TGIF與椎間盤退變關系

李國棟，卓斯敏

（1.梧州市紅十字會醫院骨一科，廣西 梧州 543000；2.梧州職業學院，廣西 梧州 543002）

椎間盤退變是中老年人面臨的一種常見疾病，由于退變導致椎間盤突出和不穩定等病癥出現，這也是現在腰腿疼病癥出現的主要原因之一，經過多年研究發病的機制還沒有明確。大部分學者都認為椎間盤退變不是一個簡單的因素，而是由多種因素共同產生，對于患者的椎間盤結構造成損害。也有部分學者認為發病的原因是由于遺產因素或者細胞老化等情況觸發的。

椎間盤是人體的重要組成部分，主要位于兩個相鄰的椎體中間，在人體中發揮重要作用。正常的情況下能夠椎間盤的組織都由軟骨終板等結構，每種結構都可以發揮重要作用。椎間盤組織中的髓核主要分布在中間的位置，在其外部也是由纖維環包裹。而椎間盤中的軟骨板是和患者的髓體連接在一起，起到穩定椎間盤的作用。在正常人體中這些組織的份額都是大致穩定的狀態，如果患者椎間盤出現了病變，這個時候其中的份額就會有一定的變化，例如患者的髓核細胞數量會有下降的態勢，而且這些細胞的功能也會逐漸退化，最終導致人體椎間盤的生物力學功能消退。除此之外也有研究表明，在人體椎間盤細胞發生異常和不穩定的時候，許多炎癥因子也都出現了。

針對椎間盤退變性疾病治療措施，主要包括了保守治療和手術治療等多種方式。保守治療主要是利用常規的理療手段，這種手段能夠緩解患者的癥狀；手術質量主要是采用摘除或者融合的方式。這些手段能夠大大改善患者的癥狀，但是很難幫助患者修復受損的組織結構，經過長時間的治療無法取得患者滿意。經過多年的發展，尤其是分子生物學研究的進一步深入，可以借助TGF-β分子來對椎間盤進行輔助治療。通過這一系列的措施，有可能幫助患者延緩癥狀，也有治愈的可能。

1 TGF-β的發現及其傳導通路

在椎間盤組織中均有TGF-β出現，這種因子能夠發揮很大的作用，主要是提示人體椎間盤細胞可以產生或者表達出生長因子，而且這些生長因子也有很多種，都可以通過人體內的某些機制進行操作和運行，主要是作用到人體內部的椎間盤細胞中，使得整個人體組織的椎間盤細胞處于一個比較穩定的狀態。此外國內外都有報道，TGF-β分子可以借助人體內部的MEK/ERK通道控制整個椎間盤細胞的增殖操作，從而可以影響人體內部的椎間盤的衰退。

TGF-β分子也是近年來經過研究被確定和椎間盤退化有密切關系，特別是在人體椎間盤的恢復過程中有重要作用。通過TGF-β分子能夠幫助人體進行組織的恢復，這種因子是在癌細胞研究中發現的，在我們人體當中已經發現了諸多這樣的因子，此外這種因子屬于一種信號，可以促進人體進行細胞的調節和分化等操作。TGF-β系列信號包含了活化分子、抑制素分子、生長分化因子等。而這一類分子間的信號傳遞主要是通過I型受體和II型受體進行傳導操作的。

盡管現有的TGF-β這一類的分子有很多，而且受體有限，經過長期研究發現目前受體不超過十二種。TGF-β分子是在人體中發現的，能夠幫助人體內部組織細胞執行磷酸化的操作，在操作完成以后可以和受體進行結合，從而利用Smad通路啟動信號的傳導，在這些結構中，包含了多種傳導因子，其中的Smad2和Smad3屬于細胞內的信號傳導分析；而Smad1、Smad5、Smad8屬于BMP細胞內的信號傳導分子。這樣就可以通過多種通路進行一系列的信號傳導操作，使得人體內部的TGF-β進行處理。

2 TGF-β對椎間盤退變有保護作用

國內外學者對這個問題進行了諸多的研究，而且發現該系列中的因子對于椎間盤退變有一定的關系，例如TGF-β、BMP-2、BMP-7等，這些因子都參與到了椎間盤穩定的過程中。尤其是TGF-β在人體當中能夠促進椎間盤細胞的增殖，進而影響到了人體椎間盤的進一步退變。

