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软骨终板退变与椎间盘退变的关联机制2025-09-30 08:48:51

水凝胶在修复时是较为理想的纤维环修复材料,但是在保持原始组织的机械特性方面,没有一种水凝胶能将纤维环的生物力学特性恢复到原始状态。因此需要新的策略方法来修复纤维环。支架是最常用的组织修复技术之一。近年来,先进的3D打印技术因其在复杂结构定制和制造方面的显著优势而被应用于支架领域。利用3D打印技术制备的支架表面纹理能更好地促进细胞排列和增殖,其力学特性和各向异性与天然纤维环组织相似。目前多项研究显示,运用3D打印技术制作的静电纺聚己内酯纤维环支架能够促进纤维环细胞表型分化和组织沉积。并且支架复制了纤维环的轴向压缩和拉伸功能,在促进细胞增殖、分化和细胞外基质的产生方面比传统的电纺丝支架更有效。

在另一项实验中,结合3D打印和静电纺丝来构建人工椎间盘复合支架。通过形态学和力学测试表明这个支架的机械强度比较高,可与天然纤维环相媲美,该支架还可促进细胞外基质的合成。3D打印技术支架在纤维环修复方面具有良好潜力,但是目前3D打印支架由于打印材料和打印精度的限制,在复制原生组织的异质性方面还有待提高。软骨终板不仅起到了分担压缩载荷的作用,还通过渗透作用为椎间盘提供营养供应及相应代谢物质转运。
 
软骨终板的退变性骨化可能是导致椎间盘退变的始动因素之一。在椎间盘退变早期,软骨终板随之骨化,骨化的软骨细胞阻碍了椎间盘营养物质的输送和转运,营养物质缺失以及代谢产物异常积聚,椎间盘内髓核细胞代谢异常、基质异常降解,加重椎间盘的退变。随着椎间盘退变,软骨终板在磁共振成像上的异常表现称Modic改变,根据磁共振成像信号的不同分成3个亚型,Ⅰ型:T1像上为低信号,而T2像上为高信号,组织水肿是其主要的病理学改变;Ⅱ型:T1像上为高信号,T2像上信号同正常骨髓或略高,其主要病理表现为软骨下骨的脂肪变性或骨髓因缺血而发生坏死;Ⅲ型:T1、T2像上均表现为低信号,软骨终板变为致密骨为主要的病理表现。
 
出自《细胞衰老视角下椎间盘退变机制的研究进展》作者邹旭,彭国璇,雷安毅。