張學(xué)良，冉 兵，鐘瑞丹，葉軍明

（1. 贛南醫(yī)科大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院；2. 贛南醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院疼痛科；3. 贛南醫(yī)科大學(xué)，江西 贛州 341000）

腰痛是世界范圍內(nèi)導(dǎo)致殘疾的主要原因，給世界各國造成了沉重的社會經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，其預(yù)防和治療成為全球公共衛(wèi)生計(jì)劃的重要挑戰(zhàn)［1-2］。大約80%的人在一生中的某個(gè)階段會受到椎間盤退變和隨之而來的腰痛的影響［3］。目前，椎間盤（Intervertebral disc，IVD）退變機(jī)制尚不明確，吸煙、糖尿病、感染、遺傳異常、非生理性機(jī)械應(yīng)力及衰老等可導(dǎo)致髓核（Nucleus pulposus，NP）細(xì)胞中線粒體的結(jié)構(gòu)和功能異常，引起IVD內(nèi)合成代謝與分解代謝不平衡，微環(huán)境破壞，表現(xiàn)為IVD內(nèi)Ⅱ型膠原、蛋白多糖等細(xì)胞外基質(zhì)含量下降，NP細(xì)胞數(shù)量減少及基質(zhì)金屬蛋白酶含量增加，最終導(dǎo)致IVD退變［4］。

IVD 由中心凝膠樣的NP、外圍的纖維環(huán)（Annular fibrosus，AF）及上下軟骨終板組成，是椎體間的連接部分，對脊柱力學(xué)傳導(dǎo)和腰椎結(jié)構(gòu)的維持至關(guān)重要。髓核內(nèi)包含髓核細(xì)胞，Ⅱ型膠原蛋白和蛋白聚糖等細(xì)胞外基質(zhì)，其作用主要為平衡椎體終板壓力和應(yīng)力。纖維環(huán)富含Ⅰ型膠原蛋白和AF 細(xì)胞，在脊柱負(fù)荷時(shí)抵抗來自髓核的橫向張力。終板細(xì)胞是嵌入在透明軟骨基質(zhì)中的軟骨細(xì)胞，是椎間盤與椎體的接合部，也是椎間盤營養(yǎng)、代謝的渠道。正常的椎間盤可傳遞和分散脊柱各方向的應(yīng)力，維持椎間隙高度、減緩脊椎退變［5-8］。

近年來研究發(fā)現(xiàn)，間充質(zhì)干細(xì)胞（Mesenchymal stem cells，MSCs）在特定條件下可以分化為軟骨細(xì)胞樣細(xì)胞和髓核細(xì)胞樣細(xì)胞，移植MSCs 可增加NP細(xì)胞數(shù)量和細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular matrix，ECM）含量，從而改善IVD 含水量和高度、延緩IVD 退變［9-10］。目前常用于研究治療IVD 退變的MSC 包括骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（Bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs）、脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞（Adipose mesenchymal stem cells，AMSCs）和臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（Umbilical cord mesenchymal stem cells，UCMSCs）。有證據(jù)表明BMSCs、AMSCs和UCMSCs均能夠分化為髓核樣細(xì)胞（Nucleus pulposus cells，NPCs），改善IVD含水量和高度，延緩IVD 退變［9，11-12］，然而與BMSCs和AMSCs相比，UCMSCs具有更低免疫原性［13］，更適合同種異體應(yīng)用。此外，UCMSCs 還具有來源廣泛、獲取無痛、容易收集、存儲和運(yùn)輸、倫理道德爭議少等優(yōu)點(diǎn)［14］。有研究［15-16］發(fā)現(xiàn)，UCMSCs 源性外泌體具有與UCMSCs 相似的功能，不受IVD 惡劣微環(huán)境影響，且具有免疫原性低、無致組織骨化或鈣化、無致瘤作用等。本文就臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞及其外泌體在椎間盤退化的修復(fù)及再生中的作用進(jìn)行綜述，以期更好地指導(dǎo)臨床研究。

