原稿
何十年もの研究から知られているにもかかわらず、椎間板は謎のままです。 それはユニークで顕著な実体であり、おそらくその謎の多くを担当している一つの側面は、このような大きな構造が最も困難な生理学的条件下で生 人間の背骨の椎間板は、体内で最大の非血管構造であり、そのうちの最大のもの（腰椎）では、いくつかの細胞は、最も近い直接血液供給から20mmになり得 しかし、彼らの明らかな回復力にもかかわらず、常駐細胞は不滅ではありません。 椎間板が25歳までに劣化の兆候を示すことは珍しいことではなく、この点で椎骨端板が重要な役割を果たす。
ディスクは、子宮頸部から腰部まで徐々にサイズと形状が変化するほぼ円筒形の構造です。 それらはすべて、線維輪のしっかりしているが柔軟なcollagenous薄板に囲まれている十分に水和された中心核pulposusを構成する。 各椎間板の頭蓋および尾側の端には、椎間板自体から椎骨を分離し、高度に水和された核が隣接する椎骨に膨らんでしまうのを防ぐ端板がある。 Endplatesはまた脊柱の機械ローディングに起因するかなりの流体静力学圧力を吸収する。 端板は典型的には1mm未満の厚さであり、これは単一の円盤の幅にわたってかなり変化するが、核に隣接する中央領域で最も薄くなる傾向がある。
エンドプレートは、発生初期の段階から識別可能であり、骨および硝子軟骨成分を有する。 軟骨成分は、隣接する椎骨が骨化を受けている間、正常な成熟を通して持続するので、大きな関心を生成するように見える。 それはコラーゲン線維のネットワークによって補強される水和させたproteoglycanの分子のゲルを含んでいます。 滑膜関節の関節軟骨とは異なり、コラーゲン線維は椎骨に直接エンドプレートを接続しません,エンドプレートは、内側輪のラメラを介してディスクとの密 顕微鏡の血管のネットワークは成長する脊柱の開発の間にendplatesを、主に骨格成熟の時のまわりで消える前にディスクに栄養物を、提供するために突き通 成熟した円板の外側ラメラにおける疎な血管供給とは別に、栄養と代謝交換のためにエンドプレート全体に不可欠な溶質の拡散にほぼ完全に依存している。
エンドプレートの生化学的組成は、正常性から変性状態のスペクトルまで、広範囲に文書化されている。 椎間板型Ｘに存在するいくつかの種のコラーゲンのうち，肥大性軟骨細胞のマーカーであり，石灰化に関与しているため，エンドプレートにおいて最も重要であると考えられている。 さらに、若いマウスにおける一つのコラーゲンII遺伝子対立遺伝子の不活性化は、途中で石灰化になるエンドプレートと厚く、より不規則なエンドプレート
マトリックス内のプロテオグリカン分子は、特にディスク全体の溶質輸送と水分content有量の維持の制御にとって重要であり、末端軟骨からのプロテオグリカンの枯渇は、核からのプロテオグリカンの喪失に関連している。 したがって、プロテオグリカンの損失は、最終的に椎間板の変性につながることになります。 骨格成長期の椎間板生化学、特にエンドプレートにおける変化も脊柱側弯症の発症に関与している可能性がある。
多くの注意は、ディスクの栄養とディスク代謝に関連する一般的なプロセスの側面を理解することに焦点を当ててきました。 小さな色素分子を用いたｉｎｖｉｔｒｏ研究では，椎骨縁付近の端板の側縁は中央部または環全体と比較して比較的不透過性であることが示されている。 ヒトの剖検標本を用いた定量的研究により、エンドプレートの透過性は、円板の縁よりも多数の中央エンドプレート内の顕微鏡的な血管によるものであることが示されている。 この血管ネットワークは、簡単な注入技術を使用して実証されており、これらの血管からの小さな溶質の拡散は、ディスクへの栄養素の移動のための主 しかし、このプロセスは、関与する分子の分子サイズおよびイオン電荷に完全に基づいて選択的である。 核内の高濃度のプロテオグリカンによって与えられる核の正味の負電荷は、ナトリウムやカルシウムなどの正イオンとグルコースや酸素などの非荷電分子の通過を可能にし、硫酸塩や塩化物などの負に荷電したイオンや免疫グロブリンや酵素などの高分子の移動を妨げている。 ディスクの新陳代謝のendplateの重大さはいろいろな実験室の技術によって確認されました。
