楊帥 吳曉淋 劉暢 王曉雄 王巖 郭柱 張國慶 相宏飛 陳伯華

椎間盤位于相鄰椎體之間，由外周的纖維環(huán) ( annulus fibrosus，AF )、中央膠凍樣髓核 ( nucleus pulposus，NP ) 組織以及上下兩端薄層透明的軟骨終板 ( cartilage endplate，CE ) 組成。外周纖維環(huán)主要由類似成纖維細胞的纖維環(huán)細胞組成、髓核組織的主要細胞類型為星狀軟骨樣細胞、軟骨終板則是一層與關節(jié)軟骨組織相似的薄層軟骨[1]。椎間盤退變 ( intervertebral disc degeneration，IDD ) 是指由細胞介導的進行性結構衰竭的異常反應[2]。退變的發(fā)生會導致椎間盤內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失衡，組織的水合作用喪失、炎癥發(fā)生以及細胞外基質的丟失，進而導致椎間盤高度降低、纖維環(huán)結構破壞，逐步喪失正常的生理結構和功能[3]。由于椎間盤是人體內最大的無血管結構，內部細胞的物質交換僅依靠于軟骨終板上微孔結構的彌散作用進行[4]，因此 IDD 很難通過其自身修復，具有不可逆性。鑒于此特點，越來越多的團隊開始使用干細胞對 IDD 過程進行干預，以達到減緩 IDD 進程或修復退變椎間盤的目的，包括間充質干細胞 ( mesenchymal stem cells，MSC )、椎間盤源性干細胞 ( intervertebral disc-derived stem cell，IVDSC )、多能干細胞 ( pluripotent stem cells，PSC ) 等在內的一系列方法為退變性椎間盤疾病 ( degeneration disc disease，DDD ) 的治療及相關研究帶來了新思路、新策略，被認為具有良好的應用前景?，F(xiàn)筆者就當前科研與臨床治療中干細胞及相關技術的新研究、新進展進行歸納總結，作如下綜述。

一、退變性椎間盤疾病

由 IDD 引起的 DDD 是包括盤源性腰痛、腰椎間盤突出癥等在內的一系列疼痛性脊柱疾病[5]。大部分患者的臨床癥狀可以通過休息或保守治療得到緩解[6]。此外，可進行皮質類固醇、局部麻醉藥物和其它多種藥物的封閉治療，但尚未有明確的治療效果[7]。當上述治療手段無效時，人們通常選擇外科手術的方法對這類疾病進行干預治療，以此來減輕臨床癥狀、提高生活質量。但上述治療手段均無法逆轉退變椎間盤的病理狀態(tài)，且術后并發(fā)癥發(fā)生率較高[8]，甚至可以加速鄰近節(jié)段 IDD。并且，外科手術的干預改變了椎間盤或脊柱的正常生物學特性，使其喪失了部分或全部的自身修復的機會。隨著對 IDD、DDD 相關機制的逐步了解以及干細胞技術的不斷發(fā)展，使用干細胞移植等組織工程方法來修復退變椎間盤、恢復椎間盤或脊柱的正常生理結構和功能越來越為人們所重視。

二、間充質干細胞

MSC 是一種具有多向分化能力的 PSC，其來源廣泛、易于獲取。MSC 最常見的來源是骨髓和脂肪組織。

1. 骨髓間充質干細胞 ( bone marrow derived mesenchymal stem cell，BMSC )：BMSC 是骨髓內的非造血干細胞，其來源廣泛，相對較易獲取，是當前研究最多的 MSC 種類之一。既往研究表明，骨形態(tài)發(fā)生蛋白 7 ( bone morphogenetic protein 7，BMP-7 )[9]、骨形態(tài)發(fā)生蛋白 3 ( bone morphogenetic protein 3，BMP-3 )[10]與轉化生長因子 β1 ( transforming growth factor beta 1，TGF-β1 )[11]等生物因子可以誘導 BMSC 增殖分化為髓核細胞表型，促進細胞外基質的產生，且 BNP-3 與 TGF-β1 之間具有協(xié)同作用，從而能夠進一步加強了對 BMSC 的分化誘導。這表明，合適的基因轉染能夠促進 BMSC 的髓核樣表型，且不同的基因之間存在一定的協(xié)同作用。

