胡有谷 陈伯华

    (青岛大学医学院附属医院脊柱外科山东省创伤骨科研究所，青岛266003)

    椎间盘退变是导致腰背痛的病理生理学原因之一。多年来，对椎间盘细胞、生化特性以及微环境的研究，发现椎间盘退变时呈现细胞凋亡、细胞数减少、重要的细胞外基质蛋白多糖和Ⅱ型胶原降低和基质金属蛋白酶活性增加等。因此，20世纪90年代后期许多学者开始研究新的治疗方法，即椎间盘退变的生物学治疗。生物学治疗包括细胞治疗、基因治疗和椎间盘组织工程。当前以基因治疗最具期待用于椎间盘退变的临床治疗方法。

    基因治疗基于将外源性基因DNA或RNA转染至靶细胞，引起外源基因表达并对靶细胞降低或缺乏的有利的蛋白质合成,恢复靶细胞的正常功能和形态7年日本Nishida[1]首先开展了椎间盘退变基因治疗实验研究。山东省创伤骨科研究所自1999年至今进行椎间盘退变基因治疗研究工作。椎间盘退变基因治疗实验研究程序为靶细胞的确定、目的基因的选择、载体的选择、基因的表达以及转基因后生物学效应的验证。

    椎间盘退变基因治疗10余年的研究结果显示：①髓核中软骨细胞可选作为靶细胞，而纤维环中纤维细胞在正向调控基因作用下并不能增加细胞外基质。②确定某些外源性生长因子基因转染的表达，可上调合成细胞外基质。例如TGF家族，其中TGF-β1和TGF-β3在体内、外试验中均能有效增加细胞外基质蛋白多糖和Ⅱ型胶原的表达。③腺病毒和腺相关病毒为最有效的转染基因载体，可将转染的目的基因片段导入到靶细胞，达到目的基因与靶细胞的整合，使基因片段循环表达并在原位一定时期合成目的蛋白。腺相关病毒它能转染至多种组织细胞，对人类无致病性和很轻微的免疫反应并使目的基因较长期表达。④观察椎间盘基因治疗体内试验效果，以灵长类动物恒河猴椎间盘退变模型评价基因转染后生物学效应为宜。经过10余年上述研究证实，基因治疗可能成为一种延缓和逆转的有效方法。然而，椎间盘退变基因治疗尚存在期望转染目的基因长期表达的要求,目前体内试验示椎间盘内蛋白多糖和Ⅱ型胶原的含量增加能持续达26周。此外，病毒类载体的安全性尚待确定和基因表达的调控等尚待解决。因此由实验研究进入到临床应用尚有距离。

    在上述椎间盘退变基因治疗取得成绩的基础上，该课题己成为脊柱外科基础研究重点之一。依据近年来国内、外相关文献和本所研究的工作，在椎间盘退变基因治疗又取得以下新的进展。

    1 目的基因的应用趋向

    1.1 细胞因子的选择

    用于椎间盘退变基因治疗的细胞因子分为4类：①抗分解代谢细胞因子，如基质金属蛋白酶抑制剂(TIMPs)和白细胞介素l(interleukin ......