ］Ｒ ６ ８ １ ． ５ ３ ［ 文献标 识码 ］Ａ ［ 文章 编 号 ］１ ６ ７ １ 。 ６ ２ ６ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ － ０ ４ ８ ３ — ０ ５
椎间盘退变分子机制及相关信号转导通路的研究进展
椎间盘退变导致的慢性下腰痛在全球范围造成 极大的社会 经 济 负 担 。 ［１２］ 然 而 引 起 椎 间 盘 退 变 的 确 切 机 制 还 未 被 阐 明 ，目 前 ，包 括 手 术 在 内 的 治 疗 措 施都是针对个体的 症 状 缓 解 和 支 持 治 疗，而 非 直 接 针对椎间盘 退 变 的 治 疗［３４］。 椎 间 盘 退 变 的 发 病 机 制非常复杂，由生物 力 学 损 伤 所 导 致 的 细 胞 凋 亡 和 自 噬 ，促 炎 性 因 子 的 释 放 ，以 及 基 质 分 解 代 谢 增 加 等 均被认为是 其 可 能 的 发 病 机 制 。 ［５８］ 椎 间 盘 退 变 被 认为与椎间盘衰老密切相关。 １ 椎 间 盘 细 胞 衰 老 的 诱 因
通路，进而 诱 导 细 胞 衰 老 。 ［１７１８］ 考 虑 到 端 粒 缩 短 和 ＤＮＡ 损伤是重要的与衰老相关的分子机制，我们推 测衰老的椎间盘细胞随着年龄增长而积聚于椎间盘 中，并最 终 导 致 椎 间 盘 退 变。然 而 与 我 们 的 猜 测 不 同 ，许 多 研 究 并 没 有 发 现 椎 间 盘 细 胞 的 衰 老 与 患 者 年 龄相关 。 ［１２，１９２０］ １．２ 氧 化 应 激
椎间盘退变的 恶 劣 微 环 境 特 点 为 营 养 不 良，细 胞因子升 高，以 及 氧 化 应 激 等 。 ［２１２２］ 这 些 恶 劣 因 素 的刺激导致椎间盘细胞发生应激诱导性早衰。氧化 应激是引起细胞衰老的主要因素。髓核细胞是活性 氧（ＲＯＳ）的主要来源之一，椎间盘内的 ＲＯＳ水平随 着椎间盘退变的进展而升高。过氧化氢可明显抑制 髓核 细 胞 增 殖 并 显 著 促 进 Ｈ２Ａ．Ｘｆｏｃｉ（髓 核 细 胞 ＤＮＡ 损 伤 的 标 记 ）的 形 成，还 可 增 加 衰 老 相 关 的 β半乳 糖 苷 酶 （ＳＡβＧａｌ）阳 性 的 椎 间 盘 细 胞 的 数 量 。 此 外 ，过 氧 化 氢 可 激 活 衰 老 的 信 号 转 导 通 路 ，诱 导髓核细胞 的 细 胞 周 期 停 滞 在 Ｇ０／Ｇ１ 期 。 ［２３２４］ 这 些 研 究 表 明 ，退 变 的 椎 间 盘 微 环 境 中 ，氧 化 应 激 是 椎 间盘细胞衰老的诱因。 １．３ 营 养 缺 乏
腰椎间盘突出症的诊断及治疗现状与前沿
腰椎间盘突出症的诊断及治疗现状与前沿腰椎间盘突出症是一种常见的慢性病，由于现代人的工作和生活习惯以及年龄等因素影响，近年来患病率呈上升趋势。
本文旨在介绍腰椎间盘突出症的诊断与治疗现状与前沿。
一、病因分析腰椎间盘突出症是指椎间盘的纤维环破裂，使得椎间盘中的软骨组织向外凸出，压迫了椎间盘周围的神经根和脊髓，导致腰痛、下肢痛、活动受限等症状。
腰椎间盘突出症的病因复杂，主要包括以下几个方面：1. 劳动过度和长期的不良姿势，如长时间弯腰、负重等。
2. 骨骼增生等引起的脊柱变形。
3. 腰部受伤或扭曲。
4. 长时间坐姿或站立姿势不变等引起的腰背部肌肉紧张。
二、诊断方法腰椎间盘突出症的诊断主要基于患者的症状、临床表现和影像学检查结果。
1. 症状和体征：患者会出现腰背部疼痛、下肢疼痛、局部压痛等明显症状，行走和站立时疼痛加重，休息时疼痛减轻。
2. 影像学检查：采用X线检查、磁共振成像和CT扫描等技术检查患者的脊柱情况，明确椎间盘的突出部位、大小和形态等。
三、治疗方法腰椎间盘突出症的治疗方法主要包括保守治疗和手术治疗。
1. 保守治疗：保守治疗一般适用于患病早期或轻度患者。
主要包括止痛、消炎、物理治疗、按摩、针灸、理疗等措施。
物理治疗是目前常用的一种治疗手段，包括热敷、冷敷、牵引等。
热敷可以改善血液循环，促进患处代谢；冷敷可以减轻疼痛，消除炎症；而牵引可以直接作用于椎间盘，缓解神经根的压迫。
2. 手术治疗：手术治疗通常用于腰椎间盘突出症症状严重或保守治疗效果不佳的患者。
手术方式主要包括椎板切除术、椎间盘摘除术和椎间融合术等。
目前，随着医疗技术的不断发展，微创手术逐渐成为治疗腰椎间盘突出症的主要方式。
微创手术可以减少手术创伤，缩短住院时间，恢复快，是目前治疗腰椎间盘突出症的前沿技术。
四、中国的前沿技术我国的医学界对于腰椎间盘突出症的治疗也不断进行着前沿研究和探索。