1 UCMSCs概況

1.1 UCMSCs 來源及分離培養(yǎng) UCMSCs 是一類存在于臍帶（Umbilical cord，UC）組織，具有自我更新和多向分化潛能的成體干細(xì)胞。UC 兩端分別連著胎兒和胎盤，在妊娠期間連續(xù)不斷為胎兒供應(yīng)氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，由一條臍靜脈、兩條臍動(dòng)脈、臍帶血管周圍透明黏液樣結(jié)締組織（即華爾通氏膠）和最外層羊膜組成［17］。UCMSCs 的分離培養(yǎng)方法較多，尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法［18］。外植體法和酶消化法是常用于提取UCMSCs 的方法［19］。外植體法：新鮮臍帶剝離臍帶動(dòng)靜脈后，剪成1 mm3左右的碎塊，平鋪于培養(yǎng)皿上，加入含有10%胎牛血清和1%抗生素的低糖Dulbecco改良鷹培養(yǎng)基（L-DMEM），于37 ℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2 周左右，收集P0 代細(xì)胞。酶消化法：使用膠原酶或胰酶消化去除臍帶血管的組織，過濾收集UCMSCs，并于T75 培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)［16］。研究表明，外植體法和酶消化法都能有效分離提取UCMSCs，酶消化法能在短時(shí)間內(nèi)從人臍帶組織中獲得大量的UCMSCs，而外植體法有更高的細(xì)胞產(chǎn)量。外植體組織釋放的旁分泌因子能夠促進(jìn)細(xì)胞增殖，使其細(xì)胞產(chǎn)量豐富［20-21］。

1.2 UCMSCs 生物學(xué)特性 UCMSCs 因具有自我更新能力、多向分化潛力、低免疫原性、免疫調(diào)節(jié)及歸巢能力等特點(diǎn)，被廣泛用于干細(xì)胞組織工程研究［22］。研究發(fā)現(xiàn)，從健康產(chǎn)婦分娩后華爾通氏膠中提取的UCMSCs 自我更新能力強(qiáng)，體外培養(yǎng)可傳至20 代［23］。UCMSCs 在特定條件下可分化為NPCs。PEREZ-CRUET M 等［9］使用髓核分化培養(yǎng)基將UCMSCs 體外誘導(dǎo)分化為NPCs，然后用PKH26 染料標(biāo)記分化后的NPCs，并將其移植到兔退變的椎間盤中，8 周后進(jìn)行IVD 組織病理學(xué)、免疫細(xì)胞化學(xué)和q-PCR 分析，結(jié)果表明，UCMSCs 在分化培養(yǎng)基中能夠分化為NPCs，移植后能在退化椎間盤中表達(dá)髓核細(xì)胞特異基因和蛋白質(zhì)。DABROWSKI F A 等［24］通過混合淋巴細(xì)胞反應(yīng)（Mixed lymphocyte response，MLR），發(fā)現(xiàn)UCMSCs在同種異體移植模型中具有很強(qiáng)地抑制淋巴細(xì)胞增殖的潛力。CORSELLO T 等［25］研究發(fā)現(xiàn)，UCMSCs 能夠抑制MLR 中T 細(xì)胞增殖，但在MLR 中加入U(xiǎn)CMSCs 表達(dá)的CD276/B7-H3 抗體后，其免疫調(diào)節(jié)能力消失，這一結(jié)果表明UCMSCs具有免疫調(diào)節(jié)和免疫耐受的特性。另有研究［26］發(fā)現(xiàn)，UCMSCs 具有歸巢能力，能夠遷移至效應(yīng)位點(diǎn)，分泌趨化因子和細(xì)胞因子等有助于維持組織穩(wěn)態(tài)和組織修復(fù)的蛋白分子，該過程受到信號分子、氧氣和機(jī)械信號的嚴(yán)格梯度控制。UCMSCs較強(qiáng)的遷移和歸巢特性是修復(fù)受損組織的重要機(jī)制之一，其遷移和歸巢能力與其表達(dá)的整合素α4和巨噬細(xì)胞炎癥蛋白1β有關(guān)［27］。

