磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解相关免疫学研究进展
人工关节假体周围骨溶解的发病机理与治疗进展
２ ３ ２ 逆 转 录病 毒 载 体 ．．
逆 转 录病 毒 是 一 种 Ｒ Ａ Ｎ
病 毒 ， 自身 能 合 成 逆 转 录 酶 ，能 稳 定 整 合 、 其 目的 源
性 小 、 率 高 、 入基 因表达 时 间持 久 ， 转 基 因技术 效 介 是
应 用 的主要 载 体 之 一 。 Ｓｄ等 采 用 动 物 实 验 模 型 ｕ
活化 因子 的结 合 ， 降低 因磨损 颗 粒作 用 而 产 生 的 白细 胞介素 、 前列 腺 素 等 的 活 性 ， 之 不 能 激 活 前 体 细胞 使 分 化 为成 熟 的破 骨细 胞 ， 而抑制 骨 溶解 。 从
２ １ ２ 抑 制破 骨 细胞 性 骨吸 收 阿仑 膦 酸 钠 作 为一 ．． 种骨 吸 收抑制 剂 ， 仅可 进入 破 骨 细胞 直 接 抑制 破 骨 不 细胞 内 的信号 传 导 ， 扰 其 骨 吸 收 ， 且 可 以通 过 调 干 而 节成 骨细 胞体 系 分泌 各种 细胞 因子 ， 直接 或 者 间 接地 抑 制 破骨 细胞 的骨吸 收功 能 ， 到 预 防磨 损 颗 粒诱 导 起
发 生 假 体 周 围骨 溶 解 的 患者 ， 开始
往往 无 自觉 症状 或仅 有 轻微 的疼 痛 ， 当局 部 出现 明显 尽 管 目前研 究 表 明 由 疼 痛症 状 时骨 溶 解 已经 发展 到影 响假 体 整 体稳 定 性 的程度 。因此 ， 其外 科 治疗 的适 应 证 为骨 溶 解影 响 到 假 体整 体稳 定性 。
的假 体周 围骨 溶 解 的作 用 。Ｓ ａｂ ａ ｈｎｈｇ等 以狗 为 实
验模 型 ， 行人 工股 骨 头置 换术 ， 加 入 磨 损小 颗 粒 ， 并 采 用 阿仑膦 酸钠 治 疗 ， 结果 证 明磨 损 颗 粒 可 以加 速 植入 假体 周 围骨 溶解 ， 而阿仑 膦 酸钠 可 抑 制磨 损 颗 粒 引起
假体周围骨溶解发生机制及药物防治研究进展解读
假体周围骨溶解发生机制及药物防治研究进展【关键词】人工关节置换人工关节置换是治疗大关节（如髋、膝）晚期病变的一种重要手段，随着人们对假体设计的改进，对生物力学的理解和技术方法的成熟以及先进的骨水泥技术的应用，其近、中期效果已有较大提高。
但随着时间延长而出现的假体无菌性松动是人工关节置换术后面临的严重问题，也是人工关节翻修的重要原因之一。
过去人们把无菌性松动主要归咎于机械力学和人工假体方面的因素，近年来的研究表明，假体周围骨溶解是引起人工关节松动的最主要因素。
因此，了解假体周围骨溶解的发生机制及其药物防治，对于预防假体无菌性松动，提高人工关节置换的疗效具有重要意义。
1 假体周围骨溶解发生机制人工关节无菌性松动除与假体的材料、生产工艺、医生的手术操作技术（假体与骨界面间的密贴不够，关节位置安装欠佳等）有关外，目前认为引起人工关节松动的最主要原因是关节活动使假体表面之间长期摩擦，产生大量磨损微粒，微粒在骨－假体界面之间迁移，诱发局部环境中的细胞分泌各种细胞因子，产生一系列生物学反应导致假体周围的骨溶解。
1.1 磨损和磨损颗粒人工关节植入后，磨损颗粒的产生即已开始。
成年人全髋置换后平均每年行走约1×106步，每走一步要产生1×105个磨损颗粒。
由于假体材料不同，磨损所产生的颗粒也不同，主要有聚乙烯、骨水泥、人工陶瓷和各种金属颗粒。
磨损颗粒的产生主要通过两种途径［1］：磨损（wear）和腐蚀。
磨损是指假体材料以磨屑形式从假体表面移走，根据表面形态变化的不同，磨损的基本机制可分为黏附磨损（adhesive）、摩擦磨损（abrasive）和疲劳磨损（fatigue）三种。
根据假体活动的条件不同，磨损可分为4型［1］：Ⅰ型是两个主要负重关节面在功能活动时发生的磨损；Ⅱ型是主要和次要关节面之间发生的磨损；Ⅲ型是两负重关节面之间嵌入第三种颗粒引起的磨损；Ⅳ型是两非负重关节面之间的磨损。
不同的磨损类型可以同时发生在同一个关节。
磨损颗粒诱导髋关节置换后假体周围骨溶解的相关生物学机制
