腰椎间盘退变指腰椎间盘各部分组织发生老化退变，主要症状为慢性腰痛和下肢神经根性疼痛等。干细胞疗法成为修复腰椎间盘退行性病变研究的热点，备受研究人员关注！
干细胞具有体外扩增及分化再生潜能，在特定条件下向成骨、成软骨、成脂及髓核细胞分化，且具有免疫原性低和免疫调节性的特点。目前研究较多的干细胞种类是间充质干细胞（MSCs），已被证明可以改善腰椎间盘退变的进展，它具备了用于腰椎间盘退变研究的特点：
(1)数量多，易于获取；
(2)分化为髓核细胞的功能好；
(3)适应低氧、低糖及偏酸性的椎间盘退变局部微环境；
既往研究，干细胞疗法已用于髓核细胞分化研究等基础研究，各种方式诱导MSCs向髓核细胞分化取得了效果。椎间盘内是一个特殊的低氧环境，髓核细胞在特殊低氧环境下具有正常繁殖及更新的能力，Hudson等人将MSCs在低氧（5%O2）情况下研究其分化能力，实验结果表明低氧条件促进MSCs向髓核分化，糖胺聚糖（GAG）及胶原蛋白表达增加，更好地促进骨修复。
除髓核分化研究外，干细胞外泌体也是较新研究方向。据《Cell Cycle》刊登报道，MSCs来源的外泌体通过传递靶向混合谱系激酶3 (MLK3)的miR-142-3p来抑制髓核细胞的凋亡和MAPK信号，并可减少IL-1细胞因子诱导的炎症细胞因子的分泌。
鉴于MSCs在体外研究的成功，研究人员已动物体内进行干细胞疗法研究。Zeng等人将负载人MSCs的凝胶植入犬椎间盘退变模型，影像学发现椎间盘高度和MRI信号强度均得到明显改善，Ⅱ型胶原及蛋白多糖表达增加；研究者又将骨髓来源的MSCs与富血小板血浆复合物局部注射到模型动物腰椎间盘，结果发现与富血小板血浆合用能更持久地改善椎间盘退变。
基于动物模型水平研究的成功，逐步将干细胞疗法用于临床研究，主要为椎间盘源性腰痛的治疗。2016年的一项研究显示，研究人员将自体MSCs在低氧环境培养后局部移植至5例受试者椎间盘后，随访发现4例腰部活动程度不同程度改善，且4～6年后经MRI检查证实注射部位附近未发现肿瘤增殖或其他并发症，说明干细胞移植在临床上是安全可行的。
2017年的一项Ⅰ期临床研究报告，Kumar研究者将脂肪来源的MSCs与透明质酸复合后移植用于10例椎间盘源性腰痛的患者（指标：疼痛持续> 3个月、疼痛视觉模拟量表评分>4分、Oswestry功能障碍指数≥30%），受试者注射1年后并未发现显著并发症，6例患者MRI显示椎间盘退变程度好转，其中3例显示椎间盘含水量增加，各类指标评分改善明显，生活质量提高。
另外，移植方法学也是值得讨论的问题。由于椎间盘的无血管分布的特性，局部注射移植目前仍然是唯一的给药途径，研究者考虑将干细细胞搭载载体或培养基植入，有些临床试验使用的载体是胶原、纤维蛋白、透明质酸和透明质酸衍生物凝胶。
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