化或再生水平。（E)示出上面(B)中描述的兔的X射线放射图片，其用于 获得椎间盘的盘高度指数。(F)示出上面(C)中描述的兔的X射线放射图片，其用于获得椎间 盘的盘高度指数。未转导的软骨细胞治疗具有椎间抗退化作用。
[0016]图9-A~图9-D示出损伤盘退化的减慢、延缓或阻止。（A)示出手术前兔脊柱的MRI 放射图片；（B)示出手术后八(8)周兔脊柱的MRI放射图片，其中（i)使L2/3盘损伤并注射细 胞培养基DMEM，（ i i)脊柱部位L3/4处无穿刺和无治疗，为对照组，和（ii i)使L4/5盘损伤并 注射预处理的软骨细胞;箭头指向L2/3和L4/5盘区。（C)示出上面(A)中描述的兔的X射线放 射图片，其用于获得椎间盘的盘高度指数从而测量它的形态、它的退化或再生水平。（D)示 出上面(B)中描述的兔的X射线放射图片，其用于获得椎间盘的盘高度指数。预处理的软骨 细胞治疗具有椎间抗退化作用。
【具体实施方式】
[0017] 如本文使用的关于核酸、蛋白质、蛋白质片段或其衍生物的术语"生物活性"，定义 为该核酸或氨基酸序列模拟野生型核酸或蛋白质所诱导的已知生物功能的能力。
[0018] 如本文使用的术语"结缔组织"是连接和支撑其它组织或器官的任何组织，包括但 不限于哺乳动物宿主的韧带、软骨、腱、骨和滑膜。
[0019] 如本文使用的术语"结缔组织细胞"或"结缔组织的细胞"包括在结缔组织中发现 的细胞，例如分泌胶原细胞外基质的成纤维细胞、软骨的细胞(软骨细胞)和骨的细胞(成骨 细胞/骨细胞），以及脂肪的细胞(脂肪细胞)和平滑肌细胞。优选地，该结缔组织细胞是成纤 维细胞、软骨细胞或骨细胞。更优选地，该结缔组织细胞是软骨细胞。应当认识到本发明可 用结缔组织细胞的混合培养物实施，也可以用单一类型的细胞。还应当认识到组织细胞可 用例如化学物或放射治疗，以便该细胞稳定表达感兴趣的基因，优选TGF-m。优选地，该结 缔组织细胞在注入到宿主有机体中时不会引起不良免疫反应。应当理解同种异体细胞可应 用于此，以及自体细胞可应用于细胞介导的基因治疗或体细胞治疗。
[0020] 如本文使用的"结缔组织细胞系"包括起源于共同亲本细胞的多种结缔组织细胞。
[0021] 如本文使用的"透明软骨"是指覆盖关节表面的结缔组织。仅为举例，透明软骨包 括但不限于关节软骨、肋软骨和鼻软骨。
[0022]特别地，已知透明软骨能自我更新，对变化起反应并提供较少摩擦的稳定运动。发 现甚至在同一关节内或在厚度、细胞密度、基质组成和机械特性不同的关节中透明软骨仍 保持相同的总体结构和功能。透明软骨的一些功能包括对压力有惊人的刚性、回弹性和分 散重量负荷的特殊能力、将软骨下骨上的峰压力减至最小的能力，和很好的耐久性。
[0023] 大体上和组织学上，透明软骨表现为抵抗变形的光滑、坚固的表面。软骨的细胞外 基质包含软骨细胞，但缺少血管、淋巴管或神经。维持软骨细胞和基质之间相互作用的精 巧、高度有序的结构起保持透明软骨结构和功能的作用，同时保持低水平的代谢活动。参考 文献O'Driscoll, J.Bone Joint Surg.，80A: 1795-1812,1998详细描述了透明软骨的结构 和功能，该文献通过引用整体地合并在此。
[0024] 如本文使用的"可注射的"组合物是指不包括这种结构的组合物，这种结构为用允 许细胞附在其上并允许细胞生长成一层以上的任何材料或形状制成的，一般是植入而非注 射的各种三维支架、框架、筛网或毡结构。在一个实施例中，本发明注射方法典型地通过注 射器进行。但可采用任何方式注射感兴趣的组合物。例如，也可采用导管、喷雾器，或温度依 赖性聚合凝胶。
