酶在髓核中的水平高于纤维环。研究发现IL-1使培养的椎间盘细胞中MMP-3增多，可使正常人关节软骨(类似椎间盘软骨终板)中MMP-1、3、9的表达增加，成纤维细胞生长因子在退变椎间盘组织中可以调节蛋白酶水解活性。Haro等[25，26] 在体外培养的椎间盘软骨细胞和巨噬细胞体系中发现巨噬细胞能诱导椎间盘软骨细胞产生MMP-3，而MMP-3参与巨噬细胞趋化因子的产生，此趋化因子反过来又能促进具有蛋白水解活性的巨噬细胞对椎间盘的浸润;巨噬细胞产生的MMP-7参与巨噬细胞释放TNF-α，而TNF-α能促进椎间盘细胞产生MMP-3。有研究提示，激活的巨噬细胞还可产生MMP-1、2、9、12、13等。Sedowofia等[2] 发现椎间盘中的明胶酶和弹性蛋白酶可激活胶原酶。TIMPs则可抑制MMPs的活性。Knight等[27] 从人椎间盘内分离出中性蛋白酶的抑制因子，该因子集中在髓核，向纤维环外层逐渐减少;Jacoby等[28] 也发现人椎间盘纤维环中的纤维软骨细胞能合成分泌性蛋白酶抑制因子。有研究表明，TIMP-1和TIMP-2可与MMPs按1∶1的比例以非共价键形成有高度亲和力的复合物，从而抑制MMPs的活性。
综上所述，MMPs和TIMPs的表达失衡引起椎间盘基质降解，从而可导致椎间盘的退变，当然椎间盘的退变还包括其他细胞因子和炎症介质的参与，MMPs也被认为与突出髓核的吸收有关。椎间盘退变的研究进展为临床治疗颈椎病和腰椎间盘突出症提供了新的探索途径，即以MMPs作为治疗靶点设计并寻找针对MMPs的拮抗药物，通过调节MMPs和TIMPs的表达水平来控制椎间盘基质代谢的平衡。包括抑制MMPs的转录和合成，降低MMP-3的酶活性，增加TIMPs表达等。随着基础研究的不断深入，生物制剂可能会成为治疗的新方向。
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