Li 等[12]在體外進行大鼠 BMSC 與髓核細胞共培養(yǎng)的實驗中發(fā)現(xiàn)，與 BMSC 的共培養(yǎng)能夠減少衰老髓核細胞中 β-半乳糖苷酶表達、促進細胞增殖、降低基質金屬蛋白酶 9 ( matrix metalloproteinase 9，MMP9 ) 的合成，同時增加 Coll-IIa 產量；此外，髓核細胞中鋅金屬肽酶 STE24 ( zinc metallopeptidase STE24，ZMPSTE24 ) 的表達在與 BMSC 共培養(yǎng)后得以恢復，抑制了 TGF-β / NF-κB 信號轉導通路的促衰老作用，從而達到減緩或預防髓核細胞纖維化的目的，恢復其細胞活力。Lehmann 等[13]在進行 BMSC 與髓核細胞直接共培養(yǎng)與間接共培養(yǎng)時，不僅發(fā)現(xiàn) BMSC 能產生髓核細胞表型，而且還發(fā)現(xiàn)與間接共培養(yǎng)相比，兩種細胞在進行直接共培養(yǎng)時，在細胞膜之間形成了一種類似隧穿納米管 ( tunnelling nanotubes，TnT ) 的結構，說明這種類 TnT 樣結構能夠促進 BMSC 的表型變化，進一步揭示了兩種細胞之間通訊的分子機制，為后續(xù)研究打下堅實的基礎。Lu 等[14]研究發(fā)現(xiàn)，細胞通訊機制之一的外泌體 ( exsome ) 在干細胞的誘導分化中起到了重要作用；該研究團隊發(fā)現(xiàn)髓核細胞來源的外泌體能成功將 BMSC 誘導分化為髓核細胞表型，且 BMSC 來源的外泌體能夠促進退變髓核細胞相關基因的表達、增加細胞外基質的含量，從而促進退變椎間盤的自我修復。類 TnT 樣結構和外泌體的發(fā)現(xiàn)為 BMSC 的誘導分化提供了新途徑，對其通訊機制的進一步研究能夠為 BMSC 的生物學治療方法提供新的突破點。

在動物模型水平的研究中，研究者進行了一系列的 BMSC 移植實驗，證明了 BMSC 修復退變椎間盤的有效性。其中，Hussain 等[15]使用載有 BMSC 的脫細胞高密度膠原蛋白 ( high density collagen，HDC ) 凝膠接種到纖維環(huán)受損的綿羊椎間盤內，接種后 6 周進行相關數(shù)據的統(tǒng)計處理，接種載有 BMSC 的凝膠的實驗組在椎間盤高度指數(shù) ( disc hight index，DHI )、Pfirrmann 等級，髓核面積以及 T2松弛時間 ( T2-RT ) 方面的數(shù)據明顯優(yōu)于其它實驗組；組織學結果表明，受損纖維環(huán)和髓核的組織重建和修復得到明顯改善。此外，Lykov 等[16]使用過氧化氫誘導氧化應激條件，模擬退變椎間盤的微環(huán)境，然后將 BMSC 與促紅細胞生成素 ( erythropoietin，EPO ) 混合后注入大鼠退變椎間盤內，MRI 和組織學結果證實了受損椎間盤的高度以及髓核細胞組成均得到明顯改善，并且在氧化應激條件下 EPO 能夠抑制 MSC 的遷移活性，這可以促進 MSC 在注射部位的局部蓄積，進而刺激再生。由此可知，BMSC 對退變椎間盤具有一定的修復作用，且 EPO 的使用能夠保證 BMSC 的修復作用在退變椎間盤的惡劣微環(huán)境中的穩(wěn)定發(fā)揮；同時也提醒人們其它激素是否還有類似作用能夠保證干細胞促修復作用的穩(wěn)定進行，為干細胞治療技術的進一步發(fā)展提供了思路。