UCMSCs 表達(dá)多種特異性細(xì)胞表面標(biāo)志物，除表達(dá)MSCs 標(biāo)志物CD105、CD90 和CD73 外，還表達(dá)黏附分子標(biāo)志物CD54、CD13、CD29和CD44，低表達(dá)或不表達(dá)CD31、CD14、CD34、CD45 和其他造血干細(xì)胞相關(guān)表面抗原。這符合國際細(xì)胞治療學(xué)會的間充質(zhì)和組織干細(xì)胞委員會提出的人類間充質(zhì)干細(xì)胞的最低標(biāo)準(zhǔn)［28］。UCMSCs不表達(dá)參與T淋巴細(xì)胞活化的免疫應(yīng)答相關(guān)抗原，如：CD80、CD86、CD40、CD40L和主要組織相容性復(fù)合物Ⅱ類抗原HLA-DR［13，19］，這可能是其具有低免疫原性特點(diǎn)的原因。

1.3 UCMSCs治療IVD退變的作用機(jī)制 UCMSCs治療IVD 退變的機(jī)制尚不明確，通過多方面作用參與調(diào)節(jié)IVD 退變。體內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，MSCs可以通過以下幾種方式發(fā)揮再生作用［29］：①分化成髓核樣細(xì)胞；②激活椎間盤內(nèi)源性細(xì)胞；③產(chǎn)生抗炎作用。另外，EKRAM S等［10］研究發(fā)現(xiàn)，UCMSCs及其分化后的軟骨祖細(xì)胞移植入椎間盤后，能夠遷移、歸巢、分散和整合到退化椎間盤中，能在低氧、高滲及營養(yǎng)匱乏的椎間盤環(huán)境中存活并修復(fù)受損椎間盤。移植MSC 減緩IVD 退化的機(jī)制包括通過分化為髓核樣細(xì)胞直接增加細(xì)胞數(shù)量和調(diào)控髓核微環(huán)境，改善髓核代謝，從而增加細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生。QI L 等［30］使用UCMSCs條件培養(yǎng)基培養(yǎng)治療經(jīng)高糖損傷的髓核間充質(zhì)干細(xì)胞（Nucleus pulposus mesenchymal stem cells，NPMSCs）后，通過流式細(xì)胞儀測細(xì)胞凋亡，qPCR、蛋白印跡和免疫組化等檢測基因及蛋白表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，UCMSCs 條件培養(yǎng)基能增加Bcl-2及減少Bax的表達(dá)，調(diào)節(jié)細(xì)胞凋亡和有絲分裂，從而保護(hù)NPMSCs 免受高糖的損傷。ZHANG B 等［31］研究發(fā)現(xiàn)，UCMSCs 外泌體通過激活ERK1/2 和p38 促進(jìn)細(xì)胞增殖并防止氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的體外細(xì)胞凋亡。上述研究表明了UCMSCs及其外泌體通過多方面參與IVD退變的修復(fù)及再生。