磨损颗粒诱导髋关节置换后假体周围骨溶解的相关生物学机制李文博;宋科官【摘要】BACKGROUND: Loosening of the sterile prosthesis in joint replacement is a simple radiological phenomenon, but a complex immune process. The abrasive particles produced by the implant usually lead to osteolysis, which is known as particle-associated periprosthetic osteolysis. OBJECTIVE: To summarize the characteristics of particle-associated periprosthetic osteolysis in order to provide reference for early identification and treatment, thereby improving the patients' prognosis. METHODS: The first author retrieved PubMed database for the articles addressing particle-associated periprosthetic osteolysis using the English keywords of "wear particles, particle-associated periprosthetic osteolysis".RESULTS AND CONCLUSION: (1) Osteolysis can induce bone resorption, but the relevant clinical, animal and in vitro studies have shown that particle-associated periprosthetic osteolysis involves various biological reactions, not only osteoclasts, and the bioactivity highly depends on the property and quantity. (2) Although total hip arthroplasty has achieved rapid progression, particle-associated periprosthetic osteolysis and aseptic loosening are still the main factors for the life of prosthesis. (3) Biomarkers can be used as simple and objective diagnostic and prognostic criteria for osteolysis after total hip arthroplasty. (4) Further research is needed to identify new biomarkers in periprosthetic osteolysis to develop new treatments to reverse or inhibit the particle-associated biological response.%背景:关节置换假体的无菌植入物松动是一种简单的放射现象,但却是一种复杂的免疫过程.由植入物产生的磨损颗粒最常引起骨质溶解,这被称为颗粒相关的假体周围骨质溶解.目的:概述颗粒相关假体周围骨溶解的特点,以便于医生识别并开始早期治疗,从而改善患者预后.方法:综述磨损颗粒诱导假体周围骨溶解的相关生物机制研究进展,使用可用的数据库进行了全面的文献搜索,检索工具为PubMed,以涵盖近年国内外与磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解相关生物机制已发表的重要研究.结果与结论:①经总结分析后发现,尽管骨溶解引起骨吸收,但是磨损颗粒生物反应性的临床、动物和体外研究表明,磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解代表多种细胞类型的几种生物反应的共同作用,而不是仅由破骨细胞引起,生物活性高度依赖于磨损颗粒的特性和数量;②尽管目前在全髋关节置换方面取得一定进展,但磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解和无菌性松动仍是影响假体关节寿命的主要因素;③生物标志物可以被用作简易而客观的诊断和预后标准,来检测全髋关节置换术后的骨溶解;④因此需要进一步研究以鉴定假体周围骨质溶解中新的生物标志物,从而开发出新的治疗方法以逆转或抑制对磨损颗粒的生物反应.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2018(022)003【总页数】7页(P464-470)【关键词】无菌性松动;骨溶解;磨损颗粒;骨科植入物;人工假体;生物机制;国家自然科学基金【作者】李文博;宋科官【作者单位】哈尔滨医科大学第一附属医院骨三科,黑龙江省哈尔滨市 150001;哈尔滨医科大学第一附属医院骨三科,黑龙江省哈尔滨市 150001【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言 Introduction全髋关节置换术被广泛和成功地应用于治疗终末期髋关节疾病，它通过减少疼痛和功能限制显著提高患者生活质量。