2.1 促進椎間盤細胞增殖，促進細胞護理

TGF-β在人體當中能夠促進細胞的增殖，而椎間盤細胞的數量和活性對于人體來說是非常重要的。尤其是人體內部組織細胞出現了異常以后，這個時候細胞會進行恢復操作，主要的原因是人體進行了自我修復。隨著病情的發展，椎間盤退變較重的患者，椎間盤細胞數量大大減少。本文針對TGF-β進行了詳細的研究，發現該分子對于體外培養的髓核細胞增殖有一定的依賴性，國外很多學者都驗證了這一個結論：當這種分子濃度在0.1 ng.ml-1時，髓核細胞的增殖沒有任何影響，當濃度升高的時候，這種分子對細胞的增殖有很大的幫助。針對TGF-β分析促進細胞增殖的機制，國外學者Sakai等人發現，在這個過程中分子能夠發揮出重要的作用，促使人體組織細胞進行恢復操作。國外學者Junger等人都認為，如果對人體的椎間盤進行手術操作，切除病患，導致正常的椎間盤細胞死亡。促使代謝的進一步加快。椎間盤切除以后存在退變的可能，這個時候注射TGF-β分子，可以維護整個椎間盤細胞護理，保護人體的椎間盤組織。

2.2 提高細胞外基質的合成

在人體內部的椎間盤組織中，由多種細胞和結構組成。而且每種結構對于椎間盤都有一定的保護作用，對于椎間盤細胞有較好保護作用。細胞外基質中的蛋白聚糖在人體中發揮重要的作用，可以維持椎間盤正常的結構、代謝等生理功能；除此之外椎間盤細胞中的基質能夠使得髓核細胞得到激化和促進，進而承受住外部的壓力。在人體正常的椎間盤細胞中，合成和分解都是非常復雜的，特別是細胞外的基質合成和降解都能可以使得人體內部處于穩定的狀態，但是這種穩定被打破以后，人體內部椎間盤各項指標都會發生改變，進而導致異常出現。根據近年來的研究發現，在人體內部培養的髓核細胞加入了TGF-β分子，那么這個時候就可以使得II型膠原等基質含量逐步上升，尤其是在近年來許多學者都對TGF-β分子促進椎間盤細胞的變化提供了幫助。

在人體當中，TGF-β能夠通過提高蛋白聚糖的表達，然后使得細胞的活力大大提高。國外研究人員Song等人通過已有的腺病毒建設了一個完整的系統，然后借助髓核細胞進行體外培養，這樣細胞的改善會有一定的提高，這樣的操作增加了II型膠原。BMPs在整個過程中能夠起到一定的作用，具有強烈的刺激椎間盤細胞合成細胞外基質。

近年來部分學者也都發現，通過多種因子的使用，能夠大大提高細胞外基質的合成，這對于椎間盤退變的治療有一定的協同作用。

2.3 對基質降解酶有一定的作用

在人體椎間盤的組織細胞中，基質也有很大的作用，尤其是在基質當中具有蛋白聚糖酶，這種物質能夠降解蛋白聚糖，國內外的諸多報道都表明蛋白聚糖酶具有很大的作用。如果在人體內部這種物質出現了降低的情況，那么整個膠原纖維就會受到一定的損壞和破壞，直接會導致人體椎間盤膠原的分解。除此之外在人體內部中的TIMP分子表達也會越來越多，這種含量的增多會抑制酶的活性，大大延緩了椎間盤的退變，其中的TIMP-3作為兩種降解酶的抑制劑，在退變的時候表達減少。TGF-β可以利用多種因子來影響椎間盤的退變，許多研究人員都通過體外培養髓核細胞的實驗發現，而且這些因子都能夠參與到細胞外基質的合成和處理過程中，當這個數值濃度在1 ng.ml-1時可以降低數值的表達。

3 TGF-β在椎間盤退變中的作用

許多學者都研究了TGF-β因子，在一定的情況下這種因子可以促使椎間盤的退變，尤其是在人體內部椎間盤屬于重要的組織，但是由于沒有血管，其營養成分需要軟骨板進行擴散，特別是當人體年齡增長以后，在人體軟骨板中的血管也逐漸減少，進而出現鈣化等情況，使得椎間盤的營養會大大降低。特別是當患者病情加重的時候，這個因子對于人體內部髓核細胞的活性也很大的刺激，對于患者的病情也有很大的影響。當患者病情發展的時候，細胞內部的這種因子也是會大大降低。已有國內外文獻都有介紹，高濃度環境下的TGF-β因子會降低人體椎間盤組織細胞的退變，也就是在一定的范圍內這種物質對于人體椎間盤的修復有促進作用，超過這個范圍會有擬制作用。

4 總結與展望

人體的椎間盤組織細胞是重要組成部分，當人體內部組織出現病變以后，會導致患者出現病癥，影響患者的生活。目前采用的保守治療方式，無法徹底治療患者的病癥，TGF-β用來治療這種疾病有很好的發展前景，盡管現在已經比較好的效果，但是未來還是有很多阻礙。本文的研究主要處于體外或動物實驗階段，未來還需要進一步的研究，發現TGF-β在人體中的作用機制。