基于動物模型實驗的成功開展，研究人員逐步將 BMSC 移植用于臨床研究。Orozco 等[17]將自體 BMSC 注入 10 例伴有腰椎 IDD 的慢性腰痛患者的退變椎間盤髓核內，注射后 1 年的跟蹤隨訪示患者腰痛癥狀明顯減輕，MRI 表明椎間盤含水量在第 12 個月時明顯升高，但椎間盤高度無明顯改變。隨后，Centeno 等[18]將自體 BMSC 在體外培養(yǎng)后注入 33 例經 MRI 診斷為椎間盤膨出的腰背痛患者的病變椎間盤內，然后對所有患者進行長達 6 年的跟蹤隨訪，33 例中大多數(shù)人的疼痛明顯減輕，脊柱功能較前增強，膨出的椎間盤尺寸減??；僅報告 3 例被主治醫(yī)師認定為手術相關的輕微不良事件，3 例不良事件均與疼痛相關且疼痛均已緩解，另有 2 例在后期接受了手術治療。整體未發(fā)生死亡、癱瘓或神經病變等嚴重的安全問題及臨床并發(fā)癥。由此可見，自體 BMSC 治療 DDD 的有效性及安全性得到了很好驗證，這說明 BMSC 的臨床應用是安全可行的。Pettine 等[19]選取了 26 例具有脊柱融合術或椎間盤置換術手術指征的病例，將自體 BMSC 注入病變椎間盤髓核內。注入后 12 個月的 MRI 結果表明退變椎間盤得到明顯的改善；注入后 36 個月，只有 6 例進行了手術治療，其余 20 例的 Oswestry 功能障礙指數(shù) ( oswestry disability index，ODI ) 和疼痛視覺模擬評分 ( visual analogue scale，VAS ) 同樣得以改善，所有患者沒有發(fā)生與骨髓抽吸或注射相關的不良事件，該實驗結果拓寬了自體 BMSC 治療 DDD 的臨床適應證。Noriega 等[20]使用同種異體 BMSC 對 12 例明確為腰椎 IDD 且保守治療無效的慢性腰痛患者進行移植治療，1 年的跟蹤隨訪表明，12 例無不良事件發(fā)生且 VAS、ODI 均有明顯改善，MRI 結果提示患者的 Pfirrmann 分期也顯著改善；這說明異體 BMSC 同樣可以應用于 DDD 的治療，更重要的是，與自體 BMSC 移植相比，前者具有更高的同質性，治療成本更低，可以應用在患有自身免疫性疾病的患者體內；同時，該研究團隊表明：在該研究項目中，同種異體 BMSC 移植的治療效果比自體 BMSC 移植稍差，這就需要納入更多的臨床樣本、比較不同的細胞類型進行更長時間的跟蹤調查，從而確定兩者的治療效果。

有限的臨床研究表明 BMSC 移植能夠用于 DDD 的臨床治療，其安全性也得到了很好的驗證；自體 BMSC 治療的臨床適應證正逐步擴展；同種異體 BMSC 的應用拓寬了干細胞的來源范圍，但總的來說，當前的臨床試驗納入的臨床樣本數(shù)較少，長期療效還未得到驗證，有待下一步相關試驗的開展。

