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背景及目的:腰椎间盘退变常导致腰背痛以及神经压迫症状,而腰背痛一直是导致中国人群丧失劳动能力的首要病因,在我国60岁以上人群中的累积发病率超过80%。大量研究表明microRNA参与椎间盘退变（IVDD）的进程,在髓核细胞凋亡、细胞外基质降解、炎性浸润中具有重要作用。目前关于椎间盘退变的机制尚未明确,氧化应激及其继发的髓核细胞密度降低,细胞外基质合成/分解代谢比例失调是当前的研究热点之一。本研究拟从髓核细胞氧化应激角度探讨miR-4478/MTH1轴在椎间盘退变中的作用和潜在机制。方法:通过生物信息方法对退变椎间盘中的miRNA进行分析,获取差异表达的miRNA,并预测其靶基因。通过过氧化氢（H2O2）构建人髓核细胞氧化应激模型,采用纤维环穿刺法建立椎间盘退变小鼠动物模型。分别在体外和体内用FISH、RT-PCR检测miR-4478和MTH1的表达,CCK检测细胞活力,流式细胞学检测细胞凋亡情况,western blot检测细胞凋亡相关指标（Bax、Bcl-2、Caspase-3）,HE和番红固绿染色用于评估椎间盘退变的病理变化。结果:miR-4478在不同退变程度的椎间盘组织中差异表达。western blot结果表明,miR-4478 mimics处理组中Bax和cleaved caspase-3表达量显著升高,而Bcl-2表达量显著减少,miR-4478能够促进人椎间盘髓核细胞凋亡。MTH1是miR-4478的靶基因,使用人重组MTH1处理能够减少H2O2诱导的髓核细胞凋亡,而MTH1 siRNA则会促进H2O2诱导的髓核细胞凋亡。H2O2处理预转染miR-4478 mimic的髓核细胞,能够显著上调Bax和cleaved-caspase-3的表达水平,并使Bcl-2的表达水平低于空白对照组;miR-4478 mimic+MTH1转染H2O2处理的髓核细胞中Bax和cleaved-caspase-3的表达量下降,Bcl-2的表达量增加。miR-4478 inhibitor能够减轻小鼠椎间盘退变。HE及番红染色显示,miR-4478 inhibitor组髓核组织中,髓核细胞数目及椎间盘高度显著高于手术组,但低于假手术组。免疫组化结果显示,IVDD小鼠模型和inhibitor control组MTH1的表达量均出现下降,而miR-4478 inhibitor组中MTH1的表达水平反而增加。结论:miR-4478跟椎间盘退变程度正相关,过表达miR-4478能够促进髓核细胞凋亡,MTH1是miR-4478的靶基因,miR-4478通过靶向调控MTH1促进氧化应激诱导的髓核细胞凋亡,miR-4478抑制剂能够减轻髓核细胞凋亡,miR-4478/MTH1可能是椎间盘退变的潜在治疗靶点。