干细胞共培养技术及其在椎间盘退变治疗中应用的研究进展

Research progress on stem cell co-culture and its application in the treatment of intervertebral disc degeneration

中文摘要:

  椎间盘退变（intervertebral disc degeneration，IDD）的具体发生机制尚不明确。临床实践中常借助病理学和影像学检查对IDD进行评估与诊断。随着社会老龄化进程的加快，IDD的发生率以及与之相关的医疗、社会成本均逐步上升，对人民健康和经济发展构成了严重的威胁。椎间盘由髓核、纤维环和软骨板三部分构成，内部无血管组织，营养供应少、组织代谢低使得椎间盘退变的速度快，自我修复难。临床治疗IDD疾病的方法主要包括保守治疗和手术治疗，均是针对临床症状的缓解，难以延缓退化或逆转椎间盘的功能状态。近年来，干细胞生物学技术通过各种方式诱导椎间盘细胞的表型分化，调节椎间盘的内环境，从生物学修复角度，为IDD的防治提供了崭新的思路。细胞共培养技术是在体外将两种或两种以上的细胞同时或先后、直接或间接培养在同一环境中，可相对真实地模拟细胞在体生长环境，还原其形态结构与功能，从而获得常规生化培养难以比拟的效果。目前椎间盘再生的共培养体系中，细胞主体多为干细胞，其广泛存在于脂肪、骨髓等多种组织中，具有强大的自我复制能力，并能向椎间盘细胞分化。既往研究发现，人类椎间盘具有细胞多样性，其中髓核细胞（nucleus pulposus cells，NPCs）、纤维环细胞（annulus fibrosus cells，AFCs）以及脊索细胞（notochord cells，NCs）不仅在椎间盘发育和修复过程中发挥关键作用，还具有调控干细胞增殖与分化的能力，故有望成为共培养体系中理想的组合细胞。干细胞与椎间盘细胞共培养能够克服单种细胞培育与移植的局限性，较大限度还原细胞在体生长所依存的环境，因此该技术在修复椎间盘方面具有很强的潜力[8]。笔者就近年来干细胞共培养技术及其在IDD中应用的研究进展予以综述，以期为临床实践提供参考。

英文摘要: