比较来源于同一人退变椎间盘内髓核干细胞(NPSCs)、纤维环干细胞(AFSCs)及软骨终板干细胞(CESCs)的生物学特性。
方法收集7例经X线、核磁共振成像(MRI)确诊为椎间盘突出症患者，将取出的椎间盘仔细分离并进行酶消化、滤网过滤后获得NPSCs、AFSCs及CESCs。培养至第3代时，采用细胞计数试剂盒(CCK-8)检测3种干细胞的生长活性，并进行成脂、成骨及成软骨诱导分化。诱导21 d后分别应用油红O染色检测细胞成脂能力，茜素红染色检测细胞成骨能力，甲苯胺蓝染色检测细胞成软骨能力。提取第3代细胞总RNA，分别行反转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测成脂、成骨及成软骨相关基因的表达情况。
结果来自于同一患者的NPSCs、AFSCs与CESCs形态上相似，差异无统计学意义(P>0.05)。生长曲线显示CESCs[第1、3、5、7、9、11、13、15天吸光度(A)值分别为0.35±0.01、0.52±0.02、0.64±0.08、0.80±0.19、0.79±0.20、1.06±0.11、1.37±0.09、1.31±0.41]与AFSCs(第1、3、5、7、9、11、13、15天A值分别为0.38±0.01、0.50±0.03、0.72±0.06、0.82±0.13、0.87±0.08、0.87±0.09、1.20±0.05、1.43±0.05)增殖能力要比NPSCs(第1、3、5、7、9、11、13、15天A值分别为0.32±0.02、0.42±0.04、0.59±0.01、0.64±0.17、0.65±0.19、0.68±0.21、0.67±0.12、0.59±0.12)活跃。油红O染色、茜素红染色及甲苯胺蓝染色分别证实3种干细胞均可向脂肪、骨及软骨三系诱导分化。RT-PCR检测结果显示AFSCs在成脂[过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)：6.85±0.32，脂蛋白脂肪酶(LPL)：13.72±0.37]、及成软骨[Ⅱ型胶原(COL-2)：10.45±1.10，性别决定因子相关基因-9(SOX-9)：14.39±1.22]基因表达方面比NPSCs(PPARγ：6.63±0.50，LPL：8.41±0.42，COL-2：3.53±0.62，SOX-9：7.66±0.68)与CESCs(PPARγ：7.21±0.21，LPL：10.62±0.37；COL-2：8.26±0.49，SOX-9：13.70±1.10)略强；而成骨能力方面，CESCs最强[Runt相关转录因子2(RUNX-2)：7.30±1.1，COL-2：8.22±0.84]，AFSCs(RUNX-2：6.20±0.92，COL-2：4.94±0.90)与NPSCs相当(RUNX-2：2.61±0.06，COL-2：7.05±0.82)；NPSCs的成脂基因尤其LPL基因表达较低。
结论NPSCs、AFSCs及CESCs在体外培养中细胞形态相似，但生物学特性方面存在差异。体外诱导分化及RT-PCR检测结果均提示AFSCs比其他两种干细胞在椎间盘组织工程领域中更加具有优越性。