2. 脂肪間充質干細胞 ( adipose derived mesenchymal stem cell，ADMSC )：ADMSC 是在脂肪組織中分離得到的一種具有多向分化潛能的干細胞，其來源廣泛且易于獲得，是當前干細胞治療 DDD 的研究熱點。有研究表明，與 BMSC 相比，ADMSC 的髓核細胞樣分化能力更高，因此 ADMSC 可能更適合應用于 DDD 的治療[21]。Clarke 等[22]研究發(fā)現(xiàn)，與 BMSC 相比，在 TGF-β1、GDF5 或 GDF6 的誘導下，ADMSC 分化為髓核細胞表型的能力更強，細胞培養(yǎng)基內硫酸糖胺聚糖、COL II 等細胞外基質水平明顯增高。Han 等[23]進行的 ADMSC 與退變髓核細胞的體外共培養(yǎng)不僅證明了 ADMSC 能促進退變髓核細胞的修復，而且首次全面地鑒定了與 ADMSC 共培養(yǎng)時變退變髓核細胞能夠產生 lncRNA 和 mRNA 差異表達，概述了基因表達調控模式。這些研究成果進一步提供了更有價值的信息，以便人們能夠更好地了解在干細胞療法和 IDD 治療中的生物標志物。

在前期細胞實驗的基礎上，各研究團隊逐步開始 ADMSC 的動物實驗及臨床應用。Hua 等[24]研究表明，Smoothened 激動劑 ( smoothened agonist，SAG ) 能夠有效地活化音猬因子 ( sonichedgehog，Shh ) 信號通路，促進 ADSC 的髓核細胞樣分化；該研究團隊使用 SAG 和 TGF-β3 處理后的 ADMSC 進行實驗，其結果表明兩者組合能夠增加 ADMSC 的 ECM 合成、髓核細胞特異性標志基因和蛋白產物的表達水平增加，與此同時，體內椎間盤的高度、含水量、ECM 含量也獲得明顯改善。Ishiguro等[25]使用 ADMSC 成功制備了一種無支架組織工程結構 ( tissue-engineered construct，TEC )，并將其應用在切除了全部髓核的大鼠椎間盤退變模型中，植入后 6 個月對其進行評估，結果表明 ADMSC-TEC 的植入不僅能維持椎間盤的高度、保留纖維環(huán)和軟骨終板的結構，植入后第 6 周就顯現(xiàn)出與假手術組類似的生物力學特征；更重要的是，這種由 ADMSC-TEC 再生的椎間盤與正常大鼠的椎間盤相比，不易隨年齡的增長而發(fā)生退變。這為 ADMSC 的臨床應用提供了一定的理論基礎，且 SAG 的促分化作用的發(fā)現(xiàn)拓寬了 ADMSC 的使用方式。Kumar 等[26]在臨床治療中驗證了 ADMSC 用于慢性盤源性下腰痛的安全性和耐受性，提示 ADMSC 可能可以用于 DDD 的臨床治療；該研究團隊在 10 例的退變椎間盤內植入透明質酸與 ADMSC 混合物，之后對所有患者進行了為期 1 年的跟蹤隨訪，6 例的 VAS 由 ( 6.50±1.27 ) 分降至 ( 2.90±1.66 ) 分、ODI 由 42.80±15.03 降至 16.80±9.77，MRI 結果表明 3 例的椎間盤含水量明顯提升，全部患者未有不良事件發(fā)生。

當前研究表明 ADMSC 在一定條件下可以成功誘導分化為髓核樣細胞，從而對退變椎間盤進行修復，且部分生物因子能夠增強 ADMSC 的修復作用；動物模型及臨床試驗表明 ADMSC 可以改善退變椎間盤的生理狀態(tài)、緩解臨床癥狀；同時，ADSMC 因其來源廣泛、易于獲得等特點受到人們的廣泛關注，具有光明的應用前景。但同樣的，ADMSC 的臨床試驗的長期有效性及安全性仍需進一步接受驗證，以便更好地開展相關臨床應用。

3. 臍帶間充質干細胞 ( umbilical cord mesenchymal stem cell，UCMSC )：UCMSC 主要存在于臍帶華通膠組織中，2003 年，K.E.Mitchell 首次在該組織中分離出 UCMSC，因此來自該處的 UCMSC 又被稱為華通膠間質干細胞 ( Wharton's Jelly derived mesenchymal stem cell，WJMSC )。

