腰痛是导致残疾的主要原因，在全球范围内导致生产力下降和预期寿命缩短，40%的总人口患有腰痛。IVDD被认为可导致腰痛，其特征为细胞外基质紊乱、髓核纤维化、脱水、钙化等。椎间盘退变时髓核钙化倾向明显增加。影像学检查的可视化，主要是X线成像，可能部分被椎骨的存在所掩盖。因此，IVD钙化是一种被忽视的椎间盘表型，并随着椎间盘退变程度的增加而加重。目前，髓核组织钙化的具体机制尚不清楚。更好地掌握髓核钙化的细胞和分子机制对于制定有效的预防疾病进展的策略至关重要。
线粒体自噬是一种特殊形式的自噬，促进受损线粒体的更新，这对于维持线粒体稳态至关重要。线粒体自噬受损往往导致一系列病理生理过程，如细胞凋亡、衰老、细胞变性等。研究发现，线粒体自噬受体BNIP3对髓核细胞代谢稳态和线粒体功能的调控至关重要。线粒体动力学和线粒体自噬能够使椎间盘恢复活力。因此，维持线粒体自噬可能是挽救IVDD的关键策略之一。
线粒体自噬抑制剂SPP1通过激活ITGα5/β1和抑制泛素依赖的PINK1/PARKIN通路，调节髓核细胞在变性和钙化过程（图源自Advanced Science ）
SPP1基因编码OPN蛋白，参与骨基质矿化和细胞外基质破坏。在最近的一项研究中，人们发现SPP1对于人类和小鼠椎间盘的早期发育至关重要。一项变性椎间盘的临床研究显示SPP1的表达增加了400多倍。大量单细胞测序数据提示SPP1参与椎间盘髓核祖细胞/间充质干细胞、巨噬细胞和髓核细胞的命运调控，并在IVDD中发挥促炎和免疫浸润作用，可能进一步加重椎间盘退变。由此可见，SPP1可能参与了椎间盘退变过程中髓核的钙化。ITG在介导细胞粘附和信号传导中起着关键作用，对多种生物功能至关重要，具有许多亚基。结果表明，ITGα2/β1在ECM重塑、髓核细胞衰老、纤维环细胞凋亡等过程中发挥着重要的调控作用。最近的一项单细胞测序分析表明，SPP1水平在退行性髓核群体中上调，其中整合素亚基ITGα5/β1可能与此相关。关于整合素受体家族对椎间盘退变和钙化的作用机制的研究缺乏。
研究发现SPP1和ITGα5在Pfirrmann IV级变性的髓核组织中升高。SPP1引起大鼠NPs线粒体膜电位降低和线粒体自噬抑制，导致细胞内ROS清除和积累减少，加速细胞老化变性，导致细胞外基质紊乱和钙化，其中也参与了ITGα5/β1。研究阐明了SPP1-ITGα5/β1通过抑制线粒体自噬在IVDD中的作用和调控机制，为椎间盘退变和钙化的治疗策略提供了一种潜在的治疗途径。
参考消息：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202411162
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