TGIF与椎间盘退变关系

李国栋，卓斯敏

（1.梧州市红十字会医院骨一科，广西 梧州 543000；2.梧州职业学院，广西 梧州 543002）

椎间盘退变是中老年人面临的一种常见疾病，由于退变导致椎间盘突出和不稳定等病症出现，这也是现在腰腿疼病症出现的主要原因之一，经过多年研究发病的机制还没有明确。大部分学者都认为椎间盘退变不是一个简单的因素，而是由多种因素共同产生，对于患者的椎间盘结构造成损害。也有部分学者认为发病的原因是由于遗产因素或者细胞老化等情况触发的。

椎间盘是人体的重要组成部分，主要位于两个相邻的椎体中间，在人体中发挥重要作用。正常的情况下能够椎间盘的组织都由软骨终板等结构，每种结构都可以发挥重要作用。椎间盘组织中的髓核主要分布在中间的位置，在其外部也是由纤维环包裹。而椎间盘中的软骨板是和患者的髓体连接在一起，起到稳定椎间盘的作用。在正常人体中这些组织的份额都是大致稳定的状态，如果患者椎间盘出现了病变，这个时候其中的份额就会有一定的变化，例如患者的髓核细胞数量会有下降的态势，而且这些细胞的功能也会逐渐退化，最终导致人体椎间盘的生物力学功能消退。除此之外也有研究表明，在人体椎间盘细胞发生异常和不稳定的时候，许多炎症因子也都出现了。

针对椎间盘退变性疾病治疗措施，主要包括了保守治疗和手术治疗等多种方式。保守治疗主要是利用常规的理疗手段，这种手段能够缓解患者的症状；手术质量主要是采用摘除或者融合的方式。这些手段能够大大改善患者的症状，但是很难帮助患者修复受损的组织结构，经过长时间的治疗无法取得患者满意。经过多年的发展，尤其是分子生物学研究的进一步深入，可以借助TGF-β分子来对椎间盘进行辅助治疗。通过这一系列的措施，有可能帮助患者延缓症状，也有治愈的可能。

1 TGF-β的发现及其传导通路

在椎间盘组织中均有TGF-β出现，这种因子能够发挥很大的作用，主要是提示人体椎间盘细胞可以产生或者表达出生长因子，而且这些生长因子也有很多种，都可以通过人体内的某些机制进行操作和运行，主要是作用到人体内部的椎间盘细胞中，使得整个人体组织的椎间盘细胞处于一个比较稳定的状态。此外国内外都有报道，TGF-β分子可以借助人体内部的MEK/ERK通道控制整个椎间盘细胞的增殖操作，从而可以影响人体内部的椎间盘的衰退。

TGF-β分子也是近年来经过研究被确定和椎间盘退化有密切关系，特别是在人体椎间盘的恢复过程中有重要作用。通过TGF-β分子能够帮助人体进行组织的恢复，这种因子是在癌细胞研究中发现的，在我们人体当中已经发现了诸多这样的因子，此外这种因子属于一种信号，可以促进人体进行细胞的调节和分化等操作。TGF-β系列信号包含了活化分子、抑制素分子、生长分化因子等。而这一类分子间的信号传递主要是通过I型受体和II型受体进行传导操作的。

尽管现有的TGF-β这一类的分子有很多，而且受体有限，经过长期研究发现目前受体不超过十二种。TGF-β分子是在人体中发现的，能够帮助人体内部组织细胞执行磷酸化的操作，在操作完成以后可以和受体进行结合，从而利用Smad通路启动信号的传导，在这些结构中，包含了多种传导因子，其中的Smad2和Smad3属于细胞内的信号传导分析；而Smad1、Smad5、Smad8属于BMP细胞内的信号传导分子。这样就可以通过多种通路进行一系列的信号传导操作，使得人体内部的TGF-β进行处理。

2 TGF-β对椎间盘退变有保护作用

国内外学者对这个问题进行了诸多的研究，而且发现该系列中的因子对于椎间盘退变有一定的关系，例如TGF-β、BMP-2、BMP-7等，这些因子都参与到了椎间盘稳定的过程中。尤其是TGF-β在人体当中能够促进椎间盘细胞的增殖，进而影响到了人体椎间盘的进一步退变。