聚甲基丙烯酸甲酯颗粒诱导假体周围骨溶解的实验研究
中图法分类号
Ｑ８； ７６
文献标 识码
Ｂ
目前 ， 球 每 年 大 约 有 上 百 万 例 关 节 假 体 植 全
入 ， 工关 节 置 换 已经 成 为 治 疗 老 年 骨 性 关 节 炎 、 人
能通过 增加破骨 细胞 的数量或增 强其功能 ， 引起假 体 周 围过度 的骨 吸收 ， 造成局部 骨溶解 。本实验 通讨体 外 实验和建立 动物 模 型证 实 了聚 甲基丙 烯 酸 甲酯 颗 粒对 破骨细胞形成 及其骨 吸收活性 的影响 ， 对进一 并 步研 究假体松 动引起假体失败 的研究奠定 了基础 。
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６２ ０６
科
学
技
术
与
工
程
７卷
Ｐ ＭＭＡ颗 粒溶 于 ７ ％ 乙醇 ， 温 下震 荡 洗 浴 ４次 ， ５ 室
每次 １ｈ 然 后 经 １０ 乙 醇浸 泡 过 夜 后 用 Ｐ Ｓ震 ， ０％ Ｂ
Ｐ ＭＭＡ颗粒 由卢 灿 辉 教 授 （ 四川大 学 高 分 子 材 料 工程 国家 重点实验室 ） 惠赠 ， 直径 为 ０２— ． ． ０５ ， 形 态 规 则 、 形 （ １ 。为 去 除 内 毒 素 ，首 先 将 球 图 ）
通信作者简介 ： 朱庆生 ， 士研 究生 导师 ， 四军 医大学 西京 博 第 医院骨科 教授 。Ｅ ｍ ｌ ｈ ｑｈ ｍ ｕ ｅｕ ｃ 。 — ｍ ： ｕ ｓ＠ｆｍ ．ｄ ．ａ ｚ
酯（ ＭＭ 颗粒 的刺激下 ， Ｐ Ａ） 进行体外破骨细胞培养 ， 然后行 Ｔ Ａ Ｒ Ｐ染色 ， 观察颗 粒对破 骨细胞形 态的影 响； 骨片上形 成 的骨 对 吸收 陷窝行 甲苯胺蓝染色观察并 计数 。选 用 ２ ４只 Ｂ Ｌ ／ Ａ Ｂ ｃ小 鼠， 小鼠颅骨部位 注入 Ｐ 在 ＭＭＡ颗粒 ， 建立 骨吸收动物模 型。按
人工关节磨损颗粒生物学特征研究进展
是经典激 活方式 （ｌ ｓ ｔ ａ ｄｍａｒｐ ａｅ， ａ ）， ｃ ｓｉａ ｉ ｔ ｃｏ ｈｇｓＣ Ｍｄ 单 ａ ｃ ｃｖ ｅ ） 核细胞被革兰 阴性细菌产物如脂多糖 （ Ｐ ） 型辅 助 Ｔ Ｌ Ｓ 或Ｉ 淋 巴细胞 因子（ ｈ ） Ｔ １ 启动 ， 表达 Ｔ Ｆ ａ基 质金属 蛋 白酶 Ｎ ＿、
（ ＭＭＰ 一 等致炎因子 ， ）７ 多存 在 于急性 炎 症组 织 中 ， 与 参 组织 破 坏 ， 制 组 织 修 复 ； 一 种 为 选 择 性 激 活 方 式 抑 另
（ｌ ｒａｉ ｃｖｔｄｍａｒｐ ａ ｅ， Ｍｑ ， 核细胞在低 ａ ｅｎｔ ｅ ｔ ａｅ ｃｏ ｈｇｓＡａ ｂ 单 ｔ ｖａｉ ） 氧环境 中或被转化生长因子（ Ｇ ）ａＴ ＿ 、型辅 助 Ｔ Ｔ Ｆ 一、 ＮＦａⅡ 淋巴细胞 因子 （ ｈ ） 因素启 动。选择性 激活 的巨噬细 Ｔ ２等 胞表达 白细胞介素 （ ）１ 、 ＮＦａ血小板 源性生长 因子 Ｉ 一０ Ｔ ＿、 Ｌ （ Ｄ Ｆ 等细胞 因子 ， ＰＧ ） 参与组 织 的修 复和血管化 等。我们 研究发现人工关节假体周 围组织 中存在着 不 同亚群 巨噬 细胞 ， 这些 巨噬细胞 处在 不 同的炎症 期 （ 包括 急性 、 急 亚 性和慢性 ）其 中吞噬 了磨损颗粒 的 巨噬细 胞可产生 大量 ， Ｔ ＦａＩ－ 、 ｂ Ｎ －、 ６Ｉ Ｌ １ 和细胞核 因子一Ｂ受体 活化 因子配 体 Ｋ
细胞产生炎症 因子的能力 比其他颗粒强 。近年来 ， 为了减 少人工关 节 磨损 率 ， 联技 术 已应 用 于聚 乙烯 材料 中。 交 Ｆｓｅ 等 研究发现 ， ｉ ｒ ｈ 高交联 聚乙烯材料产生 的颗粒直 径
假体周围骨质溶解细胞分子生物学研究
磨损颗粒 与巨噬细胞 相互作用产生 的促炎症反应是 引发骨质溶解一 个关键 的始 发因素 ， 导致 了破骨 细胞 的 过度生成和激活。在小 鼠骨质溶解模 型中使用抗炎 因子 白介素一 受体 拮抗剂 （ －Ｒ ） １ Ｉ １ ａ 或是病毒性 Ｉ－０等因子 Ｌ Ｌ１ 对小 鼠进行 基因治疗 ， 阻断或减 轻小 鼠对聚 乙烯 颗粒 可 的炎性反应 ， 减缓磨损颗粒导致的骨质 溶解ｌ 这有力地 ２ ， 证 明这些促 炎 因子 的信号 转导 过程 对 引起 骨质溶 解所 起 的作用 。此 外 ， 敲除 Ｔ Ｆ受 体 编码 基 因或 是使 用 用 Ｎ 依那西普（ 种 Ｔ Ｆ ａ 一 Ｎ － 拮抗剂 ） 的方法来 抑制 Ｔ Ｆ ａ Ｎ － 活 性， 可减轻 Ｐ ＭＭＡ和 钛颗 粒导 致 的炎性 反 应 和骨 质溶 解ｌ ２ 。另有研究 胡表明 ， 病毒性 Ｉ－０可 抑制钛 颗粒 导 Ｌ１
