关键在于臀部

IVD退变被认为起源于髓核(NP)，髓核由NP细胞组成，NP细胞产生周围的细胞外基质(ECM)。ECM培养了一种支持NP细胞的环境，也有助于给予NP其机械弹性。以前关于利用原生活NP细胞帮助产生ECM的治疗方法的研究一直很有前景，但这些恢复性作用在退化的晚期阶段失去了，这些细胞不再存在。因此，大阪大学和京都大学的研究小组旨在建立一种组织工程植入物，其中包含在NP中创建和维持ECM所需的细胞。

“NP的ECM是一个胶原蛋白网络，它是其他重要蛋白质的支架。有趣的是，这种成分类似于关节软骨的ECM，”该研究的主要作者Takashi Kamatani说。“因此，我们假设能够产生和支持软骨的细胞类型可能对治疗IVD退行性变有用。”

研究人员使用的诱导多能干细胞(iPSCs)可以变成不同的细胞类型，因为它们不具有原生NP细胞的生长和分裂限制。此外，它们可以被诱导成为软骨细胞，软骨细胞是产生和维持软骨的细胞。该方法已成功应用于某些关节软骨缺损动物体内的修复组织。在这里，他们开发了人类ipsc来源的软骨组织(hiPS-Cart)，用于植入从IVD中移除NP的实验室大鼠，作为IVD变性的模型。

“植入这些大鼠体内的hiPS-Cart能够存活并得到维持，”资深作者Tsumaki Noriyuki解释道。IVD和椎体骨退变得到了预防。我们还评估了机制，发现hiPS-Cart能够将这些属性恢复到对照组大鼠中观察到的类似水平。”

研究小组还在植入六周后检测了hiPS-Cart的基因表达谱。他们发现了与软骨细胞样NP细胞一致的特征，而不是其他NP细胞类型(称为脊索)。这表明这些软骨细胞样细胞本身就足以恢复NP功能。

Kamatani说:“我们的发现为使用这种hiPS-Cart系统开发人类IVD退化的治疗方法提供了强有力的支持。”

这项工作引入了一种新的组织工程结构，它不仅可以用于治疗IVD变性引起的背部疼痛，而且可以作为一种再生疗法，完全扭转这一问题。