RANKL-RANK-OPG對人工關(guān)節(jié)假體周圍骨溶解的作用及抗炎藥物對其影響.pdf

1、目的：本研究的目的在于探索人工關(guān)節(jié)假體周圍骨溶解、假體無菌性松動的發(fā)生機制，明確RANKL-RANK-OPG系統(tǒng)通道在對這一發(fā)生機制中的作用； 通過研究不同的抗炎類藥物(類固醇類，非甾體類和COX-2抑制劑類)對RANKL-RANK-OPG系統(tǒng)通道的作用和影響，進一步探索在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后抗炎類藥物對關(guān)節(jié)假體骨長入的影響及RANKL-RANK-OPG信號通道的作用機制。 方法： 本研究分為兩個部分，第一部分：檢測失敗

2、的人工髖關(guān)節(jié)假體周圍軟組織中的RANKL、RANK、OPG的表達：從6例因人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍骨溶解、假體松動而行翻修手術(shù)者的假體周圍采集軟組織標(biāo)本，應(yīng)用免疫組織化學(xué)染色和反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)的方法，檢測RANKI。和RANK抗原的表達水平，并對結(jié)果進行對照研究。第二部分：不同的抗炎藥物對外周血單核細胞及假體周圍軟組織成纖維細胞的RANKL-RANK-OPG mRNA表達的影響。 實驗1：不同的抗炎藥物對外

3、周血單核細胞RANKL-RANK-0PGmRNA表達的影響：用鈦粒子刺激健康供者的外周血單核細胞，再選擇三種不同的抗炎藥物作用于細胞，藥物分別為：類固醇類的地塞米松10ug/m1(低劑量組)和100ug/m1(高劑量組)、非甾體類的吲哚美辛1ug／m1(低劑量組)和10ug／ml(高劑量組)和環(huán)氧化酶-2抑制劑類的塞來昔布10<'-8>M(低劑量組)和10<'-7>M(高劑量組)。孵育6小時和24小時后，再分別采集外周血單核細胞標(biāo)本，提

4、取總RNA和mRNA后，采用實時熒光定量PCR方法檢測外周血單核細胞的RANK-RANKL-OPG mRNA的表達變化。實驗2：不同的抗炎藥物對假體周圍軟組織成纖維細胞RANKl-RANK-OPG mRNA表達的影響：用鈦粒子刺激假體周圍軟組織假膜標(biāo)本中分離培養(yǎng)的成纖維細胞，再用與外周血單核細胞處理的同樣方法。觀察分析不同抗炎藥物及不同的劑量對假體周圍軟組織成纖維細胞的RANKl-RANK-OPG mRNA表達的影響，作用機制。

5、 結(jié)果：第一部分實驗：失敗的人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體周圍軟組織中的RANKL、RANK、OPG的表達：免疫組化染色結(jié)果為RANK均呈陽性表達結(jié)果，陽性細胞數(shù)目少。RANKL也均呈陽性結(jié)果，與RANK相比較，免疫組化染色的陽性細胞數(shù)目增多，但是陽性強度都比較低。RANKL和RANK平均光密度值(AOD：0.208±0.026：0.302±0.018)與對照組(AOD：0.098±0.008)比較有顯著性差異(P<0.05)，RANKL與RA

6、NK比較無顯著性差異(P>0.05)。RT-PCR結(jié)果顯示：全部6例RANKL和RANK mRNA表達為陽性； 5例OPG mRNA的表達為陽性;RANKL和OPG mRNA的表達相對較強一些，RANK mRNA的表達均較為微弱。第二部分：實驗1結(jié)果為(1)RANKL塞來昔布低劑量組和高劑量組表達均顯著下降，高劑量組更顯著；地塞米松低劑量組和高劑量組在給藥6小時后表達均顯著增高，24小時后，RANKLmRNA的表達均明顯下降。吲哚美辛

7、RANKL的表達兩組都增加，低劑量組的表達增加更明顯。(2)RANK：塞來昔布兩組表達均顯著下降，尤其是高劑量組明顯；地塞米松低劑量組和高劑量組的表達均顯著增高；高劑量吲哚美辛組6小時表達顯著下降,24小時上升顯著。(3)OPG mRNA的表達在所有組都減少。實驗2結(jié)果為(1)RANKL：塞來昔布低、高劑量組的表達都增加。(2)地塞米松低、高劑量組表達都增加。特別是高劑量組的表達增加更是明顯；吲哚美辛組表達都增加。(2)RANK：塞來昔

8、布兩組和吲哚美辛高劑量組的表達增加；培養(yǎng)24小時，各組均增加表達(除外低劑量地塞米松)。塞來昔布、地塞米松和吲哚美辛的高劑量組比低劑量組的表達均增加，尤其是地塞米松組(P<0.05)。(3)OPG：全組OPG mRNA的表達均減少，地塞米松組減少更顯著。(4)OPG／RANKL比率：低劑量塞來昔布組比單純用鈦粒子刺激組的要增大一些，差異微小。高劑量塞來昔布、地塞米松(低、高組)和吲哚美辛比率均增大，高劑量的地塞米松的比率尤為顯著增大。

9、 結(jié)論： 1．證實人工關(guān)節(jié)磨損粒子通過RANKL-RANK-OPG系統(tǒng)路徑，促進破骨細胞的分化和生長，引起假體周圍骨溶解，假體松動；RANKL／OPG比值增高是引起骨形成和骨破壞平衡失調(diào)的主要的因素。 2．金屬性磨損粒子比單純聚乙烯磨損粒子刺激假體周圍軟組織表達更強的RANKL，和RANK水平，更加抑制OPG的表達。 3．COX-2抑制劑阻滯COX-2／PGE-2／EP4／PKA的信號通道，抑制PBMC R

10、ANKL mRNA的表達；不增加PFB RANKL mRNA的表達，對OPG抑制較少。因而，COX-2抑制劑不促進人工關(guān)節(jié)假體周圍骨溶解的發(fā)生。 4．類固醇類藥物地塞米松顯著地增加全身性和局部的RANKLmRNA的表達，顯著抑制OPG,增大RANKL／OPG比值，促進全身性和局部破骨細胞分化，誘導(dǎo)假體周圍骨溶解的發(fā)生，對人工關(guān)節(jié)假體穩(wěn)定性有負面影響。 5．非甾體類抗炎藥物吲哚美辛抑制COX-2信號通道，也抑制COX-1信