ОНТОГЕНЕЗ МЕЖПОЗВОНКОВОГО ДИСКА У ЧЕЛОВЕКА

Целью работы явилась попытка установления закономерностей перехода нормальных возрастных изменений в патологические, которые определяют распространенность дегенеративных заболеваний позвоночного столба у лиц трудоспособного возраста, экономические затраты и малую эффективность лечения. В статье проанализированы результаты зарубежных и отечественных исследований, посвященных проблеме морфогенеза межпозвонкового диска у человека. При этом отдельно рассмотрены онтогенетические особенности каждого из компонентов межпозвонкового диска. Обобщенные результаты исследований замыкательной хрящевой пластинки отражают гистологическую принадлежность и возрастные изменения клеточного компонента. В разделе «онтогенезе фиброзного кольца» подробно изложены особенности клеточного состава, структурная характеристика и особенности расположения коллагеновых волокон в задней и передней частях фиброзного кольца в зависимости от возраста, начиная с эмбрионального периода. Кроме того, представлены различия в структуре фиброзного кольца в шейном, грудном и поясничном отделах позвоночника. Рассмотренные онтогенетические особенности пульпозного ядра касаются коллагеновых волокон и их расположения с учетом возраста и отдела позвоночного столба. Изложены различные взгляды на происхождение клеток пульпозного ядра, изменение клеточного состава в процессе развития организма. На основе детального анализа представленного теоретического материала разработаны схемы, отражающие ключевые этапы эмбриогенеза межпозвонкового диска в целом и морфогенеза пульпозного ядра.

пульпозное ядро, фиброзное кольцо, хрящевая пластинка, онтогенез

1. Батуев К. М. Анатомия межпозвоночных дисков у человека и некоторых животных : дис. … кандидат медицинских наук. Молотов; 1954: 25–62.

2. Бут Н. И. Развитие межпозвоночных дисков в эмбриогенезе человека. Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1959; 36 (3): 30–35.

3. Бывальцев В. А., Белых Е. Г., Алексеева Н. В. и др. Применение шкал и анкет в обследовании пациентов с дегенеративным поражением поясничного отдела позвоночника: метод. рек. Иркутск: ФГБУ НЦРВХ СО РАМН; 2013. 32.

4. Дегтярев И. П. Возрастные морфологические изменения пульпозного ядра поясничных межпозвонковых дисков человека. Патология позвоночника: матер. II Новосибирской конф. по лечению заболеваний и повреждений позвоночника. Новосибирск; 1966: 229–230.

5. Дегтярев И. П. Возрастные морфологические изменения фиброзного кольца поясничных межпозвонковых дисков человека. Патология позвоночника: матер. II Новосибирской конф. по лечению заболеваний и повреждений позвоночника. Новосибирск; 1966: 224–226.

6. Дегтярев И. П. Морфологическое и гистохимическое изучение хрящевой пластинки поясничных межпозвонковых дисков человека. Патология позвоночника: матер. II Новосибирской конф. по лечению заболеваний и поврежд. позвоночника. Новосибирск; 1966: 233– 235.

7. Павлова В. Н., Копьева Т. Н., Слуцкий Л. И. и др. Хрящ. М.: Медицина; 1988. 320.

8. Струков А. И. Возрастное развитие позвоночного столба. В кн.: Шурпе Э.Ю., ред. Анатомические и гистоструктурные особенности детского возраста: тр. лаб. возрастной морфологии гос. центр. ин-та охраны здоровья детей и подростков НКЗ. М.: Биомедгиз; 1936: 55–123.

9. Antoniou J., Steffen T., Nelson F. et al. The human lumbar intervertebral disc. Evidence for changes in the biosynthesis and denaturation of the extracellular matrix with growth, maturation, ageing, and degeneration. J. Clin. Invest. 1996; 98 (4): 996–1003. DOI: 10.1172/JCI118884.

10. Bron J. L., Helder M. N., Meisel H.-J. Repair, regenerative and supportive therapies of the annulus fibrosus: achievements and challenges. Eur. Spine J. 2009; 18 (3): 301–313. DOI: 10.1007/s00586008-0856-x.

11. Cortes D. H., Han W. M., Smith L. et al. Mechanical properties of the extra-fibrillar matrix of human annulus fibrosus are location and age dependent. J. Orthop. Res. 2013; 31 (11): 1725–1732. DOI: 10.1002/jor.22430.

12. Feng Y., Egan B., Wang J. Genetic factors in intervertebral disc degeneration. Genes Dis. 2016; 3 (3): 178–185. DOI: 10.1016/j.gendis.2016.04.005.

13. Kadow T., Sowa G., Vo N. et al. Molecular Basis of Intervertebral Disc Degeneration and Herniations: What Are the Important Translational Questions? Clin. Orthop. Relat. Res. 2015; 473 (6): 1903–1912. DOI: 10.1007/s11999-014-3774-8.

14. McCann M. R., Séguin C. A. Notochord cells in intervertebral disc development and degeneration. J. Dev. Biol. 2016; 4 (1): 1–18. DOI: 10.3390/jdb4010003.

15. Naylor A. The biophysical and biochemical aspects of intervertebral disc herniation and degeneration. Ann. Roy. Coll. Surg. Engl. 1962; 31 (2): 91–114.

16. Pattappa G., Li Z., Peroglio M., Wismer N. et al. Diversity of intervertebral disc cells: phenotype and function. Journal of Anatomy. 2012; 221: 480–496. DOI: 10.1111/j.1469-7580.2012.01521.x.

17. Peacock A. Observations of prenatal structure of the intervertebral disc in man. Journal of Anatomy. 1951; 85 (Pt. III): 260–274.

18. Roberts S. Disc morphology in health and disease. Biochemical society transaction. 2002; 30 (6): 864–869. DOI: 10.1042/bst0300864.

19. Sive J. I., Baird P., Jeziorsk M. et al. Expression of chondrocyte markers by cells of normal and degenerate intervertebral discs. J. Clin. Pathol.: Mol. Pathol. 2002; 55: 91–97.

20. Smith L. J., Nerurkar N. L., Choi K.-S. et al. Degeneration and regeneration of the intervertebral disc: lessons from development. Disease Models & Mechanisms. 2011; 4 (1): 31–41. DOI: 10.1242/dmm.006403.

21. Trout J. J., Buckwalter J. A., Moore K. C. et al. Ultrastructure of human intervertebral disc. I. Changes in notochordal cells with age. Tissue Cell. 1982; 14 (2): 359–369.

22. Vo N. V., Hartman R. A., Patil P. R. et al. Molecular mechanisms of biological aging in intervertebral discs. J. Orthop. Res. 2016; 34 (8): 1289– 1306. DOI: 10.1002/jor.23195.

23. Weiler C., Nerlich A. G., Schaaf R. et al. Immunohistochemical identification of notochordal markers in cells in the aging human lumbar intervertebral disc. Eur. Spine J. 2010; 19 (10): 1761–1177. DOI: 10.1007/s00586-010-1392-z.

24. Wyburn G. M. Observations on development of the human vertebral column // Journal of Anatomy. 1944. Vol. 78 (Pt. III). P. 94–102.2.

25. Zhu Q., Gao X., Gu W. Temporal changes of mechanical signals and extracellular composition in human intervertebral disc during degenerative progression. J. Biomech. 2014; 47 (15): 3734– 3743. DOI: 10.1016/j.jbiomech.2014.09.004.