[0025] 如本文使用的"幼年软骨细胞"是指从小于两岁的人中获取的软骨细胞。典型地， 该软骨细胞优选从肢体的透明软骨区中获得，例如手指、鼻子、耳垂等。幼年软骨细胞可用 作治疗缺损或损伤的椎间盘的同种异体的供体软骨细胞。
[0026] 如本文使用的术语"哺乳动物宿主"包括动物王国的成员，包括但不限于人类。
[0027] 如本文使用的"混合细胞"或"细胞的混合物"或"细胞混合物"是指多种细胞的组 合，该细胞包括用感兴趣的基因转染或转导的第一细胞群和未转导的第二细胞群。
[0028] 在本发明的一个实施例中，混合细胞可以指多种结缔组织细胞的组合，该结缔组 织细胞包括已用编码转化生长因子β超家族成员的基因或DNA转染或转导的细胞和未用编 码转化生长因子β超家族成员的基因转染或转导的细胞。典型地，未用编码转化生长因子β 超家族成员的基因转染或转导的细胞与已用TGF超家族基因转染或转导的细胞的比例为3-20:1。该范围可包括约3-10:1。特别地，就细胞数而言，该范围可以为约10:1。但应当理解， 这些细胞的比例无需固定到任何特定范围，只要这些细胞的组合可通过减慢或延缓缺损椎 间盘的退化而有效治疗损伤的椎间盘即可。
[0029] 如本文使用的"非盘软骨细胞"是指从除椎间盘软骨组织以外的身体任何部分分 离出的软骨细胞。本发明的非盘软骨细胞可用于同种异体移植或注射到患者中从而治疗缺 损或损伤的椎间盘。
[0030] 如本文使用的术语"患者"包括动物王国的成员，包括但不限于人类。
[0031] 如本文使用的术语"预处理的"细胞是指已被活化或改变从而表达某些基因的细 胞。
[0032] 如本文使用的椎间盘退化的"减慢"或"阻止"是指与给定时间内在导致正常退化 的损伤部位正常发现的体积或高度水平相比，椎间盘体积或盘高度随着时间的不断保留。 这可表示为与给定时间内预期的正常退化水平相比，体积或高度增大的百分比，例如约 10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%，或90%，或可表示为该部位椎间盘的体积或 高度损伤或消耗的减轻。
[0033]如本文使用的"转化生长因子-iKTGF-β)超家族"包括在胚胎发育期间影响各式各 样的分化过程的结构相关的一组蛋白质。该家族包括，正常雄性性发育所需(Behringer等 人，Nature，345 :167,1990)的穆勒氏抑制物质(MIS)、背腹轴形成和成虫盘形态发生所需 (Padgett，等人，Nature，325 :81-84，1987)的黑腹果绳（Drosophila decapentaplegic) (DPP)基因产物、位于卵植物极(Weeks等人，Cell ,51:861-867,1987)的非洲爪蟾Vg-I基因 产物、可诱导非洲爪蟾胚胎的中胚层和前结构形成(Thomsen等人，Cell ,63:485,1990)的活 化素(Mason等人，Biochem,Biophys .Res · Commun ·，135:957-964，1986)，和可诱导新生软骨 (de novo cartilage)和骨形成（Sampath等人，J.Biol .Chem. ,265:13198,1990)的骨形态 发生蛋白（BMP，如81^-2、3、4、5、6和7，成骨素，〇?-1)<^?-0基因产物可影响各种分化过程， 包括脂肪形成、肌形成、软骨形成、血细胞形成和上皮细胞分化(综述参见Massague，Cel 1 49:437，1987)，其通过引用完整地合并在此。