近年来，我国医学界开始注重中西医结合治疗腰椎间盘突出症，如针刺、推拿、保健养生等。
腰椎间盘退变的流行病、遗传学及基因治疗研究进展
目 录
• 流行病学研究 • 遗传学研究 • 基因治疗研究 • 总结与展望
01
流行病学研究
发病率和患病率
发病率
腰椎间盘退变是一种常见的疾病，发病率随着年龄的增长而增加。据统计，约 有80%的人在60岁时会出现腰椎间盘退变的症状。
患病率
患病率是指某一特定时间内总人口中患有某种疾病的人数所占的比例。据调查， 腰椎间盘退变的患病率在50岁以上的人群中约为20%。
多基因遗传模式
大多数腰椎间盘退变是由多个基因的变异共同作用引起的，这些变异可能涉及多个生物学过程，如细胞外基质代谢、 炎症反应等。
环境与遗传交互作用
除了基因变异外，环境因素（如长期久坐、重体力劳动等）也可能与遗传因素相互作用，影响腰椎间盘 退变的发生和发展。
基因组关联研究
要点一
方法
基因组关联研究是一种用于识别与复 杂疾病相关基因的方法。通过比较患 有和未患有腰椎间盘退变的人群中基 因变异频率的差异，可以发现与该疾 病相关的基因区域。
挑战
然而，研究也面临诸多挑战，如样本量不足、研究方法不一致以及缺乏长期随访数据等。这些因素限制了研究的 可靠性和可重复性，影响了研究成果的推广和应用。
未来研究方向
01
流行病学研究
未来的流行病学研究应进一步探讨腰 椎间盘退变的危险因素和保护因素， 加强国际合作和数据共享，以提高研 究的代表性和可靠性。
危险因素
年龄
性别
年龄是腰椎间盘退变的主要危险因素之一 。随着年龄的增长，腰椎间盘的水分和弹 性逐渐减少，导致退变的发生。
男性比女性更容易患上腰椎间盘退变。这 可能与男性和女性在生理结构、激素水平 和生活习惯等方面的差异有关。
腰椎间盘退变的机制及基因治疗
ｐ Ｈ值 偏 低 的 生 物学 环 境 中 ，因此 它 也 是 一 个 天 然 Ｆ ｒｆｎ １ ２ 尸 体 腰 段 纤 维环 损 坏 做 了详 细研 ａ ｔａ ￣ ８ 例 对 的免疫 豁 免组 织 。 究 ，在 对腰 椎 间盘 进 行 了大 量压 缩 、拉 伸 、剪 切 、
椎 间盘 构成 整 个 脊 柱 高 度 的 ２ ％～３ ％，在 生 扭 转和 复合 加 载 实验 后认 为 ，背 部 肌 肉作 用很 大 ， ０ ０ 物 力 学 上 ，椎 间盘 是 脊 柱 功 能 单 位 （ ｎ ｔｏ ｌ 屈伸 姿 势 不会 导 致髓 核 突 出 ，而扭 转和 复 合加 载 比 Ｆｕ ｃ ｉ ｎａ
由髓核 、纤维 环 、上 、下 软骨 终 板构 成 。椎 间盘 的 ２ 椎 间盘 退 变 机 制 及结 果 主 要成 分 是 水 、胶 原 和蛋 白多糖 ，水 分 约 占８ ％。 ０ 腰 椎 间盘 的 生理 退 变是 与 年龄 相 关 的生 物力 学
胶 原是 体 内最 丰 富 的蛋 白质 ，正 常情 况 下纤 维环 中 改变 即老化 过程 。文献 报 告２ ０～３ 岁 间椎 间盘 已有 ０ 含 有６ ％ Ⅱ型 胶原 和４ ％ Ｉ型 胶原 。 Ｉ型胶 原抗 张 明显 退变 ［ ０ ０ ３ ］。椎 间盘退 变 的细 胞分 子机理 尚不 完全 力 强 ，主要 分 布在 纤维 环 外层 ； Ⅱ型 胶原 对 抗压 缩 清楚 ，它可 能与 营养 供 应 减少 ，椎 间盘 中基 质 降解 力 ，主 要分 布在 髓 核 内 。蛋 白多糖 是 椎 间盘 中主 要 酶 活 性增 高 ，炎 症 介质 的参 与 及基 质 疲劳 与 衰竭 等 的 大分 子结 构 ：包 括硫 酸 软骨 素 、硫 酸角 质 素和 透 有 关 。 明软 骨 素三 种糖 胺 多糖 分 子 ，它们 的 主要 作 用是 保
基因治疗椎间盘退变的实验研究
因子 ， 而上调的 ＭＭＰ３和 －
盘退变神经根性痛的重要 原因之一 。有研究者。发现 在 。
退变突出椎 间盘组织 中自介 素（Ｌ 一ａ 有较 高活性 ， Ｉ） 具 ｌ 且 能刺激腰椎 间盘细胞合成疼痛介质 ； 提示 Ｉ ａ １ 在退 变椎 间盘组织中高表 达， 过其他 炎症介质 诱发神 经根性疼 通 痛， 可能是 疾病 的始 动 因素 之一 。也 有 研究 者［ 发 现 ， ４ Ｉ－￣ ＬＩ 和肿瘤坏死 因子 （ Ｎ ） Ｔ Ｆ一 ａ在退 变和 突出椎 间盘 中 的表达高于正常 ， Ｉ－￣ 且 Ｌ Ｉ 基因在退变椎间盘中表达 的阳 性 比例要 高于 Ｔ Ｆａ基因（ Ｎ－ 分别为 ７ 和 ５ ）８ ９ ９ ；０ Ａ ０ Ａ的 ０ 退变椎 间盘细胞 Ｉ Ｌ１受体 阳性 ， Ｎ Ｔ ａ 受体 与正常相 比 无明显差别 ； 提示 两种细 胞 因子 均参与 了椎 间 盘退 变 的 致病过程 ， Ｉ－￣ 能 比 Ｔ － 但 ＬＩ 可 ＮＦａ起 了更 重 要 的作 用。 Ｋ ｈａ ａ ｏ ｙｍ 等 观察到退变椎间盘标本 中含有 高活性水平 的一氧化氮（ ｏ）并证实 Ｎ Ｎ ， ｏ能诱导细胞凋亡 ， 使细胞数 目减少 ， 细胞外基质合成下 降。Ｍｉ ｍ ｔ 等 对 １ 个退 ｙ ｏｏ ａ ５ 变突出椎 间盘 中环氧 化酶 （ Ｏ ） Ｃ Ｘ一 ２的基 因表 达进行 研