骨格の成熟に達すると、エンドプレートの軟骨は実質的な改造を受け、最終的に再吸収され、真の骨に置き換えられる広範な鉱化をもたらす。 重要なことに、この新しい組織は、椎骨骨髄と椎間板との間のこれまでの重要な拡散および栄養交換を妨げる可能性が最も高い。 Endplate内の小さい血管は更に重大な栄養素の交換を限るこの石灰化によって同様に抹消されるようになります。
おそらく驚くべきことに、エンドプレートは、正常および病理学的条件の下でいくつかの種で成熟後に血管再生することができます。
後者の研究では、組織修復の試みであると推定される血管再生は、環状破壊によって引き起こされる必然的な変性のカスケードを逆転させることがで エンドプレートの血管の作成はティッシュの抑制剤によって潜在的な形態で普通維持されるマトリックスの低下のmetalloproteinaseの(MMP)の酵素の活発化によっ
エンドプレートの領域の血流は、変化した生理学的条件下で椎間板栄養に影響を与えることができるムスカリン受容体が存在するため、完全に受動 追加の研究では、変性した椎間板の末端板および軟骨下骨の神経線維および血管が同定されており、組織修復が腰痛と関連している可能性があるこ
エンドプレートへの形態学的変化は、通常、加齢とともに見られるが、変性椎間板疾患の進行段階における核および環への病理学的変化に関連して 見られる最も初期の微視的な変化は、時折軟骨細胞死を伴う水平面内の端板の長さに沿った裂け目および裂け目である。 隣接する骨端板骨化を伴う血管の侵入を見ることは珍しいことではない。 最終的に軟骨は骨化によって克服される。 それがまだ適度に健康なら核はこれらの欠陥が骨のあるendplateを破らないが、血管がendplateを打ち抜くと同時に作成される空間を満たす。 第五十年までに核物質は、アクティブな改造に起因する焦点骨硬化症と椎骨骨髄に突出することが見られます。 多くの場合、軟骨は完全に失われます。 脊椎溶解椎間板変性の動物モデルでは、エンドプレートの損失を含む、見られ、年齢に関連した椎間板変性におけるプログラムされた細胞死の可能性の関与を示す、エンドプレート軟骨細胞のアポトーシスの増加を伴っていた。
理論的有限要素モデリングは、エンドプレートが軟骨下骨への付着点でほとんど例外なく機械的故障の影響を受けやすいことを詳細な顕微鏡観察と一致し、おそらく前述のようにコラーゲン線維の骨への付着が不十分であるためである。 剖検研究はまた、エンドプレートの一部が椎体から分離され、接続された環状繊維とともに椎間板からヘルニア化することができることを示している。 骨端環付近の椎体に環状繊維が挿入される点は本質的に弱く、これが青少年の骨折の一般的な部位であることは偶然以上のものであるようである。 思春期の豚の棘を用いた実験的研究は、機械的圧縮後に同様の所見を再現している。 この傷害パターンは、端板および隣接する小柱骨が関与する成体脊椎に見られるものとは全く異なることに留意すべきである。
観察される最も一般的なエンドプレート欠損は、おそらく隣接する椎体への核の内容物の垂直突起であるSchmorlの節である。 Schmorlのノードは、剖検での棘の70％以上に見られ、50歳以上の年齢以下の頻度が同じであり、人生の比較的早い時期に現れることを示唆している。 彼らは59歳までの男性で二倍の一般的でなければならないことは、彼らが職業的外傷の結果として起こることを示唆しています。 不思議なことに、しかし、60歳の後にジェンダースイッチがあり、彼らは女性の二倍の一般的です！ これは、一般的に高齢に関連する骨粗鬆症などの変化のために椎間板が破裂する可能性が高い時に発生します。 いずれにしても、Schmorlsのノードを持つディスクは、早い年齢で他のディスクよりも縮退しています。