2 UCMSCs治療IVD退變

2.1 動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 近年來研究表明，移植UCMSCs可有效治療IVD 退變。ZHANG Y 等［32］用轉(zhuǎn)染綠色熒光蛋白基因的腺相關(guān)病毒載體（AAV2-EGFP）標(biāo)記UCMSCs，并移植到犬退變的椎間盤中，分別在0、4、8、12 和24 周使用X 線和MRI 測量椎間盤高度和灰度值，并于24 周后行脊柱生物力學(xué)、組織學(xué)和基因表達(dá)分析；另外，在20周時(shí)取移植熒光標(biāo)記UCMSCs的犬椎間盤，使用免疫組化檢測和熒光顯微鏡觀察UCMSCs移植后存活情況。結(jié)果表明，UCMSCs移植后能夠維持退變IVD 屈伸和左右旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)范圍，改善退變IVD 椎間盤高度和T2 加權(quán)像信號強(qiáng)度。同時(shí)，UMSCs 移植后可促進(jìn)聚集蛋白聚糖和Ⅱ型膠原的椎間盤基質(zhì)形成，且首次證明了UCMSCs 移植可以在犬退行性IVD 中存活20 周。此外，王彥強(qiáng)等［33］將UCMSCs 移植到兔退變的椎間盤中，分別于術(shù)前、術(shù)后4、8和12周進(jìn)行X線、MRI和蛋白多糖的檢測，發(fā)現(xiàn)UCMSCs移植組椎間盤高度指數(shù)、MRI T2加權(quán)像信號強(qiáng)度及蛋白多糖含量均較退變組有所改善。綜上所述，移植UCMSCs 對IVD 退變有一定的修復(fù)和再生作用，但I(xiàn)VD 內(nèi)高滲、低氧、酸性增加及增加的炎癥因子［34-35］使移植后的干細(xì)胞無法保質(zhì)保量地在IVD 內(nèi)存活。研究發(fā)現(xiàn)，髓核祖細(xì)胞或髓核細(xì)胞可以在較差的IVD 微環(huán)境中存活［36］。另外，PENG B G 等［37］認(rèn)為，通過基因編輯，使其能夠適應(yīng)IVD 較差的微環(huán)境或許是一種令細(xì)胞在椎間盤內(nèi)長期存活的有效方法。

因此，在單純移植UCMSCs 治療IVD 退變的基礎(chǔ)上，有研究者對UCMSCs 進(jìn)行基因改造或在體外條件下使用定向分化培養(yǎng)基將UCMSCs誘導(dǎo)分化為軟骨樣細(xì)胞或髓核樣細(xì)胞后再移植到退變IVD 中，以探索UCMSCs分化后的細(xì)胞對退化椎間盤的再生修復(fù)作用。KHALID S 等［38］將3 種細(xì)胞分別移植至大鼠IVD 退變模型中，2 周后進(jìn)行病理學(xué)和免疫組織學(xué)分析，比較SOX-9 和SIX-1 轉(zhuǎn)錄因子轉(zhuǎn)染的UCMSCs、未轉(zhuǎn)染UCMSCs 分化的軟骨祖細(xì)胞和UCMSCs修復(fù)退變椎間盤的作用，結(jié)果表明，用Sox-9和Six-1 轉(zhuǎn)染的UCMSCs 表現(xiàn)出更好的歸巢、整合和分化成脊索細(xì)胞的能力，更佳的椎間盤修復(fù)作用。另外，PEREZ-CRUET M 等［9］使用分化培養(yǎng)基培養(yǎng)UCMSCs，使其分化為NPCs，然后用PKH26 染料分別標(biāo)記UCMSCs、UCMSCs 分化后的NPCs，并將其移植到兔退化IVD 模型中，8 周后進(jìn)行IVD 影像學(xué)、組織病理學(xué)、免疫細(xì)胞化學(xué)和qPCR 分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PKH26 標(biāo)記的細(xì)胞定位于移植的宿主髓核區(qū)域，移植的UCMSCs 和NPCs 都在兔IVD 中存活，UCMSCs局限于移植部位，NPCs更加分散并整合到宿主髓核中；與UCMSC 移植組的IVD 相比，NPCs 組中的軟骨基因SOX9、ACAN、COL2和NP 基因FOXF1、KRT19、PAX6、CA12和COMP表達(dá)顯著上調(diào)，且移植NPCs組IVD 結(jié)構(gòu)和細(xì)胞完整性均得到改善。另外，該研究首次證明了UCMSCs體外分化的髓核樣細(xì)胞移植到兔退變IVD 中具有功能活性，并顯示出修復(fù)和再生退變椎間盤的潛力。綜上所述，無論移植UCMSCs或其分化后的細(xì)胞對退變的椎間盤都有一定的修復(fù)和再生潛力，移植UCMSCs 分化后的細(xì)胞治療效果優(yōu)于移植UCMSCs。然而，移植UCMSCs 分化后的細(xì)胞可能面臨注射部位細(xì)胞泄露［39］及無法承受椎間盤較高的機(jī)械負(fù)荷等問題。

