椎间盘基质主要由胶原、蛋白多糖、水和弹性蛋白构成，腰椎间盘突出症也主要表现为基质内蛋白多糖、胶原和弹性蛋白等生物大分子的结构、功能、含量及类型的变化。基质金属蛋白酶（MMPs）与椎间盘退变有关。MMPs的功能：一是几乎能降解除多糖以外的全部细胞基质（ECM）成分；二是使别的MMPs激活，形成瀑布效应。其中，MMP-1是降解I型胶原的主要蛋白酶。MMP-3是基质金属蛋白酶中的另一重要成员，它能降解蛋白多糖、纤维连接蛋白等成分，随着椎间盘的退变或老化，髓核中MMP-3活性升高。另外还有MMP-9、MMP-7也能够有效降胶原、蛋白多糖、弹性蛋白、纤维连接蛋白，它的另一功能是激活胶原酶包括已发现存在于椎间盘内的其他MMPS。同时，随着基质金属蛋白酶水平和活性的提高，金属蛋白酶抑制酶水平不断下降。综上提示，MMPs与椎间盘退变突出有关。