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椎间盘退变主要表现为椎间盘细胞和细胞外基质成分的变化，如髓核细胞由软骨细胞表型转变为纤维软骨细胞表型，细胞外基质中蛋白多糖、水及Ⅱ型胶原蛋白丢失破坏了正常椎间盘和椎体的解剖结构，直接导致椎间盘力学特征丧失。目前，椎间盘退变的生物疗法有很多，其中分子治疗就是利用一些大分子物质来阻止或逆转椎间盘细胞外基质的丢失，如抗基质降解蛋白、促有丝分裂剂、软骨形态发生蛋白和细胞内调节因子。