Wang 等[27]研究表明，WJMSC 的基因表達模式與 ADMSC 相似，炎性刺激可調節(jié) WJMSC 的基因表達，在人胎兒 MSC 共培養(yǎng)體系中顯示出免疫抑制效應。Beeravolu 等[28]研究了 WJMSC 和該細胞體外誘導分化的軟骨祖細胞 ( chondroprogenitor cells，CPC ) 在家兔 IDD 模型中的相關應用，其結果表明移植后的干細胞在受損椎間盤內能夠良好的存活并均勻的分散在髓核內；同時，與 WJMSC 相比，CPC 在體外培養(yǎng)時，其細胞結構、細胞外基質蛋白、糖胺聚糖含量均有明顯改善，在接受了 CPC 移植的椎間盤內，其髓核特異性標記物含量也明顯升高，顯現(xiàn)出強大的修復能力。Pang 等[29]在 2 例患有慢性盤源性下腰痛患者的病變椎間盤內注入 WJMSC 治療，2 年的跟蹤隨訪結果顯示，2 例 VAS、ODI 均明顯降低。

WJMSC 可以在體外誘導分化成為 CPC 再進行移植，且修復效果要優(yōu)于 WJMSC 的直接應用，一定程度上能夠避免干細胞多向分化性在移植后可能帶來的不利后果，這也為其它來源干細胞的發(fā)展應用提供了新啟示。盡管 WJMSC 具有其它 MSC 的相同生物特性，與其它類型的 MSC 相比并不具備明顯優(yōu)勢，因此缺乏對于 WJMSC 對 DDD 的臨床治療以及基礎實驗的研究報道，高昂的實驗成本也成為了 UCMSC 發(fā)展的另一項阻礙。但相關實驗結果初步說明了 WJMSC 在臨床的實際應用中可能是可行的，為 WJMSC 的臨床應用打下了基礎；目前的研究對象主要是自體 WJMSC，有待進一步對于異體 WJMSC 移植的修復效果及生物安全性進行準確的評價。

三、椎間盤源性干細胞

MSC 的相關研究進展已取得巨大成果，但是 MSC 移植療法在臨床應用還較為有限：治療過程中需要通過有創(chuàng)操作對干細胞進行獲取和移植，有可能發(fā)生移植靶點的滲漏或者骨贅的形成等臨床并發(fā)癥。既往研究表明，椎間盤髓核組織、纖維環(huán)、軟骨終板中均存在有一定數(shù)量的 MSC[30]；IVDSC 不僅具有干細胞的成長、分化特性，其椎間盤來源特征在退變椎間盤組織再生的修復治療策略顯現(xiàn)了巨大的潛力。

Wang 等[31]對 BMSC、軟骨終板源性干細胞 ( cartilage endplate-derived stem cells，CESC )、髓核源性干細胞 ( nucleus puplposus-derived stem cells，NPSC )、纖維環(huán)源性干細胞 ( annulus fibrosus-derived stem cells，AFSC ) 的增殖能力進行了比較，四種細胞之間無統(tǒng)計學差異，但體外細胞分化實驗表明，CESC 在成軟骨及成骨能力方面要優(yōu)于其它三種細胞。He 等[32]研究表明，CESC 不僅能夠促進軟骨終板的修復，還可通過旁分泌途徑促進髓核細胞的增殖。髓核組織內的干細胞還能夠沿著椎間盤內的纖維和細胞方向進行遷移[33]。另有研究發(fā)現(xiàn)，低氧環(huán)境能夠促進髓核間質干細胞增殖，其機制可能與 SIRT1 及 SIRT6 介導的 HIF-1α 信號通路有關；辛伐他汀可以通過促進缺氧誘導因子的表達來促進髓核實質干細胞向髓核細胞的分化，從而修復和重建退化的椎間盤[34-35]。