研究發(fā)現(xiàn)，單純性移植干細(xì)胞后細(xì)胞在椎間盤內(nèi)將承受較高的機(jī)械負(fù)荷，可能對細(xì)胞的生存能力或功能有害，將干細(xì)胞載入生物材料支架可能是一種提高干細(xì)胞植入后長期存活和有效分化的方法［40］。韓磊等［41］將膠原修飾改性聚乳酸-羥基乙酸/磷酸三鈣［Poly（lactic-co-glycolic acid）/tricalcium phosphate， PLGA/TCP］人工支架復(fù)合UCMSCs 移植入兔椎間盤退變模型中，于術(shù)后2、4、8、12周進(jìn)行兔椎間盤影像學(xué)評估，術(shù)后12周進(jìn)行組織病理學(xué)評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PLGA/TCP 人工支架聯(lián)合UCMSCs 組椎間盤高度指數(shù)及Ⅱ型膠原含量顯著高于退變組，該結(jié)果表明PLGA/TCP 人工支架聯(lián)合UCMSCs 能有效促進(jìn)退變椎間盤修復(fù)。譚杰［42］使用Ⅱ型膠原/殼聚糖/β 甘油磷酸鈉/透明質(zhì)酸鈉髓核組織工程水凝膠復(fù)合UCMSCs 移植入兔椎間盤退變模型中，術(shù)后12 周進(jìn)行影像學(xué)檢查、組織病理學(xué)和免疫組織化學(xué)評估，結(jié)果表明，UCMSCs 可以在Ⅱ型膠原/殼聚糖/甘油磷酸鈉/透明質(zhì)酸鈉水凝膠中生長及分化，能夠分泌聚集蛋白多糖、Ⅱ型膠原和SOX9 相關(guān)蛋白，并且干細(xì)胞凝膠復(fù)合物植入兔退變椎間盤中對椎間盤退變有一定的修復(fù)和再生作用。綜上所述，生物材料支架或水凝膠支架復(fù)合UCMSCs移植可能是一種治療椎間盤退變的有效方法。然而，上述研究未對支架/細(xì)胞復(fù)合體中細(xì)胞存活情況及支架機(jī)械力學(xué)進(jìn)行測定，且水凝膠支架/臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞復(fù)合體治療椎間盤退變的研究較少。因此，還需要深入挖掘UCMSCs在治療椎間盤退變上的優(yōu)勢。

2.2 臨床研究 近年來臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞已被廣泛用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎［43］、肝衰竭［44］等多種疾病的治療，且獲得了顯著臨床效果。雖然UCMSCs 廣泛應(yīng)用于多種疾病的治療，且在IVD退變動(dòng)物模型研究中取得了令人興奮的效果，但將其用于椎間盤源性腰背痛的臨床研究仍相對較少。2014 年P(guān)ANG X D等［14］首次將UCMSCs 移植到2 例慢性椎間盤源性腰痛患者的退變IVD 中，分別于術(shù)前、術(shù)后6 個(gè)月、12 個(gè)月和24 個(gè)月對2 例患者進(jìn)行疼痛VAS 評分和Oswestry 殘疾指數(shù)（ODI）評分，結(jié)果顯示UCMSCs 移植治療后患者VAS 評分和ODI 評分均顯著下降，腰痛和腰椎功能明顯改善。雖然，上述研究證明了臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞移植能夠明顯緩解椎間盤源性腰痛，具有良好的臨床應(yīng)用前景，但該研究樣本量只有2 例患者，且術(shù)后隨訪時(shí)間僅為1 年，未進(jìn)行長期的跟蹤隨訪，偏倚風(fēng)險(xiǎn)較大。因此，還需要大樣本的研究和長期術(shù)后隨訪。