Schmorlのノードが形成される原因は正確には謎のままです。 彼らは小さな欠陥として開始し、したがって、常に彼らが剖検であるように臨床x線写真で頻繁に見られるとは限らないことはほとんど疑いが それらは脱出のまわりで減らされたディスク高さおよび軟骨の帽子および結局新しい骨の形態の核脱出の結果として放射線学的により明白にな ほとんどのエンドプレートは自然な穿孔の証拠を示さないが、Schmorlはこれらの病変が変性軟骨によって引き起こされる焦点の弱い斑点から生じることを示唆した。 直接外傷か破壊の不在でendplatesはそのままであり、成長の脊柱の小さい管チャネルの閉鎖の後に残る傷のティッシュがこれらの弱点を通って突起を可 Ｓｃｈｍｏｒｌ節を有する標本はエンドプレートにおいて有意に多くの骨髄接触を有することが重要であり，これらの病変はＳｃｈｅｕｅｒｍａｎｎ病のような追加の病理に寄与することを示唆している。
椎間板変性自体が腰痛の唯一の原因であることを示唆することは完全に間違っていますが、それにもかかわらず、二つの実体の間に存在する強い相関を無視することは素朴です。 脊髄研究の分野での刺激的な発展の結果、椎間板変性に起こる細胞過程をこれまで以上に認識しており、”再生医療”や”生物学的治療”のエキサイティングな時代に入るにつれて、変性疾患は”魔法の弾丸”で治療できるという関心と期待が高まっています。
特にエンドプレートの再生に利用できる可能性のある治療法は数多く多様であり、実際にはディスクの個々の成分間の複雑な相互作用のために、ディスク全体の文脈においてほとんどが考慮されている。 そのようなアプローチには、組換えタンパク質、サイトカインまたは成長因子の使用、分子療法、遺伝子導入技術、細胞療法が含まれる。 これらの別々のトピックは非常に詳細であるため、いくつかの段落でそれらを要約しようとすると、正義にはなりません。 読者は、各トピックに関する多くの優れた論文を含む包括的な文献（上記で参照されているレビューを含む）に代わりに参照されます。
これらの概念のほとんどは、in vitro試験からほとんど進歩しておらず、近い将来に実用的な臨床応用を持つことはまずありません。
これらの概念の大部分は、in vitro試験からほとんど進歩していません。 これはこれらの作品の批判ではありません。 それどころか、臨床的有効性を評価する適切に実施された試験の結果が表示されるまでには何年もかかる可能性があることは慎重な警告です。 現実的にこれらの処置は完全に退化的なプロセスを逆転させませんが、停止する潜在性を提供するか、または少なくとも、避けられない結果を遅らせる このアプローチの鍵は、それらが遺伝子、生物活性分子、特定の細胞型、または最も重要なのは、患者であるかどうか、適切な標的を同定することであろう。 これらの治療の受信者は、遺伝学、喫煙、職業および固定化などの多様な要因が、エンドプレート拡散およびそれ故に細胞の栄養を介して椎間板細胞代謝に影響を及ぼすという説得力のある証拠があるので、慎重に選択する必要があります。 椎間板内の細胞が生存し、そのような処置の最大の利益を得るために適切に機能することを確実にすることも同様に重要であろう。
椎間板変性は、無数の要因を含む複雑な問題であり、そのうちのエンドプレートは一例に過ぎません。 慎重な漸進的研究はゆっくりとその謎を解明しており、いつか背中の痛みに関連する普遍的な問題に対処するために利用可能な治療法があること