间充质干细胞来源外泌体治疗椎间盘退变的机制研究进展
杨超强 张虎林 汪小敏 王亮 王宜灿【摘 要】 椎间盘退变是一种以髓核细胞凋亡减少、细胞外基质降解加速为主要病理特征,常伴随慢性腰痛或下肢神经根性疼痛等临床表现的脊柱疾病。随着再生医学的发展及椎间盘退变机制的不断研究,间充质干细胞来源外泌体作为一种用于细胞间通讯的活性生物物质,已被证实在椎间盘再生中具有治疗潜力。其可抑制炎症反应和调节免疫系统,促进髓核细胞增殖和再生,提高体外细胞外基质的生成,具有逆转或者中止椎间盘退变的潜能。综述间充质干细胞来源外泌体的生物学特性和功能及其在椎间盘退变治疗中的作用及机制,以期为后续研究和临床应用提供指导。
【关键词】 椎间盘退变;间充质干细胞;外泌体;下腰痛;机制;研究进展;综述
下腰痛(low back pain,LBP)是一种非常普遍的脊柱疾病,也是世界范围内导致残疾的主要原因。据统计,特定时间内,一般人群中LBP的平均患病率约为18%,1年患病率约为38%[1]。随着我国老年人口的增多和现代生活方式的变化,LBP发病率呈低龄化趋势。椎间盘退变(intervertebral disc degeneration,IDD)是LBP广泛认可的因素之一。导致IDD的原因尚不清楚,但有学者认为,年龄、异常机械应力、创伤、营养缺乏和遗传等因素可能涉及其中[2]。IDD由于代谢失衡,细胞外基质(ECM)成分的变化、髓核细胞的丢失、过度氧化应激和炎症反应导致椎间盘结构恶化,软骨终板内的微孔钙化,使气体和营养物交换遭受损害[3]。目前,保守及手术治疗效果欠佳,不能延缓或逆转其退变进程,因此需要新的治疗方案直接解决IDD的原因,保留或恢复椎间盘结构和机械功能。
由于目前治疗IDD的局限性,越来越多的研究致力于退行性椎间盘再生,主要集中于生物活性分子注射、细胞治疗、组织工程和基因治疗等领域,其中干细胞治疗被广泛关注[4-5]。干细胞分泌的外泌体在再生医学中发挥了重要作用,通过维持内源性干细胞、抑制凋亡和调节免疫反应等方面治疗IDD[6]。外泌体也可以分化为髓核样细胞,并补充机体减少的髓核细胞,延缓IDD进展。本文综述间充质干细胞来源外泌体(mesenchymal stem cell-derived exosomes,MSC-Exos)在IDD治疗方面的研究进展,并为临床工作提供指导。
1 MSC-Exos的生物学特性及功能
随着组织工程和再生医学的发展,外泌体作为细胞间通讯的活性生物物质,其促进组织再生的能力取得了长足进展。MSC-Exos是研究最广泛的外泌体来源之一 ......
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