椎间盘的发育比较复杂。椎间盘由两个不同部分组成。在椎间盘中心区域由脊索细胞组成。随着椎体内脊索的闭合,脊索细胞从椎体迁移到椎间隙。此时椎间的脊索细胞逐渐增多。胚胎第18周的椎间盘脊索组织较胚胎第7.5周整个脊索组织为多。以后脊索组织粘液退变,至出生时遗留为髓核的主要来源;椎间盘的另一部分即周围部分,来自脊柱节段下端上部的细胞构成。这些细胞形成纤维环,并且在胚胎第10周时,已分化为梭形的纤维母细胞。这些细胞排列在发育中的髓核周围,其中间部分连于上下软骨性椎体间。由于髓核向外扩张,纤维环向四周膨出。在胚胎第18周髓核继续增大,由于脊索细胞的增殖,纤维软骨性纤维环分化明显,并初步显示出分层结构。从纤维环的内层向中心生长,构成髓核的纤维性部分。在生后,这些纤维成分是髓核生长的主要来源。由此可见,髓核有两个起源:一是脊索组织,二是纤维环的内层。前者是生前髓核的主要来源;后者是生后髓核的主要来源。这种髓核的双重来源,说明为何在成人的髓核和纤维环之间缺乏清晰的界限。纤维环最外层与椎体或纵行韧带相连,而内层呈分层状。髓核在胎儿后期及婴儿时期生长很快,在髓核内有大量粘液间质,内有成簇、成束的脊索细胞组成。髓核的形态和在椎间盘中的位置因年龄而有不同。在新生儿时腰4、腰5髓核呈楔形,尖端向前,底端向后,2岁时髓核位于椎间盘中央偏前,4~8岁时髓核又移位于中心,呈球形或椭圆形。此时脊索细胞消失,髓核逐渐成为一个软而细胞较少的纤维软骨。婴儿髓核呈胶冻状,易从椎间盘挤出,在较大的儿童,髓核被局限于椎间盘内而不易变形。
髓核的发育过程中,当脊索细胞消失后,髓核的生长主要靠纤维成分的增殖。在4岁时髓核的纤维成分明显并有软骨发育。
椎间盘的血液供应,在胚胎早期,血管进入到椎间盘内。约在胚胎第3月,血管行径与脊索平行。其他来自骨膜的血管孔进入软骨,但不进入椎体骨化中央带。这些血管沿着椎体缘进入椎间盘,每隔一定距离朝向髓核方向发出细支。这些呈放射状排列的血管,与椎体的生长骺盘呈锯凿状外形有关。生长期儿童椎体亦可因血管而表现为凹陷状。沿着椎体边缘的血管可出现钙化带和骨化中心,后者在后期融合为骺环。出生后不久,椎间盘内的血管退变,至18~25岁大多数血管实际上已消失。椎体内的血管穿透软骨盘后与来自骨膜的血管形成吻合弓。血管穿透软骨盘所留下的空隙可使软骨盘软骨骨化。在血管完全退变时,这些软骨钙化环可由瘢痕组织或钙化所替代。
在椎间盘发育过程中,不同椎体及不同年龄的发育速度不一。Taylor(1970)测量了56个胸椎椎体和椎间盘的高度以及183个腰4椎体及椎间盘高度。测定椎体及椎间盘的年龄范围从胚胎24周至14岁。作者发现胸8和腰4的生长曲线基本相似。但胸椎间盘的高度,从生后6个月~8岁无明显增加,而腰椎间盘高度在2岁前增长缓慢。
在2~7岁椎间盘发育较快,并且椎体开始出现双凹现象。但在卧床不起的病儿椎体生长慢,也不出现双凹现象。椎间隙几乎比正常窄一半。2岁前椎间盘的横径生长较快,2岁后矢状径生长较快。3~4岁腰4、腰5椎间盘生长率尤速。椎间盘的生长速度无性别差异。