另外，關(guān)于干細(xì)胞移植治療椎間盤源性腰背痛的有效性遭到質(zhì)疑，PENG B G 等［37］認(rèn)為，退變的椎間盤軟骨終板可能鈣化，營養(yǎng)物質(zhì)的擴(kuò)散受到限制，盲目追求椎間盤修復(fù)策略，促進(jìn)細(xì)胞增殖和合成代謝活性，而不考慮退化椎間盤內(nèi)的營養(yǎng)環(huán)境，未必是椎間盤再生的正確方向。另外，PENG B G等［37］對細(xì)胞療法局限性如：患者的選擇、IVD 內(nèi)致痛神經(jīng)纖維的生長、移植細(xì)胞的存活及無法恢復(fù)的IVD機(jī)械負(fù)荷等提出了可能的解決方法。MEISEL H J等［45］分析發(fā)現(xiàn)，目前使用同種異體或自體干細(xì)胞進(jìn)行IVD 修復(fù)相關(guān)研究的證據(jù)等級非常低，缺乏大樣本完全隨機(jī)對照試驗(yàn)研究。盡管臨床研究表明存在良好的風(fēng)險(xiǎn)-獲益比，但仍需建立基于細(xì)胞治療的臨床證據(jù)。

3 UCMSCs來源外泌體在IVD退變中的研究

3.1 UCMSCs 來源外泌體的特點(diǎn) 越來越多的研究發(fā)現(xiàn)，不僅間充質(zhì)干細(xì)胞本身可以分化為髓核樣細(xì)胞、激活I(lǐng)VD 內(nèi)源性細(xì)胞及具有抗炎作用，還能夠分泌生長因子、趨化因子、微泡和外泌體等，這些分泌物參與細(xì)胞間的通訊、調(diào)節(jié)組織微環(huán)境、促進(jìn)細(xì)胞增殖、抑制細(xì)胞凋亡，修復(fù)和再生受損組織［46］。外泌體是具有脂質(zhì)雙分子層的球形顆粒，被膜包含鞘磷脂、卵磷脂、腦磷脂、膽固醇和神經(jīng)酰胺，直徑大約40～100 nm，密度為1.13～1.19 g·mL-1。外泌體表面標(biāo)志物為CD9、CD63、CD81 和CD83 等，含有DNA、RNA、細(xì)胞因子、其他脂質(zhì)及蛋白質(zhì)等與MSCs 相同的調(diào)控物質(zhì)，這使外泌體與其來源的MSCs 具有類似的作用。MSCs 外泌體通過不同的途徑積極參與細(xì)胞增殖、免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞凋亡以及ECM 合成代謝和分解代謝。此外，MSCs來源的外泌體具有低免疫原性、低細(xì)胞毒性、易獲取、易存儲及高可修復(fù)性等特點(diǎn)［47］。

3.2 UCMSCs 來源外泌體的分離提取 目前，關(guān)于外泌體的分離提取方法較多，常用方法有超速離心、免疫親和、超濾和沉淀法等，其中超速離心法是分離外泌體的“金標(biāo)準(zhǔn)”，且被廣泛使用。然而，這些方法并非完美無缺。使用這些方法提取外泌體需要昂貴的儀器和大量的樣本，可能遇到污染及產(chǎn)出量少等問題。近年來，微流體技術(shù)被用于外泌體的提取，其具有靈敏度高、特異度高、產(chǎn)量高及純度高等特點(diǎn)。然而，微流體技術(shù)復(fù)雜的系統(tǒng)及較高的成本使其廣泛應(yīng)用受到了阻礙，隨著微流體技術(shù)的發(fā)展，有望成為外泌體提取有前途的技術(shù)。另外，各種原理的外泌體提取試劑盒的出現(xiàn)，方便了外泌體的提取，但缺點(diǎn)是價(jià)格較為昂貴［48］?？傊?，外泌體的分離提取方法種類繁多，傳統(tǒng)分離方法、微流體技術(shù)及試劑盒各有優(yōu)缺點(diǎn)。目前，尚無一種最完美的外泌體分離提取方法，需根據(jù)研究需求選擇合適的方法（表1）。