维普资讯
国际 骨 科学 杂志
２０ ０ ７年 １ 月 第 ２ １ ８卷
第 ６期
Ｉ ｔ ｔ ｏ ｅ ５ ２ ０ ，Ｖｏ．２ ，Ｎｏ ６ Ｊ １ ８ ．
・
３５ ・ ３
基 因治疗椎 间盘退变 的实验研究
椎间盘退变的基因治疗研究进展
覆盖在椎体之上ｌ １ ｌ 。上下 的软骨板与纤维环一起密封着髓核 。纤 维环的胶原纤维束由纤维软骨构成 ， 位于髓核 的四周 。由于要承
受 日常生活 中较大 的扭转负荷和弯 曲纤维 环的纤维束相互斜行 交叉重叠 ， 以使纤维环成为坚实的组织 。但若患者长期承受较大 的负荷 ，容易造成椎 间盘退化 。椎间盘退变 （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｂ ｒ ａ ｌ Ｄ ｉ ｓ ｃ
经组织 。近年来 对基 因重组 的 Ｂ ＭＰ 一 ２和 Ｂ ＭＰ 一 ７的研 究发 现 ，
椎间盘退变 的主要原 因是髓 核内蛋 白多糖 的合成 和分解 的
不平衡 ，因此 治疗椎 间盘退 变就可 以从增加蛋 白多糖 的合成 以 及抑 制蛋 白多糖的分解两方面来展开 。对 于椎 间盘 退变患者来
性得到证实后 ，国内外越来越多 的医院将骨形 态发生蛋 白应用
在 临 床 治疗 中 。
３ ． ３ 生 长 分化 因子 一 ５
生长分化 因子一 ５ ， 也称为软骨源形 成蛋 白一 １ 。哎胚胎 的形成
过程 中．生长分 化因子一 ５主要存 在与形成 软骨的间质内以及 形 成长骨过程 中的软骨核心 中 ， 实验发现 ， 生长分化 因子一 ５能够促
生殖 细胞 基因治疗是指将正常的基 因转移 到患者的生殖 细 胞中使其发育成为正常 的个体 ，生殖 细胞是指 男性的精细胞 和
功能蛋 白质 。其属于转化生长因子一 Ｂ超家族蛋 白。细胞表面 的 转 化生长 因子一 ３受体可结合转 化生长 因子一 １ Ｂ从而使受体 被激
活。 ３ ． ２ 骨 形 态发 生蛋 白
的受体 细胞 中而制 造的产物得到治疗 。目前临床上对基 因治疗 的应用 主要集 中在那些对人类健康具有严重威胁 的疾病 ， 包括 ： 遗传病 、 心血管疾病 、 椎间盘退 变、 感染性 疾病 、 恶性肿瘤等 。
退变性腰椎滑脱症非手术治疗进展
退变性腰椎滑脱症非手术治疗进展随着现代生活的快节奏和工作压力的增加，越来越多的人出现了腰椎退变性疾病。
退变性腰椎滑脱症是一种比较常见的病症，给患者带来了很大的身体不适和痛苦。
针对这一疾病，目前已经有了很多非手术治疗方案，并且取得了一定的进展。
本文将针对退变性腰椎滑脱症的非手术治疗进展进行详细介绍。
一、什么是退变性腰椎滑脱症？退变性腰椎滑脱症是一种椎间盘突出、椎间盘退化和椎体滑移所致的腰椎疾病。
常见的症状有腰背部疼痛、腿部麻木、活动受限等。
这种疾病严重影响了患者的生活质量，甚至在严重的情况下，会导致脊髓压迫，造成下肢瘫痪等严重后果。
二、非手术治疗方案针对退变性腰椎滑脱症，目前已经有了很多非手术治疗方案，主要包括保守治疗、物理治疗、药物治疗和中医疗法等。
1. 保守治疗保守治疗是目前治疗退变性腰椎滑脱症最常用的治疗方法之一。
主要包括休息、减轻负重、改变姿势、热敷等。
这些方法可以缓解疼痛和减轻炎症，但是对于椎间盘突出和椎间盘退化的治疗效果较为有限。
2. 物理治疗物理治疗是通过各种物理手段来改善患者的腰椎症状，包括热疗、冷疗、超声波治疗、牵引等。
物理治疗可以有效减轻疼痛和改善患者的腰椎功能，帮助患者恢复正常的生活状态。
药物治疗是通过药物来缓解患者的疼痛和炎症，包括镇痛药、抗炎药等。
这些药物可以有效减轻患者的不适感和疼痛感，帮助患者更好地进行康复训练。
4. 中医疗法中医疗法是通过中医药、针灸、推拿等方法来治疗退变性腰椎滑脱症。
通过中医疗法可以调节患者的气血，改善腰椎的功能，并且可以减轻疼痛和炎症。
随着医学科技的不断进步，针对退变性腰椎滑脱症的非手术治疗方案也在不断地完善和进步。
最近几年的研究发现，一些新的治疗方法取得了一定的进展，为患者的治疗带来了新的希望。
微创介入治疗是近年来非常受关注的治疗方法之一，通过经皮穿刺技术将药物或者抗炎药直接注入患者的椎间盘或者疼痛部位，有效减轻患者的疼痛感和炎症反应。
