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椎間盤組織的修復

現代社會中下腰痛的發病率非常高，它和椎間盤的退變性改變有關。

椎間盤實際上是一個密封的容器，上下有軟骨板，它是透明軟骨覆蓋于椎體上、下面能環中間的骨面。

修復椎間盤組織是理想的治療方法，但目前沒有可供移植的合適組織。隨著現代組織工程學的進展，這一困難有望被克服。

最近美國科學家報道了在體外培養的情況下誘導間充質干細胞(mesenchymal stem cells，MSCs)向髓核樣細胞轉化。他們采用三位藻酸鹽水凝膠體系培養大鼠MSCs，培養液中加入TGF-[beta]1，分別在缺氧(2%O2)和正常氧含量(20%O2)條件下進行培養。使用共焦顯微鏡觀察細胞增值以及在染色后觀察細胞的代謝狀態，采用流式細胞儀、半定量RT-PCR和Western雜交法來檢測細胞的表型、生物合成能力以及在細胞分化過程中的信號途徑。

結果發現，在缺氧條件下培養的細胞發生大片聚集，生化染色陽性。葡萄糖轉移酶-3、基質金屬蛋白酶-2、II型和XI型膠原以及蛋白聚糖aggrecan的mRNA和蛋白表達均發生上調。而細胞外蛋白聚糖decorin、二聚糖biglycan、纖調蛋白fibromodulin和lumican等的水平沒有改變。缺氧還使CD44(hyaluronan受體)、ALCAM(CD166)和endoglin(TGF-[beta]受體)持續表達。

培養液中加入TGF-[beta]則增強了MAPK的活性，并使Sox-9、aggrecan和II型膠原表達升高。由此作者認為，在缺氧以及TGF-[beta]誘導下，MSCs可以向髓核細胞的表型方向分化，這可能是通過MAPK信號途徑傳導的。MSCs有望被用來修復椎間盤的退變。

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