Research progress of mechanism of natural small molecules in the treatment of intervertebral disc degeneration

English Abstract:

  腰椎间盘退变（intervertebral disc degeneration，IDD）已被证实是引起腰痛（low back pain，LBP）的主要原因之一。椎间盘（intervertebral disc，IVD）是位于脊柱椎体间可适度移动的组织，由三部分组成，包括中央高度水合的髓核（nucleus pulposus，NP）、周围弹性的纤维环（annulus fibrosus，AF）及软骨终板（cartilaginous endplate，CEPs）；IDD的发生是一个复杂病理变化过程，炎症反应、氧化应激、细胞凋亡和细胞外基质（extracellular matrix，ECM）合成与分解代谢等多种生物过程在IDD发生发展中起着重要作用。迄今为止，大多数IDD的治疗方式，主要包括卧床休息、非甾体抗炎药和镇痛药等保守治疗，以及腰椎间盘摘除术和椎间融合术等外科手术干预，这些方法主要侧重于暂时缓解症状而不是针对发病机制，因此IDD的进展不会被逆转。近年来，干细胞、基因和分子治疗等新策略被用于IVD的再生。尽管这些方法带来了新的治愈可能性，但仍有大量困难需要克服。天然小分子是广泛存在于动植物及其他天然物质中具有药理活性的物质，如多酚类、黄酮类和生物碱等，因其具有抗炎、抗氧化等作用受到越来越多学者的关注。随着现代医学研究的不断发展，使用天然小分子药物治疗IDD目前已被视为常规疗法的可能替代方案。此外，天然小分子具有独特的药物动力学优势，当其分子量＜500Da时，具有更高的生物利用度，更易穿透细胞进而发挥作用，部分分子量较大者也同样在IDD治疗中发挥着重要作用。目前，基于天然小分子的治疗是一个相对缺乏研究却有潜力的领域；在这方面，一些天然小分子已经在体外、体内研究中展现出作为治疗IDD药物的潜力。这些小分子治疗药物具有诱导椎间盘细胞再生和防止IDD进展的多种作用，包括抗氧化、抗炎、抗衰老、抗凋亡、抗分解代谢、调节自噬和抗衰老。笔者就天然小分子对IDD治疗的作用机制综述如下。