微创介入治疗不仅可以有效减轻患者的疼痛感，还可以避免手术和手术后的恢复期，对于一些手术不宜或者手术风险较大的患者来说，是一种很好的治疗选择。
椎间盘退变的基因治疗进展
总结近年 来 国 内外关 于椎 间盘 退行 性 变基 因治疗的进展 情况 。
３ 材料和方法
３１ 资料检索 ．
行 性 变疾 病的生 物治 疗 包括 细胞 因子 的 直接
中图分类号： ８ Ｒ６ １ 文献标识码 Ａ 文章编号： ７ —２ ５ １ ３８２ ６
（０ ８４ —８ ４ — ２ ０ ）２０ ３ ８０ ４
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语 言种类为Ｅ ｇ ｓ 。 索数据库：Ｐ ｂ ｄ ｎ ｌｈ 检 ｉ ｕｍｅ数据
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腰椎间盘退变模型研究进展
第十一章腰椎间盘退变模型研究进展上海第二医科大学附属第九人民医院骨科侯筱魁腰椎间盘突出症的基本病理变化是椎间盘的退变。
退变蕴涵了两方面的涵义：一方面为组织衰老，即随年龄而出现的改变的积累；另一方面，退变是指随着细胞或组织的退行性病理改变而出现的生物化学的改变，进而引起组织物理特性的衰变，并最终表现为功能的破坏和丧失。
在今天，对腰椎间盘退变及由其而引起的下腰痛的关注，已不仅仅局限于医学领域，更逐渐成为一个严峻的社会问题。
据统计，70%的成年人在一生当中都经历过下腰痛的折磨。
目前已知许多因素都与椎间盘退变有关，包括遗传、环境、年龄、慢性长期负重、强体力劳动、肥胖、吸烟、酗酒、糖尿病等等，都被发现能够加速椎间盘的退变。
此外，退变也可继发于某些外科操作，如脊柱内固定、长节段融合、后路突出髓核摘除，经皮融核或激光减压有时也会诱发腰背痛和神经症状。
最近的实验研究焦点已经把目光放在了对未来的退变性椎间盘疾病的处理上。
建立一种可靠而容易重复的椎间盘退变模型而实现对其的系统研究是非常必要的。
本章通过对文献的复习和归纳，对于目前的腰椎间盘退变模型的建立方法和相关研究做一总结。
第一节实验动物的要求及选择首先，医学科研中应用的实验动物应该具备以下完整的资料：①品种、品系及亚系的确切名称；②遗传背景或其来源；③微生物检测状况；④合格证书及合格的饲育条件等。
根据不同的实验目的，应当选择相应的合适的实验动物。
人类属于陆生脊椎动物门，相应的脊椎疾病动物模型的选择也必然局限于此范围内。
椎间盘退变的模型动物应该具备类似人类脊椎的解剖和生理特点，建立的模型应该与人类的椎间盘退变相似和具有可比性。
而模型的可重复性和能够模拟再现人类疾病的客观规律也是基本要求。
目前已经使用并证实效果确切的椎间盘退变模型动物包括鼠、兔、羊、猪、狗、猴等。
鼠尾椎间盘常被用以制作退变模型，缘于其操作容易，对动物的损伤不大，但其对于人类的腰椎间盘疾病的代表性尚需商榷。
腰椎间盘突出症的国内外研究进展
腰椎间盘突出症的国内外研究进展作者：张兆振杨豪郭会卿李沛郑福增来源：《风湿病与关节炎》2013年第06期【摘要】总结腰椎间盘突出症的病因病机，简述目前腰椎间盘突出症的多种治疗方法，以及治疗方法的优缺点，归纳腰椎间盘突出症的治疗规律。
【关键词】腰椎间盘突出症；中医药；现代医学；综述腰椎间盘突出症是由于退行性变或外力作用，使腰椎间盘纤维环破裂、髓核突出，压迫神经根、血管、脊髓、马尾神经等而产生以腰痛、下肢放射痛为主要表现的疾病，属中医学“腰痛病”范畴。
本病好发于20～40岁的青壮年，约占发病患者总数的82%，男性多于女性，下腰部椎间盘为本病的好发部位，约占发病患者总数的97%。
其中，第4，5腰椎之间的椎间盘突出约占65%，第5腰椎与骶骨之间的椎间盘突出次之。
1 认识方面1.1 传统医学《素问·脉要精微论》载：“腰者，肾之府，转摇不能，肾将惫也。
”提出肾与腰部疾病的密切关系。
《金匮要略·五脏风寒积聚病脉证并治》言：“肾者之病，其人身体重，腰中冷，如坐水中……腰以下冷痛，腹中如带五千钱，干姜呤术汤主之。
”论述了寒湿腰痛的发病、症状与治法。
《七松岩集·腰痛》指出：“腰痛有虚实之分，所谓虚者，是两肾之精神气血虚也，凡言虚者，皆两肾自病耳。
所谓实者，非肾家自实，是两腰经络血脉之中，为风寒湿之所侵，内肭挫气之所碍，腰内空腔之中为湿痰瘀血凝滞，不通则痛，当依据脉证辨析而分治之。
”《张氏医通》《杂病源流犀烛》总结历代医家对腰痛的论述，归纳为风腰痛、寒腰痛、肾虚腰痛、气滞腰痛、瘀血腰痛等。
1.2 现代医学椎间盘退行性变是造成纤维环破裂、髓核突出的基本原因，急性或慢性损伤为发生椎间盘突出的主要外因；另外，司机在驾驶过程中，长期处于坐位及颠簸状态，使椎间盘承受的压力增大，腰椎穿刺、遗传、年龄等亦与本病的发生有关。
纤维环破裂时，突出的髓核挤压神经根，是造成腰腿痛的根本原因，出现腰腿痛的机制，王衍全等[1]认为有3种学说[1]，①神经根机械受压学说：机械压迫神经根是引起腿背痛、坐骨神经痛的主要原因。
基因和基因修饰的骨髓间充质干细胞治疗椎间盘退变的研究进展
期 治疗作 用 ， 导人靶 细胞 的具 有 治疗 潜 能 的外 源 基 因
要能够促进细胞外基质的合成 、 降低其分解 ， 或能减少 椎 间盘 细胞 的凋亡 或 死 亡 ， 到恢 复椎 间盘 生 理 功 能 起
的作用 。 目前 研究 较 多的治 疗基 因主 要有 生长 分化 因
子 （ Ｇ ‘ ） 骨形 态发 生 蛋 白 （ ＭＰ ） ＬＭ 矿化 蛋 白一 Ｔ ＦＢ 、 Ｂ ｓ 、Ｉ
的微 环境 改变后 激 活潜 伏 状 态 的降 解 酶 ， 使椎 间盘 也
基质 分解 加速 。椎 问盘 老化 或营养 供 应 障碍时椎 问盘
细胞 又会 合成 分泌 些 细胞 因子 ， 响细 胞 活 性 和 细 影 胞 问信息 交 流 ， 致细胞 凋 亡 。 导
解 临 床症 状 ， 没 有 对 椎 问盘 的 固 有 功 能 进 行 修 复 。 并
维环 的二 次损 伤 Ｊ 。
２ １ 靶基 因 ．
由于椎 间盘 内部 独 特 的 内环 境 ， 了能 够 实 现 长 为
其营 养 主要 通 过软 骨终板 途径 和纤 维环外 周途 经被 动 扩散 而来 。椎 间盘 细胞 老化可 导致其 细胞 功 能减退 和
细胞 活性 下降 ， 而 引起 椎 间盘退 变 。长期 过 高 和 过 进
［ 键词 ］椎 间盘退 变 ； 因治疗 ； 细胞 治疗 ； 述 关 基 干 综
［ 中图分 类号 ］Ｒ ８ ． ６ １５
［ 文献标 识码 ］Ａ
［ 文章编 号 ］１７ —２４ ２ １ ）４０ １—４ ６ １６６ （０ ２ ０ —５ ６０
ｄ ｉ１ ．９ ９ ｊｉ ｎ １ ７ —２ ４ ２ １ ．４ ０ １ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ １６ ６ ．０ ２ ０ ． ３ ｓ
早中期腰椎间盘退变机制及独活寄生汤治疗的研究进展
早中期腰椎间盘退变机制及独活寄生汤治疗的研究进展作者：郭团茂行艳丽朱海云来源：《中国医药导报》2019年第15期[摘要] 椎间盘退行性改变引发多种腰椎退变性疾病，干扰患病人群的身体健康和降低他们的生活质量，同时社会和家庭经济后果损失严重，因此椎间盘退变的机制探索一直是脊柱外科的研究重点。
本文综述了国内外研究报道的关于早中期腰椎间盘退行性改变的发病机制，同时也综述了独活寄生汤改善椎间盘退行性变的机制，为中医药治疗腰椎退变性疾病提供理论依据。
[关键词] 椎间盘退行性改变;应力;炎性因子;凋亡;独活寄生汤[中图分类号] R74 ; ; ; ; ;[文献标识码] A ; ; ; ; ;[文章编号] 1673-7210（2019）05（c）-0041-04[Abstract] The degenerative changes of intervertebral disc cause a variety of lumbar degeneration diseases. These diseases seriously affect the health and quality of life of patients， and also bring bad effects and great economic losses to the society. Therefore， the exploration of the mechanism of disc degeneration has been the focus of research in spinal surgery. This article reviews the studies on pathogenesis of early and middle stage degenerative changes of lumbar intervertebral disc， and the mechanism of improving the degenerative changes of intervertebral disc by Duhuo Jisheng Decoction was also reviewed. These will provide theoretical basis for TCM treatment of lumbar disc degeneration.[Key words] Degenerative changes of disc; Stress; Inflammatory factor; Apoptosis; Duhuo Jisheng Decoction椎间盘退行性改变（intervertebral disc degeneration，IVDD）导致脊椎退变性疾患在脊柱外科很常见，发病率越来越高，严重影响了患者的正常生活[1]。
