余雷 王德伟

    腰椎间盘突出症(lumbar disc herniation, LDH)是一种常见的慢性腰椎退行性疾病, 其典型症状表现为腰背痛, 伴有下肢麻木、放射痛。主要的病理改变为受累节段椎间盘发生退变。而骨关节炎(osteoarthritis,OA)作为另一种常见的骨科退行性疾病, 临床上主要表现为负重关节部位疼痛及关节运动功能障碍。其病理基础为关节软骨的退变, 伴有软骨下骨发生硬化以及骨赘形成。随着人口老龄化的加重和人们日常生活方式的改变, LDH 和OA 的发病率日益增多, 其严重影响人们的生活质量及日常行动能力。大量研究表明,Runx2、β-catenin 作为Wnt/β-catenin 信号通路中诱导椎间盘退变(intervertebral disc degeneration, IDD)和关节软骨退变的重要调节因子, 可参与调控骨科退行性疾病的发病。因此, 了解Runx2 和β-catenin 在骨科退行性疾病中的作用机制尤为重要, 其有助于干预疾病的发生和指导临床治疗。

    1 椎间盘与关节软骨的生理结构

    椎间盘由位于内层的髓核(NP)、外周包绕纤维环以及上下软骨终板构成。其作为一种类软骨结构, 虽然椎间盘的外部形态与关节软骨有着很大差异, 但两者的内在结构却有着诸多相似性[1]。首先, 髓核与关节软骨的细胞外基质(ECM)组成相似, 均由Ⅱ型胶原及其聚合体构成。其次, 椎间盘与关节软骨作为无血供组织, 营养物质的供应都主要依靠扩散作用来实现。从细胞表型上可以发现, NP 内的脊索细胞与软骨细胞样细胞互相共存, 后者类似于关节软骨中的软骨细胞[2]。此外, NP 与关节软骨细胞群的表达谱具有高度同源性, 据推测, 两者的细胞类型可能来源于一个共同的细胞表达谱[3]。

    2 IDD 与关节软骨退变的病理改变

    IDD 是一个复杂且多因素综合作用的结果, 与基因、机械应激、细胞衰老和营养改变等有关[4]。其退变特征在于椎间盘ECM 中的Ⅱ型胶原及蛋白聚糖含量下降, 导致与水的结合能力降低, 椎间盘内含水量减少。同时, 伴有NP 细胞数量明显减少。有研究发现[5], IDD 患者的椎间盘内出现NP 细胞衰老加速的现象, 这些细胞没有分裂及增殖的功能, 且产生ECM的能力也降低, 这从本质上改变了椎间盘的内在结构 ......