動物實驗方面，Chen 等[36]在家兔 IDD 模型中比較了髓核間充質干細胞與髓核細胞移植的治療效果，MRI 提示前者修復效果明顯優(yōu)于后者。目前為止，CESC 應用仍面臨著巨大挑戰(zhàn)：CESC 特異性表型尚未明確，從軟骨終板中分離出 CESC 的效率較低，限制了 CESC 的應用[29]；特異性的誘導 CESC 分化成為透明軟骨組織而不是骨組織也存在一定難度[37]。

椎間盤的微環(huán)境的特征是低氧、高壓力、高滲、低 pH 值和營養(yǎng)供應不足[38]。Yasen 等[39]研究表明，隨著 IDD 的發(fā)生，IVDSC 也會發(fā)生老化和變性。尚未有研究清楚地表明如何避免 IVDSC 受老化、惡劣椎間盤微環(huán)境的影響，這些不利因素對植入的或內源性干細胞的存活和功能提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，可能導致內源性修復的失敗。

四、多能干細胞

包括誘導多能干細胞 ( induced pluripotent stem cell，IPSC )、胚胎干細胞 ( embryonic stem cell，ESC ) 在內的 PSC 在退變椎間盤的修復中也顯現(xiàn)了巨大潛力。IPSC 是體細胞通過導入多能遺傳基因誘導分化而來的一類具有多分化潛能的干細胞。

Hu 等[40]研究了載有 GDF5 轉染人類誘導多能干細胞 ( GDF5-hiPSC ) 的熱敏水凝膠對大鼠 IDD 模型的影響；GDF5-hiPSC 與大鼠 NPC 在體外共培養(yǎng)后 3 種軟骨細胞標志物 ( SOX9、COL2、蛋白聚糖 ) 的 mRNA 表達顯著增高，說明其成功分化為軟骨細胞表型；將制備好的水凝膠植入大鼠 IDD 模型中，分別在第 1、2、3 個月進行 X 線、MRI 以及組織學評估，其結果表明載有 GDF5-hiPSC 的熱敏凝膠能夠有效地改善 IDD。Liu 等[41]的研究發(fā)現(xiàn)，髓核細胞外基質能夠誘導 IPSC 分化為類髓核樣細胞，這表明髓核細胞能夠分泌一些調控因子對干細胞進行誘導，進而修復退變椎間盤組織。這些研究為 IPSC 的臨床應用奠定了一定的基礎。Sheikh 等[42]將小鼠 ESC 衍生的軟骨細胞祖細胞在移植到家兔退變椎間盤內，成功產生脊索細胞 ( notochordal cells，NC ) 群。而 NC 是椎間盤再生的關鍵細胞，NC 能夠產生蛋白聚糖促進退變椎間盤的修復[43]。

盡管 IPSC 同樣能夠產生髓核細胞表型、能夠促進退變椎間盤修復，為其臨床應用奠定了一定的基礎。但是 IPSC 具有腫瘤增殖細胞分化特性，ESC 在體外的定向分化存在不穩(wěn)定性、在體內具有致瘤性[44]以及與其相關的道德和法律問題限制了這兩種細胞的進一步應用。因此需要進一步的實驗研究來穩(wěn)定 PSC 的分化表達，以確保臨床應用的有效性和安全性。

五、干細胞植入載體的發(fā)展

干細胞移植的應用中，不僅移植細胞的生長和分化不良影響其治療效果，其植入部位干細胞滲漏這一問題同樣阻礙著該方法的發(fā)展。多個研究團隊針對這一系列問題，研究并制備了用于干細胞移植的各種生物材料。