椎间盘源性腰痛研究现状与治疗进展
椎间盘源性腰痛研究现状与治疗进展椎間盘源性腰痛是在对腰腿痛诊治过程中发现的一种新疾病，一般认为是椎间盘内部结构和代谢功能出现异常，如退变、终板损伤或释放出其些因子，刺激椎间盘内疼痛感受器所引起的严重腰痛。
临床研究表明，椎间盘源性腰痛占慢性腰痛患者的39%。
就其概念、发病机制和治疗等方面的研究进展介绍如下。
关于椎间盘源性腰痛的概念所谓“椎间盘源性腰痛”从广义来上讲，是指与腰椎间盘退变有关的腰痛症状，当包括椎间盘内紊乱，椎间盘退行性病以及腰椎不稳。
1997年Bridwell确定椎间盘源性下腰痛的概念为［1］：椎间盘内各种疾病(如退变，终板损伤等)刺激椎间盘内疼痛感受器所引起的功能丧失的腰痛，不伴根性症状，无神经或节段过度活动的影像学证据。
目前这个概念被大多数学者所接受。
椎间盘源性腰痛的发病机制髓核和纤维环的破裂：椎间盘纤维环破裂是椎间盘源性下腰痛的重要原因，在无神经根机械性压迫的下腰痛患者中，约40%与椎间盘纤维环破裂有关。
Osti 等对27例脊柱尸检标本(平均年龄31.5岁)中的135个腰椎间盘进行分析研究［2］，将纤维环损伤分为外周型、环型和辐射型，髓核则分为正常、中度退变和严重退变。
对中老年患者，椎间盘纤维环破裂的最常见病理基础是髓核变性致纤维环应力分布失衡，进而导致后部纤维环破裂，而病变椎间盘内高含量的炎性介质刺激窦椎神经末端的伤害感受器可导致剧烈疼痛。
但对于年轻的患者，特别是有剧烈运动史时，外周纤维环的物理损伤可能是导致疼痛的原因之一。
腰椎间盘的神经分布及发病机制：IDD发生与腰椎间盘神经分布相关密切。
腰椎间盘在纤维环外1/3处存在丰富的神经分布，正常情况下纤维环内1/3和髓核无神经分布。
纤维环前外侧由灰交通支支配，后外侧主要由窦椎神经分布。
石作为等研究认为部分椎间盘源性腰痛也具有牵涉痛的性质［3］，其理由为腰椎间盘后部纤维环及后纵韧带受脊神经和交感神经的双重支配，交感神经可传递疼痛，脊神经节多极神经元的存在且能够传递疼痛。
基因及生长因子疗法治疗椎间盘退变研究进展
织 的修复 中有这样一个过程 ： 在损伤发
生时椎间组织的修复过程也就启动了 ，
间盘内注射 生理盐水 ， 另一组则注射成
骨蛋 白一 。在注射 后 的 ２周 、 和 ８ ｌ ４周 周分别进 行影像学 分析其椎 间盘 的厚 度。 并将椎间盘厚度换算成百分 比和对 照组进行 比较 。在影像学分析后 ， 出 取 椎 间盘分析 Ｄ Ａ，糖蛋 白和胶元纤维 Ｎ 的含量 。最后 得出结论成骨蛋 白一 可 ｌ
还有学者在体外细胞模型实验中发现 ，
外源性 基 因调 控的 Ｉ Ｆ ｌ Ｇ — 不仅 可以促 进糖 蛋 白合成 而且还 可以促进 细胞 自
身产生 ＩＦ ｌ 。 Ｇ — ｌ
主要 的方法是采 用 了注 射外源性生 长 因子或 者引入编码 生长 因子的基 因到 受损的椎间盘和椎 间组织 ， 来阻止和逆 转椎间盘的退变 。这就要求我们在研 究慢性椎 间盘退变 时应该具 备两个 条
收稿 日期：０ ６ ８ ２ ： ２ ０ ￣） ４ 修订 日期 ：０６ １－ ３ — ２ ０ － １ ０ 作者简介 ： 屈开钛（ ９ ０ ）男 ， １８ － ， 云南籍 ， 在读研究生
以在注射后 ２周就增 加椎 间盘 糖蛋 白
的含量 ；而且 Ｄ Ａ含量也在 ４周后增 Ｎ 高ｌ。利用基因和转基 因技术在椎 间盘 Ｏ ｌ 组织 内合 成生长因子的实验也很 多［。 １ ｌ ｌ 也有 学者利用 和上述 相似 的动 物造模 方法将 ２ ２只成 年 新 西兰 白兔 分 为 ３
外， 长期 的慢性原因例如 ： 椎间关节的长 期过曲或过 伸 、 椎间关节负荷过重都 可 以引起椎间盘退变。其损伤因素是一个
而纤维 化后 的椎 间盘和终 板 由于体 积
椎间盘退变的基础研究进展(一)
椎间盘退变的基础研究进展(一)作者：李宝俊关晓明丁文元椎间盘退变是机体退变的一部分，此进程可以引起一些轻微或自限性症状。
目前认为脊柱疼痛多与椎间盘退变有关。
治疗方法包括保守治疗和手术治疗两类，保守治疗即口服消炎镇痛药物或者物理治疗等；手术治疗的方法包括脊柱椎间融合术和椎间盘置换髓核成形术等。