2.1 促进椎间盘细胞增殖，促进细胞护理

TGF-β在人体当中能够促进细胞的增殖，而椎间盘细胞的数量和活性对于人体来说是非常重要的。尤其是人体内部组织细胞出现了异常以后，这个时候细胞会进行恢复操作，主要的原因是人体进行了自我修复。随着病情的发展，椎间盘退变较重的患者，椎间盘细胞数量大大减少。本文针对TGF-β进行了详细的研究，发现该分子对于体外培养的髓核细胞增殖有一定的依赖性，国外很多学者都验证了这一个结论：当这种分子浓度在0.1 ng.ml-1时，髓核细胞的增殖没有任何影响，当浓度升高的时候，这种分子对细胞的增殖有很大的帮助。针对TGF-β分析促进细胞增殖的机制，国外学者Sakai等人发现，在这个过程中分子能够发挥出重要的作用，促使人体组织细胞进行恢复操作。国外学者Junger等人都认为，如果对人体的椎间盘进行手术操作，切除病患，导致正常的椎间盘细胞死亡。促使代谢的进一步加快。椎间盘切除以后存在退变的可能，这个时候注射TGF-β分子，可以维护整个椎间盘细胞护理，保护人体的椎间盘组织。

2.2 提高细胞外基质的合成

在人体内部的椎间盘组织中，由多种细胞和结构组成。而且每种结构对于椎间盘都有一定的保护作用，对于椎间盘细胞有较好保护作用。细胞外基质中的蛋白聚糖在人体中发挥重要的作用，可以维持椎间盘正常的结构、代谢等生理功能；除此之外椎间盘细胞中的基质能够使得髓核细胞得到激化和促进，进而承受住外部的压力。在人体正常的椎间盘细胞中，合成和分解都是非常复杂的，特别是细胞外的基质合成和降解都能可以使得人体内部处于稳定的状态，但是这种稳定被打破以后，人体内部椎间盘各项指标都会发生改变，进而导致异常出现。根据近年来的研究发现，在人体内部培养的髓核细胞加入了TGF-β分子，那么这个时候就可以使得II型胶原等基质含量逐步上升，尤其是在近年来许多学者都对TGF-β分子促进椎间盘细胞的变化提供了帮助。

在人体当中，TGF-β能够通过提高蛋白聚糖的表达，然后使得细胞的活力大大提高。国外研究人员Song等人通过已有的腺病毒建设了一个完整的系统，然后借助髓核细胞进行体外培养，这样细胞的改善会有一定的提高，这样的操作增加了II型胶原。BMPs在整个过程中能够起到一定的作用，具有强烈的刺激椎间盘细胞合成细胞外基质。

近年来部分学者也都发现，通过多种因子的使用，能够大大提高细胞外基质的合成，这对于椎间盘退变的治疗有一定的协同作用。

2.3 对基质降解酶有一定的作用

在人体椎间盘的组织细胞中，基质也有很大的作用，尤其是在基质当中具有蛋白聚糖酶，这种物质能够降解蛋白聚糖，国内外的诸多报道都表明蛋白聚糖酶具有很大的作用。如果在人体内部这种物质出现了降低的情况，那么整个胶原纤维就会受到一定的损坏和破坏，直接会导致人体椎间盘胶原的分解。除此之外在人体内部中的TIMP分子表达也会越来越多，这种含量的增多会抑制酶的活性，大大延缓了椎间盘的退变，其中的TIMP-3作为两种降解酶的抑制剂，在退变的时候表达减少。TGF-β可以利用多种因子来影响椎间盘的退变，许多研究人员都通过体外培养髓核细胞的实验发现，而且这些因子都能够参与到细胞外基质的合成和处理过程中，当这个数值浓度在1 ng.ml-1时可以降低数值的表达。

3 TGF-β在椎间盘退变中的作用

许多学者都研究了TGF-β因子，在一定的情况下这种因子可以促使椎间盘的退变，尤其是在人体内部椎间盘属于重要的组织，但是由于没有血管，其营养成分需要软骨板进行扩散，特别是当人体年龄增长以后，在人体软骨板中的血管也逐渐减少，进而出现钙化等情况，使得椎间盘的营养会大大降低。特别是当患者病情加重的时候，这个因子对于人体内部髓核细胞的活性也很大的刺激，对于患者的病情也有很大的影响。当患者病情发展的时候，细胞内部的这种因子也是会大大降低。已有国内外文献都有介绍，高浓度环境下的TGF-β因子会降低人体椎间盘组织细胞的退变，也就是在一定的范围内这种物质对于人体椎间盘的修复有促进作用，超过这个范围会有拟制作用。

4 总结与展望

人体的椎间盘组织细胞是重要组成部分，当人体内部组织出现病变以后，会导致患者出现病症，影响患者的生活。目前采用的保守治疗方式，无法彻底治疗患者的病症，TGF-β用来治疗这种疾病有很好的发展前景，尽管现在已经比较好的效果，但是未来还是有很多阻碍。本文的研究主要处于体外或动物实验阶段，未来还需要进一步的研究，发现TGF-β在人体中的作用机制。