研究人员在退化的椎间盘中发现了干细胞,有修复的潜力
杰斐逊医学院的骨科研究人员首次在人类脊柱的椎间盘中发现了干细胞,这表明这些细胞有一天可能被用于帮助修复退变的椎间盘,并治疗下背部和颈部疼痛。
2007年11月1日发表在《脊柱》杂志上的一篇报道称,费城托马斯·杰斐逊大学杰斐逊医学院的马卡兰·瑞斯巴德博士和欧文·夏皮罗博士领导的研究小组在退化的成人椎间盘和动物椎间盘中都发现了干细胞。
许多人都患有腰痛,治疗方法包括服用止痛药(如乙醯氨基酚),以及椎体融合术等医疗程序。在美国,每年用于治疗背痛和椎间盘疾病的总费用约为1000亿美元,是导致失业的主要原因。
夏皮罗博士说,当脊柱椎间盘退化时,细胞会丢失,产生被称为蛋白聚糖的水结合分子的能力也会下降。水会吸收脊柱上的力,基本上起到减震器的作用。失去蛋白聚糖会导致椎间盘损伤,有时还会引起疼痛。
他说:“如果我们能让椎间盘中的细胞再生或增加它们合成的蛋白聚糖的数量,那就太棒了。”“这样我们就可以再生脊柱的减震能力。”
里斯巴德博士是杰斐逊医学院(Jefferson Medical College)的骨科外科助理教授,夏皮罗博士是骨科外科教授。他们和同事探讨了利用成体干细胞再生蛋白聚糖的可能性。联邦法规禁止他们使用胚胎干细胞。
里斯巴德博士通过观察发现,虽然他从椎间盘中分离出的组织不再与水结合,但这些组织仍可能含有休眠的干细胞。他认为,虽然这些细胞不再具有修复受损椎间盘的功能,但在适当的条件下,它们可以被激活。
为了探索这种可能性,他从废弃的椎间盘组织中分离出仍有增殖能力的细胞。里斯巴德博士指出,在某些条件下,这些细胞可能会被鼓励形成骨骼。在其他条件下,细胞会形成软骨甚至脂肪。试验证明这些细胞确实是休眠的椎间盘干细胞。他说:“如果我们能够刺激患者体内的‘沉默’细胞,那么就有可能修复退行性椎间盘疾病的破坏,而不需要进行可能限制脊柱运动的侵入性手术。”
据Risbud博士介绍,在早期的工作中,研究人员发现椎间盘的局部条件可以促进骨髓的成体干细胞获得椎间盘细胞的特征。在圆盘内,当地的条件是独特的,因为氧气含量很低。这些条件导致许多特化分子的表达,包括水结合蛋白聚糖。研究人员目前的一些实验集中在使用成体干细胞来修复退化的椎间盘。
夏皮罗指出,其他研究人员已经提取了骨髓干细胞,并制造出了新的骨骼、软骨和脂肪组织。“我们的下一步是激活这些椎间盘干细胞,让它们重新填充椎间盘,制造蛋白聚糖,恢复水结合,
科学家们推测,由于干细胞存在于退化的圆盘中,可能存在阻断干细胞活性的分子。夏皮罗博士说:“有些东西正在抑制椎间盘修复过程。”Drs。夏皮罗和瑞斯巴德一致认为,“需要新的研究来发现这种抑制分子的本质”,并找到阻止它们活动的方法,促进自然愈合。
资料来源:托马斯·杰斐逊大学