但目前几乎所有的治疗方法都是为了改善患者的症状，很少从改变椎间盘组织已经出现异常的生物学不平衡性的角度来探讨合适的治疗方法。
目前，分子水平上椎间盘退变的系列研究结果指出引起椎间盘源性下腰痛的主要原因是生物学微环境的不平衡问题。
本文从基础医学的角度对椎间盘退变过程及其相关的变化作一综述如下。
1正常椎间盘组成及其退变过程中生化组成的不平衡正常椎间盘位于上下椎体终板之间，呈圆柱状。
椎间盘的外层被纤维环组织包围着，内层是呈胶冻状的髓核组织〔1、2〕，其内含软骨细胞和胶原纤维网结构，髓核含水量约80％，并且含有丰富的蛋白黏多糖，具有弹性和膨胀性。
正常状态下椎间盘特异的生物学机理可以有效的将脊柱轴向的负荷转变为椎间盘外层纤维环的张力，这样可以在微观上基本保证脊柱基本功能单位的运动功能。
在椎间盘开始出现退变的同时，位于内层的髓核组织的水分开始逐步丢失，在椎体运动时，内层的髓核组织对外层纤维环的流体压力较正常时的压力大。
在长时间的超大压力作用下，纤维环的内层开始退变，产生放射状的裂纹，严重者可以直接破裂到外层的纤维环。
在椎间盘组织退变的同时，软骨终扳同样开始退变，出现部分骨化。
有学者认为，椎间盘的退变始于软骨终板的退变〔3〕，椎间盘的生物化学成分中富含水、胶原、蛋白多糖等，是椎间盘发挥生物功能的物质基础，而软骨终板是供应椎间盘营养的平台，由于椎间盘的营养大部分来自于终板组织，这种骨化的出现直接影响到了椎间盘的营养供给。
尽管渐进性的椎间盘退变过程可以对椎间盘的生物学功能产生巨大的影响，但在椎间盘源性下腰痛的过程中椎间盘的生物化学变化可能起到一个很重要的作用。
腰椎间盘退变基因治疗的研究进展
【 Ｋ ｅ ｙ ｗ ｏ ｒ ｄ ｓ 】 Ｒ Ｎ Ａ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ； Ｌ ｕ ｍ ｂ ａ ｒ ｄ ｉ ｓ ｃ ｄ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｇ ｅ ｎ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｐ ｙ ； Ｔ ｒ ａ ｇ ｅ ｔ ｇ ｅ ｎ ｅ ； Ｖ ｅ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ
・
３ ８ ９ ５・Βιβλιοθήκη ・新 进 展・
腰 椎 间 盘 退 变 基 因 治 疗 的 研 究 进 展
李 翔 ，李新志
【 摘要 】 腰椎 问盘退变 （ Ｌ Ｄ Ｄ ） 引起 的腰 椎疾病 的治 疗一直备 受关 注，其治疗 方法主要 有保 守治 疗和手 术治
疗 ，但 均 不 能 阻止 或 逆 转 腰 椎 间 盘 的 退 变进 程 。近 年 来 ，Ｌ Ｄ Ｄ的 基 因 治 疗 逐 渐 受到 人 们 重视 。基 因 治 疗 主 要 涉及 目的
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年龄和性别
椎间盘退变程度在不同年龄有很大差异， 退变评分在2~28岁的患者中逐渐升高。 椎间盘组织的信号密度改变反映了椎间盘 髓核组织中水分的含量，从幼儿到成人后 期，其水分含量逐渐降低。（该指标与年 龄关系最为密切）
年龄和性别
1926年Heine 等报道女性患者出 现的时间要比男性晚１０年；与女性 相比，男性椎间盘退变较早且更严重， 估计与其重体力劳动和椎间盘组织更 长 的 营 养 供 给 途 径 有 关 。
退变椎间盘的基因治疗
转基因
维持正常椎间髓核内 蛋白多聚糖和Ⅱ型胶原的能力
延缓和逆转椎间盘退变
两种思路
转导能够增强髓核细胞生物学活性的外源 性基因来促进合成代谢功能 转导能够抑制细胞外基质降解的基因来阻 止分解代谢的过程
Thompson等于1991年报道了生长因子对成年狗椎间盘培养细胞的 影响,是最早探索用生长因子诱导退变椎间盘修复的研究之一。 我国顾树明等研究证实,对于多次传代的去分化髓核细胞,TGF β1 有促进蛋白多糖核心蛋白基因表达的作用。
家族性和遗传影响
Sambrook等报告用MRI对86对单卵双胞 胎和154对双卵双生的双胞胎的脊柱进行 检查，结果发现基因遗传因素对椎间盘 退变有显著影响。
椎间盘退变的相关基因类型
遗传因素对椎间盘退变有很大影响； 可能具有共同的寡基因特性、多因素影响的遗传特性。 到目前为止，有几个与椎间盘退变相关的基因位点已 被发现。 遗传因素可以通过多种机制影响椎间盘退变，如影响 脊柱结构的大小和形态，进而影响脊柱的力学结构， 导致对外力作用的不耐受等。 基因可以预先决定椎间盘的生物学进程，包括椎间盘 结构和生物化学成分的合成和破坏，对一些人可以导 致椎间盘退变加速。
