据估计，全世界80%的人一生中都会经历腰痛，有时是由于劳损或受伤。但研究人员说，绝大多数腰痛是在没有受伤的情况下出现的，尤其是在老年人身上。

新的实验旨在调查是否疼痛的感觉神经过度生长到脊柱软骨终板可能是这些无法解释的病例的根源。

研究结果发表在12月10日的《科学》杂志上自然通讯可能最终有助于开发针对脊柱异常神经生长的新疗法。

脊柱可以被描述为一系列的关节，每个关节都由一个椎骨、一个椎间盘和一层被称为软骨终板的软组织组成，软骨终板可以缓冲脊椎骨骼，保护它们免受身体重量的影响。

“软骨终板是座位上的坐垫，使座位更舒适。但是，就像膝关节和髋关节的类似组织一样，随着时间的推移，它也会受到磨损，”徐Cao博士说，他是约翰霍普金斯大学医学院整形外科的李·赖利教授和约翰霍普金斯大学细胞工程研究所的研究员。

曹说，他和他的团队长期以来一直怀疑，构成脊柱的组织中与年龄相关的变化为神经异常生长提供了肥沃的土壤，使脊柱的正常承重工作变得痛苦。

为了研究这个想法，Cao和他的团队分析了年龄超过20个月(相当于人类70-80岁)的老鼠的椎骨末端板样本。研究人员发现，小鼠脊柱中柔软的软骨组织变得坚硬，类似于具有瑞士奶酪状结构的弥散骨。

在之前的研究中，Cao的团队报告说，老化或不稳定的脊柱会诱导软骨终板转变为多孔的骨结构，为神经穿透骨骼的致密结构提供空间。一种特殊的细胞类型，称为破骨细胞，在软骨应有的地方形成多孔骨结构。Cao认为，可能是破骨细胞在这一过程中分泌的信号分子netrin-1导致了神经的异常生长和由此产生的背痛。

软骨通常没有神经和血管。然而，当软骨变成一个多孔的骨结构，神经纤维的生长，它可能是背痛的根源，”曹说。

为了进一步验证这一想法，Cao和他的同事们首先在显微镜下分析了老年小鼠脊柱的组织样本，用荧光标签标记了造孔破骨细胞和神经纤维。他们发现，破骨细胞和神经纤维出现在椎骨的相同区域，这表明破骨细胞可能以某种方式，也许是通过netrin-1，向神经生长发出信号。

接下来，研究小组设计了一个实验，以阻止破骨细胞产生异常的“瑞士奶酪”骨生长和分泌网状蛋白-1，以观察软骨组织中的神经生长和伴随的疼痛是否可以停止。

他们对老鼠进行基因工程改造，使其缺乏编码破骨细胞形成的基因，并对老鼠进行手术，以破坏它们椎骨之间的关节的稳定性——模仿腰痛患者的不稳定性。研究人员发现，缺乏破骨细胞的小鼠，其椎骨终板上的痛觉神经比具有该基因的小鼠少。

曹说，这些结果表明，软骨终板的多孔结构是理解无法解释的腰痛如何发展的重要线索。他的团队下一步计划进行实验室实验，使用减缓异常骨骼生长的化合物来测试它们治疗腰痛的潜力。

这项技术可以通过约翰霍普金斯技术风险投资公司获得许可，该公司也在寻求专利保护。