[0034]最初合成了作为大前体蛋白的TGF-β家族蛋白质，然后在距C-端约110-140个氨基 酸的一簇碱性残基处进行蛋白水解切割。这些蛋白质的C-端区都是结构相关的，不同家族 成员可基于其同源性程度分成不同亚组。虽然特定亚组内氨基酸序列的同源性为70%~ 90%，但亚组之间的同源性明显较低，一般为20%~50%。在各种情况下，活性种类似乎是 C-端片段经二硫化物连接的二聚体。对于已研究的大部分家族成员，发现同源二聚体种类 具有生物活性，但对于其它家族成员，如抑制素(Ung等人，Nature ,321:779，1986)和TGF-β (Cheifetz等人，Cell ,48:409,1987)，也检测到异源二聚体，这些异源二聚体似乎有着不同 于各同源二聚体的生物学性质。
[0035] TGF-β基因超家族成员包括TGF-03、TGF-02、TGF-M(鸡）、TGF-βΙ、TGF-βδ (非洲爪 蟾）、BMP-2、BMP-4、果蝇 0??、8103-5、8103-6、￥811、0?-1/8103-7、果蝇6(^、60?-1、非洲爪蟾 Vgf、BMP-3、抑制素-M、抑制素-卵、抑制素-α 和 MISc3Massague ,Ann .Rev .Biochem. 67:753-791中讨论了这些基因，其通过引用整体地合并在此。
[0036] 优选地，TGF-β基因的超家族成员为 TGF-βΙ、TGF-02、TGF-03、BMP-2、BMP-3、BMP-4、 BMP-5、BMP-6、或BMP-7 〇
[0037] 椎间盘
[0038] 椎间盘构成脊柱长度的四分之一。寰椎(Cl)与枢椎(C2)和尾骨之间无椎间盘。椎 间盘无血管，因此需要依靠终板来渗透所需营养。终板的软骨层将盘固定在适当的位置。
[0039] 椎间盘是用作脊柱减震系统的纤维软骨垫，其可以保护椎体、脑和其它结构（即， 神经）。该椎间盘可以允许一些椎体活动：伸展和弯曲。单个椎间盘的移动是非常有限的一 但当数个椎间盘的力结合时可发生相当强的运动。
[0040] 椎间盘由纤维环和髓核组成。纤维环是坚固的辐射轮胎状结构，该结构由片层 (lamellae)，连接到椎体终板的胶原纤维同心薄片组成。该薄片以不同角度取向。纤维环包 围着髓核。
[0041] 尽管纤维环和髓核都由水、胶原蛋白，和蛋白聚糖(PG)组成，但髓核中流体(水和 PG)量是最多的。PG分子是很重要的，因为它可吸收并保留水分。髓核含有水合凝胶状物质， 其可以抵抗压力。髓核中的水分量可因为每天的活动而有所变化。随着人变老，髓核开始脱 水，这限制了它的减震能力。纤维环随着年龄逐渐变得脆弱并开始撕裂。虽然对于一些人这 不会引起疼痛，但对于另一些人或这两类人都可引起慢性疼痛。
[0042] 由脱水的髓核不能减震引起的疼痛称为轴性痛或盘间隙痛。这一般是指髓核因退 化性椎间盘疾病逐渐退化。当纤维环由于损伤或老化过程撕裂时，髓核可开始通过裂隙伸 出（exclude)。这称为椎间盘突出症。在整个脊柱中每个椎间盘的后侧附近，主要脊神经伸 出到不同的器官、组织、肢体等。非常常见的是，突出椎间盘压迫这些神经(挤压神经），引起 放射痛、麻木、刺痛、活动强度和/或范围减小。另外，含有炎性蛋白的内核凝胶与神经的接 触还可引起明显疼痛。神经相关的疼痛称为神经根痛。
[0043] 突出椎间盘有许多名称，对医务人员来说，这些名称可表示