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目的：观察生长分化因子5(Growth and differentiationfactor-5GDF-5)及其受体骨形成蛋白受体II （BMP receptor II,BMPRII）在腰椎软骨终板和椎间盘的表达，分析GDF-5及其受体BMPRII的表达与终板、椎间盘退变程度的相关关系。方法：（1）取24例腰椎退变性疾病接受手术患者的腰椎软骨终板和椎间盘组织，另取6例腰椎骨折青年患者的软骨终板和椎间盘组织作为对照。腰椎间盘退变程度依据术前核磁共振（Magnatic Resonance Imaging, MRI）影像按Pfirrmann分级系统分类，从Ⅰ到Ⅴ级，各级均6例。（2）对终板及椎间盘标本行苏木精-伊红染色，观察终板与椎间盘组织形态学变化，终板按Mankin评分标准行组织学评分，椎间盘按Maitre评分标准行组织学评分。（3）免疫组化检测各组椎间盘及终板组织中GDF-5及其受体BMPRII的表达。（4）各项实验指标用±s表示,统计学处理均采用单因素方差分析，用SPSS17.0软件完成统计学分析。结果：(1)终板依据Mankin学评分标准评分，划分为无退变及轻度退变组（0～4分）8例，男5例，女3例，平均年龄24.4岁；中度退变组（5～10分）15例，男11例，女4例，平均年龄38.6岁；重度退变组（11分及以上）7例，男4例，女3例，平均年龄55.1岁。椎间盘依据Maitre评分标准进行评分，分为无退变及轻度退变组（0～3分）11例，男7例，女4例，平均年龄29.2岁；中度退变组（4～8分）12例，男8例，女4例，平均年龄41.2岁；重度退变组（9～12分）7例，男5例，女2例，平均年龄48.7岁。（2）在髓核区（Nucleus pulposus，NP），GDF-5阳性表达百分率在正常/轻度退变组为62.09±10.04%，中度退变组为55.0±9.16%，重度退变组为56.71±2.43%；在纤维环区(Annulus fibrosus，AF)，正常/轻度退变组33.27±7.36%，中度退变组为30.08±6.16%，重度退变组28.14±5.87%。GDF-5在正常，中度及重度退变组髓核和纤维环内均有表达，但各组差异无统计学意义（P＞0.05）。GDF-5在椎间盘髓核区的表达高于纤维环区，其差异有统计学意义（P＜0.05）。BMPRII在髓核区（NP）的阳性表达百分率分别是正常/轻度退变组34.64±5.95%，中度退变组38.75±7.02%，重度退变组36.43±3.37%；在纤维环区(AF)分别是正常/轻度退变组26.18±8.36%，中度退变组29.67±6.41%，重度退变组21.57±4.24%。BMPRII在正常，中度及重度退变组髓核和纤维环内均有表达，但各组差异无统计学意义（P＞0.05）。BMPRII在椎间盘髓核区的表达高于纤维环区，其差异有统计学意义（P＜0.05）。（3）GDF-5在终板邻髓核区（close to NP area）的阳性表达百分率分别是：正常/轻度退变组63±5.26%，中度退变组55.33±7.25%，重度退变组46.43±6.65%；而在终板邻纤维环区(Close to AF area)阳性表达百分率分别是正常/轻度退变组16.88±6.22%，中度退变组14.53±7.10%，重度退变组10.86±7.80%。GDF-5在正常，中度及重度退变组的腰椎终板内均有表达，表达百分率正常/轻度退变组高于中度退变组，中度退变组高于重度退变组，各组间差异有统计学意义（P＜0.05）。GDF-5在终板邻髓核区表达高于终板邻纤维环区，其差异有统计学意义（P＜0.05）。BMPRII在终板邻髓核区（Close to NP area）的阳性表达百分率分别是正常/轻度退变组31.13±8.50%，中度退变组35.07±7.41%，重度退变组34.14±4.85%；而在终板邻纤维环区(Close to AF area)阳性表达百分率分别是正常/轻度退变组15±6.52%，中度退变组13.87±5.40%，重度退变组14.57±4.24%。BMPRII在正常，中度及重度退变组腰椎终板内均有表达，各组差异无统计学意义（P＞0.05）。BMPRII在终板邻髓核区表达高于终板邻纤维环区，其差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：（1）GDF-5在正常与退变腰椎终板内均有表达，其表达程度随终板退变程度加重而逐渐减弱， GDF-5可能具有抑制腰椎终板退变的作用。（2）GDF-5及其受体BMPRII在腰椎终板主要分布于终板中心邻髓核区，终板邻纤维环区分布较少，表明GDF-5主要通过终板中心发挥作用。（3）GDF-5在正常和退变的人腰椎椎间盘内均有表达，表达程度与退变程度无关。椎间盘的退变并非是由于椎间盘内源性的GDF-5减少而引起。（4）作为GDF-5的受体，BMPRII在正常与退变腰椎间盘及终板内均有表达，其表达程度与退变程度无关，表明无论是在退变的早期还是晚期， GDF-5基因治疗都可能对椎间盘及终板产生生理效应。