椎間盤位於相鄰椎體之間，由外周的纖維環、中央膠凍樣髓核組織以及上下兩端薄層透明的軟骨終板組成。隨著年齡的增長或遺傳因素，容易導致椎間盤退變。
椎間盤結構椎間盤退變是指由細胞介導的進行性結構衰竭的異常反應，臨床上常常發展為頸椎病、盤源性腰痛、椎管狹窄症及腰椎間盤突出症等一系列疼痛性脊柱疾病。由於它是人體內最大的無血管結構，退化或受損後很難通過其自身修復，且具有不可逆性。
隨著再生醫學理念興起，幹細胞療法在運動損傷與骨科退行性疾病中獲得廣泛關注。鑑於此特點，科研人員開始使用幹細胞對椎間盤退變疾病過程進行幹預，以達到減緩椎間盤退變進程或修復椎間盤的目的。
椎間盤退變會導致椎間盤內環境穩態的失衡，組織的水合作用喪失、炎症發生以及細胞外基質的丟失，進而導致椎間盤高度降低、纖維環結構破壞，幹細胞具有多向分化和分泌細胞因子的能力，可以從多方面對椎間盤進行修復和免疫調節。
幹細胞療法修復椎間盤的2大機制
1.替代丟失的細胞
幹細胞與髓核細胞在非接觸共培養條件下可促其分化為髓核樣細胞，繼而產生蛋白多糖和Ⅱ型膠原蛋白。我國學者研究發現 間充質幹細胞與髓核細胞直接接觸共培養後可促進細胞增殖，通過減少細胞外基質降解的方式促進髓核細胞外基質合成。
2.調節椎間盤微環境
活化的幹細胞能分泌多種細胞因子，包括抗炎因子、生長因子等，促進椎間盤細胞的生長以及髓核細胞外基質的合成，起到抗炎、營養作用，從而改善內環境，緩解臨床症狀。
幹細胞動物實驗研究
Yim RL曾系統納入24項動物實驗進行分析：對862個椎間盤實施幹細胞療法，結果顯示，各種來源的幹細胞都成功地抑制了椎間盤退變的發展，椎間盤高度明顯提高。
另一項關於Wang等人的Mate分析，共納入22個動物實驗研究項目，結果顯示，幹細胞組椎間盤高度指數升高、Ⅱ型膠原蛋白mRNA表達增加，且組織學水平的椎間盤退變級別下降；認為幹細胞移植能有效緩解或阻止退變過程。
幹細胞療法臨床研究
近年來已有學者將幹細胞療法用於臨床試驗。2017年，Noriega等人進行了一項臨床隨機對照研究，對24名椎間盤源性腰痛進行異體間充質幹細胞移植，隨訪1年後發現受試者症狀及MRI椎間盤退變程度均改善。
同年，Pettine等人針對26名具備椎間盤置換手術指徵的患者實施幹細胞療法，移植12個月後MRI證實椎間盤退變程度改善；隨訪追蹤到3年後，其中20名 受試者的Oswestry 功能障礙指數和視覺模擬評分法評分明顯改善，期間無併發症發生。