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骨髓间充质干细胞移植对兔退变椎间盘髓核细胞衰老的体内调控机制研究

一、引言

1.1研究背景与意义

椎间盘退变（IntervertebralDiscDegeneration，IDD）是一种常见的脊柱疾病，其发病率随着年龄的增长以及现代生活方式的改变而逐渐升高。据统计，全球约80%的成年人在一生中至少经历过一次下腰痛，而椎间盘退变及其继发的一系列疾病是导致下腰痛的主要诱因之一。在我国，随着老龄化社会的加速到来，椎间盘退变患者数量不断攀升，给社会和家庭带来了沉重的医疗负担。

椎间盘退变不仅会引起下腰痛，还可能导致椎间盘突出、腰椎管狭窄等严重并发症，进而压迫神经，出现下肢放射痛、麻木、肌力运动感觉功能障碍等症状，严重影响患者的生活质量。目前，临床上对于椎间盘退变的治疗手段主要包括保守治疗和手术治疗。保守治疗如药物治疗、物理治疗等，虽能在一定程度上缓解症状，但无法从根本上阻止椎间盘退变的进程；手术治疗，如椎间盘切除术、脊柱融合术等，虽然能解决部分问题，但存在创伤大、恢复时间长、并发症多等风险，且部分患者术后仍会出现疼痛复发或其他脊柱问题。因此，深入探究椎间盘退变的发病机制，开发新的治疗方法迫在眉睫。

近年来，随着干细胞技术的飞速发展，骨髓间充质干细胞（BoneMesenchymalStemCells，BMSCs）因其具有多向分化潜能、低免疫原性、免疫调节等特性，成为治疗椎间盘退变的研究热点。研究表明，BMSCs可以在特定条件下分化为髓核细胞，补充退变椎间盘中缺失的细胞成分；还能分泌多种细胞因子，调节椎间盘微环境，抑制炎症反应，促进细胞外基质合成，从而延缓或逆转椎间盘退变进程。然而，目前关于BMSCs移植治疗椎间盘退变的具体机制尚未完全明确，尤其是其对兔退变椎间盘髓核细胞衰老的影响研究较少。

本研究旨在通过体内实验，探究BMSCs移植对兔退变椎间盘髓核细胞衰老的影响及其潜在机制，为椎间盘退变的治疗提供新的理论依据和治疗策略。这不仅有助于加深我们对椎间盘退变发病机制的理解，还可能为开发更加安全、有效的治疗方法奠定基础，具有重要的科学价值和临床应用前景。

1.2国内外研究现状

在椎间盘退变机制研究方面，国内外学者已取得了一定进展。国外研究发现，细胞营养减少、生存细胞数量下降、细胞衰老、聚集蛋白多糖丢失和浓度下降、基质蛋白改变、降解的基质大分子物质聚集、基质疲劳性衰退以及退变椎间盘中磷酯酶A2（PLA2）活性升高等因素，均与椎间盘退变密切相关。国内中山大学附属第一医院王建儒和郑召民教授团队通过单细胞测序聚类等技术，发现丝甘蛋白聚糖（SRGN）在重度退变椎间盘和退变晚期髓核细胞中高表达，敲除小鼠中的SRGN有效缓解了椎间盘退变的进展，揭示了SRGN可能通过NF-кB通路促进炎症因子分泌、巨噬细胞浸润及M1极化，加剧椎间盘局部炎症反应，从而介导椎间盘退变的新机制。

骨髓间充质干细胞特性及应用研究中，BMSCs具有多向分化潜能，在特定诱导条件下可向成骨细胞、脂肪细胞、肌细胞、神经细胞等组织细胞分化。其低免疫原性使得机体对外来BMSCs不易产生免疫应答，为异体移植提供了可能。在应用方面，国内外均开展了大量关于BMSCs治疗多种疾病的研究，如骨缺损修复、心肌梗死治疗等。在椎间盘退变治疗领域，国外有研究将BMSCs移植到退变的椎间盘内，发现其可在一定程度上改善椎间盘的生物力学性能和组织学结构。国内也有众多学者进行相关探索，证实BMSCs移植能够延缓椎间盘退变进程。

关于骨髓间充质干细胞对兔退变椎间盘髓核细胞衰老影响的研究，目前相关报道相对较少。国外有研究初步探讨了BMSCs移植对兔椎间盘退变模型中髓核细胞凋亡的影响，但对于髓核细胞衰老的研究尚未深入。国内研究主要集中在BMSCs对椎间盘退变的整体治疗效果上，对其影响髓核细胞衰老的机制研究还存在不足。

综上所述，虽然国内外在椎间盘退变机制、BMSCs特性及应用等方面取得了一定成果，但对于BMSCs移植对兔退变椎间盘髓核细胞衰老影响的研究仍有待完善。深入开展这方面的研究，将有助于进一步明确BMSCs治疗椎间盘退变的作用机制，为临床应用提供更坚实的理论基础。

1.3研究目标与内容

本研究旨在深入探究骨髓间充质干细胞移植对兔退变椎间盘髓核细胞衰老的影响及其潜在机制，为椎间盘退变的治疗提供新的理论依据和治疗策略。具体研究内容如下：

兔退变椎间盘模型的构建：选用健康新西兰大白兔，采用纤维环穿刺法构建兔退变椎间盘模型。通过影像学（MRI）、组织学（HE染色、番红O-固绿染色）等方法对模型进行评估，确保模型构建成功，为后续实验奠定基础。

骨髓间充质干细胞的分离、培养与鉴定：抽取兔骨髓，采用全骨髓贴壁法分离培养BM