表1 外泌體分離提取方法的比較

3.3 UCMSCs 外泌體治療椎間盤退變 UCMSCs來源外泌體具有低免疫原性、無腫瘤形成、易保存等優(yōu)點(diǎn)，已在多種疾病治療中表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。UCMSCs 外泌體對退變的椎間盤具有一定的修復(fù)作用。YUAN X Q 等［49］體外研究發(fā)現(xiàn)，UCMSCs外泌體中miR-26a-5p 靶向作用于髓核細(xì)胞中mRNA 甲基轉(zhuǎn)移酶L14（METTL14），下調(diào)METTL14 水平，降低了NLRP3 mRNA m6A 甲基化，減少了NLRP3 蛋白表達(dá)，使髓核細(xì)胞促炎因子和焦亡減少，從而延緩IVD 退變。ZENG X L 等［16］使用UCMSCs 條件培養(yǎng)基培養(yǎng)D-NPMSCs，通過三系分化誘導(dǎo)、流式鑒定及qRT-PCR 等技術(shù)分析后發(fā)現(xiàn)，使用條件培養(yǎng)基的D-NPMSCs 組在成脂、成骨和成軟骨方面要優(yōu)于未使用條件培養(yǎng)基的D-NPMSCs 組，且流式鑒定MSC特異性表明標(biāo)志物CD29 和CD105 顯著增加，qPCR結(jié)果顯示Tie2基因表達(dá)顯著上調(diào)。這些結(jié)果說明，UCMSCs條件培養(yǎng)基在體外條件下能夠促進(jìn)D-NPMSCs恢復(fù)到健康的MSCs 表型，且能改善D-NPMSCs的干性。余家悅［50］將UCMSCs 來源外泌體與D-NPMSCs共培養(yǎng)3 天后，通過qPCR 和蛋白印跡檢測IL-1β 和IL-6等在基因和蛋白水平上的表達(dá)情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，UCMSCs 來源外泌體能減少D-NPMSCs 炎癥因子IL-1β 表達(dá)，增強(qiáng)IL-6 的表達(dá)，說明UCMSCs 來源外泌體具有抗炎作用。通過檢測Tie2、NANOG、SOX2、OTC4的表達(dá)情況和髓核細(xì)胞標(biāo)志物CD24發(fā)現(xiàn)，UCMSCs來源外泌體能夠增強(qiáng)D-NPMSCs的多能性，改善DNPMSCs 去分化狀態(tài)。因此，其對退變椎間盤的修復(fù)起到重要作用。然而，上述研究只在體外條件下證明了UCMSCs 外泌體具有促進(jìn)IVD 內(nèi)細(xì)胞增殖及改善其干性的作用，對于UCMSCs 外泌體在體內(nèi)是否具有修復(fù)退變IVD 的能力尚未進(jìn)行研究。UCMSCs 外泌體在治療椎間盤退變的機(jī)制尚不完全清楚，且缺乏臨床應(yīng)用研究。因此，還需進(jìn)一步研究探索。

4 小結(jié)與展望

UCMSCs 具有易獲取、低免疫原性及倫理爭議少等優(yōu)點(diǎn)，且移植后可以延緩和修復(fù)椎間盤退化，是安全有效的。目前為止，移植細(xì)胞在椎間盤中存活時(shí)間和存活率，以及治療功效尚未達(dá)到預(yù)期。雖然，移植UCMSCs來源外泌體不用考慮存活問題，且其在骨折、腎衰竭及脊髓損傷等疾病的治療中已表現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，但其治療椎間盤退變的體內(nèi)研究極少?？傊?，UCMSCs 及其外泌體治療椎間盤退變在體外及動(dòng)物研究方面取得了一定成果，但缺乏可靠的臨床研究，完全修復(fù)和再生退化的椎間盤還需要深入地研究。