McKee 等[45]研制了一種由丙烯酸和巰基官能化的自組裝聚乙二醇 ( polyethylene glycol，PEG ) 水凝膠支架，然后將人臍帶來源的 MSC 與家兔退變髓核細胞載入該支架內后，分別進行了家兔 IDD 模型的體內、外實驗；其結果表明該支架的應用不僅能夠促進 MSC 產生髓核細胞樣表型，而且硫酸化的糖胺聚糖水平要高于未使用支架的實驗組，更重要的是：支架的應用能夠保證移植細胞在椎間盤內的穩(wěn)定存在，避免發(fā)生細胞泄漏，促進了移植干細胞的修復效果。Nair 等[46]使用殼聚糖-聚羥基丁酸酯-共-戊酸酯 [ chitosan-poly ( hydroxybutyrate-co-valerate )，CP ] 和硫酸軟骨素 ( chondroitin sulfate，CS ) 制備了一種可以附載 MSC 的水凝膠納米微粒，與常規(guī)水凝膠相比，該復合水凝膠不需要使用交聯(lián)劑，且在吸水率與生物力學方面與天然組織相似，提高了其生物相容性；與不含 CS 的水凝膠相比，該復合水凝膠與大鼠來源的 ADMSC 復合培養(yǎng)表現(xiàn)出更強的促分化能力，ADMSC 的細胞活力與軟骨分化能力明顯提升。Chen 等[47]在光交聯(lián)明膠-透明質酸甲基丙烯酸酯 ( gelatin-hyaluronic acid methacrylate，GelHA ) 水凝膠上載入 ADMSC 后培養(yǎng)分化，并將復合水凝膠植入大鼠退變模型的椎間盤內；實驗結果表明，光交聯(lián)的 GelHA 水凝膠能夠通過刺激活化整合素 αVβ6-TGF-β1 通路進而促進 ADMSC 的髓核細胞樣分化、促進退變椎間盤的自我修復。

生物復合材料一方面能夠提供適合干細胞生長的三維結構，另一方面可以與某些能夠促進干細胞髓核樣分化和表達的生物因子或藥物巧妙地結合起來；如此一來，不僅能夠促進 MSC 的髓核細胞表型、促進細胞外基質的分泌，加速對退變椎間盤的修復，而且在一定程度上克服 MSC 的成脂化和成骨化傾向，穩(wěn)定 MSC 的分化；同時 ECM 逐步替代被吸收的水凝膠等可吸收生物材料，降低了 MSC 植入后的流失對治療效果的影響。隨著各類實驗研究的開展，載體材料的生物相容性逐步提升、新的生物材料逐步出現(xiàn)，應為干細胞療法在 DDD 的應用中提供了更廣闊的空間。

當前，初步的細胞實驗、動物模型實驗以及臨床研究證明了干細胞治療 DDD 的光明前景。在對不同來源的干細胞進行研究過程中，各類具有誘導分化、促進表達作用的生物因子的發(fā)現(xiàn)；干細胞與靶細胞作用機制的進一步闡明；同種異體干細胞以及 IVDSC 的應用；干細胞載體的發(fā)展不僅提高了干細胞對退變椎間盤的修復能力，也正逐步拓寬了干細胞治療退變性椎間盤的適應證，同時豐富了干細胞的來源，為干細胞移植修復退變椎間盤及其臨床應用打下了堅實的基礎?？偟膩碚f，雖然干細胞當前的臨床應用中沒有出現(xiàn)嚴重的安全問題且臨床效果明顯，但是大部分實驗研究集中在臨床前階段，所以需要進一步的對照研究、納入更多的臨床病例、進行長時間的跟蹤隨訪來進一步驗證其療效與安全性。

鑒于干細胞在 DDD 的治療中展現(xiàn)的巨大潛力，結合當前研究的實驗成果與不足，未來需進一步闡明干細胞的修復機制及其與靶細胞之間的相互作用，以期發(fā)現(xiàn)更多促分化的“靶點”；研究如何改善退變椎間盤內的惡劣微環(huán)境，以便為載入的干細胞提供良好的生長空間；探索如何才能高效、穩(wěn)定地對不同來源的干細胞進行誘導分化，提高干細胞的生物安全性；繼續(xù)優(yōu)化干細胞植入載體的材料性能，增強干細胞的修復能力，避免植入過程的“二次傷害”，提高干細胞治療的臨床療效?？傊鳛閷?DDD 一種新的治療辦法，干細胞治療及相關技術在未來前途一片光明。