环境和行为
重体力负荷尤其是与职业相关的重体力负荷 很早就被怀疑是椎间盘退变的一个危险因素； 对单卵双胞胎施加不同因素的一系列研究一 致表明，腰椎负荷过重只是腰椎退变的危险 因素中的一小部分；腰椎退变与长时间驾驶 没有直接相关性； 与椎间盘退变唯一相关的化学因素是吸烟。
图为单卵双胞胎 兄弟在一段重体 力劳动后的脊柱 MRI表现； 年龄44岁，左侧 为记者，右侧为 农民。记者L5S1 终板出现了明显 异常（箭头示）； 农民L3-4椎体前 方骨赘形成。
对腰椎五个节段椎间盘退变的患病率的研 究发现不同节段之间差异很大； 鉴于危险因素对不同节段椎间盘的影响不 同，分节段报道其流行病学特征很重要。
椎间盘退变可能的危险因素
年龄和性别 环境和行为 家族性和遗传影响 相关基因类型
椎间盘退变现象的散点图 指标包括： 椎间盘信号密度 椎间隙高度丢失 椎间盘膨出 椎间盘突出 骨赘形成 上终板异常 肥胖退变等 及其不同年龄组的总 体评分
48 岁的一对双胞 胎，左侧是程序 员，右侧是管工。 两个人具有相似 的前方和后方的 椎间盘膨出及终 板改变，大多位 于上腰椎，程序 员T12椎体有楔 形 变 。
研究资料中最有价值的是于双胞胎兄 弟观察到椎间盘退变高度相似。这个 结果提示基因型可能对椎间盘退变有 本质上的影响。（如图）
一对49岁的双胞胎， 左侧是汽车驾驶员， 右侧是木匠。两个 人都有比较严重的 椎间隙高度的丢失、 椎间盘膨出和一些 终板改变。 除了木匠L2-3椎体 前方有严重的椎间 盘膨出外，两者椎 间盘退变的表现很 相似。
文
献
Thompson等[8]在1991年就发现TGF β1能刺激狗椎间盘髓核细胞合成蛋白多 聚糖,因此他们推测TGF β1可以用来治疗椎间盘退变。
近来,Yoon等[12]将腺病毒介导的LMP 1基因转染离体培养的鼠腰椎间盘细胞, 结果显示被转染的细胞中蛋白多聚糖的含量较空白对照组增加260%。
Paul等[13]用腺病毒介导的Sox9基因转染退变的人椎间盘细胞,发现Sox9基因 能提高髓核细胞中Pro1mRNA表达水平,同时也能促进Ⅱ型胶原的合成。 Moon等[14]用TGF β1、BMP 2和IGF 1几种生长因子单独和联合应用处理离 体培养的髓核细胞,结果表明,单一的生长因子可以使蛋白多聚糖的含量提高 180%～295%,任意两种生长因子的联合使用可以使蛋白多聚糖的含量提高 322%～398%,而三种生长因子联合使用其蛋白多聚糖的含量提高达471%。
腰椎间盘退变的流行病学、遗传学 及基因治疗研究进展
生理解剖
椎间盘的功能
保持高度：椎体、椎间孔、后关节突 连接椎体：并使其有一定活动度 传递压力 缓冲作用 维持屈度
病理演变过程
椎间盘退变的定义
指椎间盘组织的结构适应腰椎负荷 的改变或椎间盘自身损伤而出现的一系 列改变。
目前普遍评估方法是MRI
一对61岁的双胞胎， 左侧是农民，右侧是 司机。两个人在同一 椎间隙水平出现了同 样严重的椎间隙高度 丢失、椎间盘膨出和 终板改变。而农民椎 间隙变窄的是L4-5水 平，司机是在L1-2水 平。
家族性和遗传影响
1995年报道，在男性单卵双胞胎上进行 研究，结果显示在椎间盘退变的程度和 部位呈现显著的家族性。 对20对30~60岁的单卵双胞胎进行研究， 分节段评价其腰椎间盘退变的相似程度。 结果显示在腰椎间隙高度丢失、椎间盘 膨出、突出、椎间盘干燥等方面具有明 显的家族性影响。
MRI定性评估方法： 椎间隙高度丢失 椎间盘膨出 椎间盘信号减低 Schmorl结节形成 终板硬化
椎间隙高度丢失
是临床上最常用的诊断椎间盘退变的影 像学特征。 严重的椎间隙高度丢失是椎间盘退变的 常见征象。 单节段严重的椎间隙高度丢失可能是由 于创伤或者生物力学异常引起而不是全 身退变的一部分。
椎间盘退变的患病率和发生率
基因治疗示意图
靶细胞 基因表达 基因 蛋白
载体
抑制病变的发生 促进受损组织的 修复
基因治疗的方式
直接基因治疗：把带有目的基因的载体 直接转导至靶细胞内； 间接基因治疗：将靶细胞取出进行培养, 体外基因转导后,再植入靶组织中 。
目的基因的选择
是基因治疗的重要环节。 目前用于促进细胞的合成代谢的基因有TGF-β1 (转化生长因子β1 ）、LMP 1(矿化蛋白1 )、BMP 2 （骨形态发生蛋白2）、IGF 1（胰岛素生长因子1） 等； 用于抑制细胞外基质降解的基因有TIMP 1 (一种 内源性的基质金属蛋白酶抑制剂)。