重組人骨形態(tài)形成蛋白-2緩釋體預(yù)防人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本研究分為三部分： 第一部分 微米級(jí)磨損微粒刺激溶骨性細(xì)胞因子表達(dá)的實(shí)驗(yàn)研究 目的：建立大鼠人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)air pouch模型，觀察鈦合金和超高分子量聚乙烯兩種微米級(jí)磨損微粒在模型體內(nèi)的生物反應(yīng)，比較其對(duì)溶骨性細(xì)胞因子表達(dá)的影響。 方法：大鼠背部皮下注射過(guò)濾后的空氣3ml，每2天1次，共6次。1周后，囊腔內(nèi)分別注射微粒懸液（A組為鈦合金，B組為超高分子量聚乙烯）和生理鹽水（C組）。1周后取囊腔組織稱重，進(jìn)行

2、肉眼及光鏡下觀察，測(cè)定血清AKP含量，免疫組化法檢測(cè)IL—6及TNF—α的表達(dá)，實(shí)時(shí)定量（real—time）PCR法檢測(cè)細(xì)胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子（EMMPRIN）的mRNA含量。 結(jié)果：肉眼觀察囊腔組織位于皮下，有明顯的境界，約蠶豆大小。表面可以見(jiàn)到增生的小血管，部分區(qū)域可見(jiàn)纖維狀組織，類(lèi)似于無(wú)菌性松動(dòng)假體周?chē)慕缒そM織。B組囊腔組織重量明顯高于C組（P<0.05）。光鏡下，實(shí)驗(yàn)組可見(jiàn)大量吞噬細(xì)胞，而對(duì)照組未見(jiàn)明顯組織細(xì)胞

3、反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)組血清AKP含量均明顯高于對(duì)照組（P<0.05）。實(shí)驗(yàn)組IL—6的表達(dá)均高于對(duì)照組，且B組高于A組。實(shí)驗(yàn)組EMMPRIN的mRNA含量均高于對(duì)照組。 結(jié)論：大鼠air pouch模型能夠代表人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)的組織學(xué)和生物學(xué)特性，是人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)機(jī)制研究中較為理想的動(dòng)物模型。鈦合金和超高分子量聚乙烯微粒均能引起組織學(xué)反應(yīng)，刺激溶骨性細(xì)胞因子的產(chǎn)生及活性升高，誘導(dǎo)溶骨反應(yīng)，形成人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)。 第二部分

4、RhBMP—2緩釋體在大鼠air pouch中生物學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究 目的：觀察rhBMP—2緩釋體在大鼠皮下air pouch中的生物學(xué)反應(yīng)，探討rhBMP—2促進(jìn)成骨及抑制骨溶解的生物活性的可能機(jī)制。 方法：于鼠背部皮下注射過(guò)濾后的空氣3ml，每2天1次，共6次。1周后，分別于囊腔內(nèi)注射rhBMP—2緩釋體懸液（A組）和生理鹽水（B組）。分別于1和2周后取囊腔組織稱重，進(jìn)行肉眼及光鏡下觀察，測(cè)定血清AKP含量，免疫組化法

5、檢測(cè)IL—6及TNF—α的表達(dá)，real—time PCR法檢測(cè)EMMPRIN的mRNA含量，以及Western blotting法測(cè)定EMMPRIN的蛋白表達(dá)。 結(jié)果：肉眼觀察囊腔組織表面可以見(jiàn)到增生的小血管，部分區(qū)域可見(jiàn)纖維狀組織，類(lèi)似于無(wú)菌性松動(dòng)假體周?chē)慕缒そM織。其中A組囊腔組織增厚，內(nèi)含韌性較大的小結(jié)節(jié)，是骨組織形成。A組第2周囊腔組織的重量與A組第1周及B組相比，差別具有顯著意義（P<0.05）。光鏡下，A組與B組均

6、未見(jiàn)明顯組織細(xì)胞反應(yīng)。A組第1周血清AKP含量與A組第2周及B組相比，差別具有顯著意義（P<0.05），A組第2周較B組略低。A組IL—6的表達(dá)低于B組。A組EMMPRIN的mRNA含量明顯低于B組，而且第2周含量小于第1周。A組EMMPRIN的蛋白表達(dá)明顯低于B組，而且第2周含量小于第1周。 結(jié)論：RhBMP—2緩釋體一方面可能刺激成骨/成骨樣細(xì)胞的趨化性，調(diào)節(jié)整合素的表達(dá)，加速細(xì)胞增殖速度，使成骨細(xì)胞整合到ECM成分，從而促

7、進(jìn)新骨的形成；另一方面抑制了溶骨性細(xì)胞因子的產(chǎn)生及活性，從而抑制溶骨反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為rhBMP—2用于人工關(guān)節(jié)松動(dòng)的早期預(yù)防提供了可能。 第三部分 RhBMP—2緩釋體預(yù)防人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)的可行性研究 目的：用rhBMP—2緩釋體早期干預(yù)大鼠人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)模型，研究rhBMP—2促進(jìn)成骨，抑制微米級(jí)磨損微粒介導(dǎo)的溶骨性細(xì)胞因子表達(dá)，從而抑制骨溶解的生物活性，探討其早期應(yīng)用預(yù)防人工關(guān)節(jié)無(wú)菌性松動(dòng)的可行性。 方

8、法：于鼠背部皮下注射過(guò)濾后的空氣3ml，每2天1次，共6次。1周后，分別于注射了鈦合金和超高分子量聚乙烯微粒的囊腔內(nèi)注射RhBMP—2緩釋體懸液和生理鹽水。分別于1和2周后取囊腔組織稱重，進(jìn)行肉眼及光鏡下觀察，測(cè)定血清AKP含量，免疫組化法檢測(cè)IL—6及TNF—α的表達(dá)，real—time PCR法檢測(cè)EMMPRIN的mRNA含量，以及Western blotting法測(cè)定EMMPRIN的蛋白表達(dá)。 結(jié)果：肉眼觀察囊腔組織有明顯

9、的境界，約蠶豆大小。實(shí)驗(yàn)組A、C組囊腔組織增厚，內(nèi)含韌性較大的小結(jié)節(jié)，是骨組織形成。各組第2周囊腔組織的重量與第1周對(duì)比差異具有顯著意義（P<0.05）。光鏡下，A組與C組均未見(jiàn)明顯組織細(xì)胞反應(yīng)，對(duì)照組B、D組可見(jiàn)大量吞噬細(xì)胞。A組血清AKP含量與B組，C組血清AKP含量與D組不同時(shí)間段相比，差異均具有顯著意義（P<0.05）。A組IL—6的表達(dá)低于B組，C組IL—6的表達(dá)低于D組。A組EMMPRIN的mRNA含量明顯低于B組，C組明顯