到的情况相 符合口 ， 示体外 ＭＭＰ水平 的升 高可 能 提 会导致组织的崩解 。骨质溶解动物模 型支持 了巨噬细胞 对磨损颗粒的反应 。例 如 ， 兔子 的胫 骨植入 聚 乙烯 假体 会导致异物巨细胞反 应＿ １ 。同样 ， 骨质溶解犬 类模型 的 假体周 围细胞 中也有促 炎因子 （ 包括 Ｐ Ｅ 、Ｌ １水平 的 Ｇ ２ Ｉ ＿） 升高＿ ２ 。大 鼠和小 鼠骨 质溶解 模 型中 同样 可 观察 到 陶 瓷、 聚乙烯或聚 甲基丙 烯酸 甲酯 （ ＭＭＡ 颗 粒导致 的炎 Ｐ ）
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１ Ｏ ７ ・
国际 骨 科 学 杂 志
２０ 年 ５月 第 ２ ０７ ８卷
第 ３期 Ｉｔ ｔｏ ， ｙ２ ，２ ０ ，Ｖｏ．２ ， ． 周 围骨质溶解细胞分子生物学研究
邵振 兴
人工假体周围骨溶解的基因治疗研究进展
人工假体周围骨溶解的基因治疗研究进展【关键词】人工假体周围骨溶解虽然全髋置换术是临床上治疗严重髋关节疾病的有效手术方法，但术后出现的人工假体周围骨溶解引起假体无菌性松动仍然是影响人工假体使用寿命的主要原因之一。
过去许多研究表明在磨损颗粒刺激下可以激活破骨细胞，诱导骨重吸收。
目前人工假体周围骨溶解还不能通过非手术治疗得到很好的预防和治疗，必须进行全髋关节翻修手术治疗。
随着分子生物学的发展，越来越多的科学工作者从不同的角度对人工假体周围骨溶解进一步深入地研究，尤其是基因治疗方面的研究。
基因治疗作为近年来兴起的一种治疗方法，可在分子水平进行调控，从而为延缓或逆转疾病进程提供了新的可能性。
本文就目前人工假体周围骨溶解的基因治疗的研究现状及进展进行综述。
1 与磨损颗粒诱导骨溶解有关的细胞因子目前认为假体周围骨溶解引起人工假体无菌性松动是由于磨损颗粒积聚达到一定浓度后刺激人工假体周围的组织巨噬细胞表达细胞因子，如白介素1（IL1β）、白介素6（IL6）、肿瘤坏死因子（TNF α）、骨保护素配体（OPGL）或称为核因子KB受体激动剂配体（RANKL）等细胞因子〔1〕。
大量体内和体外实验均表明，TNFα和IL1β对于破骨细胞的前体的聚集和分化为成熟的破骨细胞起着重要的作用。
在TNFα、IL1β作用下形成表达核因子κB受体激动剂（RANK）的巨噬细胞，然后在成骨／基质细胞产生的巨噬细胞集落刺激因子（MCSF）和RANKL协同刺激下形成成熟的破骨细胞，也就是说在假体周围组织中有一部分巨噬细胞的前体细胞可以分化为具有骨重吸收功能的破骨细胞〔2、3〕，在界膜磨损颗粒异物反应中，RANKL阳性的成纤维细胞可以替代成骨细胞，与RANK阳性的巨噬细胞相互作用。
RANKL 阳性成纤维细胞／成骨细胞和RANK阳性的单核/巨噬细胞之间的接触使巨噬细胞的前体细胞向多核巨细胞和破骨细胞分化〔4〕。
RANKL ／RANK相互作用受到OPG的抑制，OPG是可溶性诱饵受体可结合并中和RANKL，事实上在界膜中血管内皮细胞是产生OPG主要细胞，并且远离RANKL／RANK相互作用活跃的组织。
人工关节置换术后磨损颗粒与假体周围骨溶解的研究进展
Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ０ ０ ０ ５ ， Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ
ＡＢＳ ＴＲＡＣＴ Ｉ ｔ ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｔ ｉ ｎ ｌｕ ｆ ｅ ｎ ｃ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｗ ｅ ａ ｒ ｐ ａ ｔ ｒ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｌ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ｐ ｅ ｒ ｉ ｐ ｒ ｏ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ｏ ｓ ｔ ｅ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｔ ｆ ｅ ｒ ａ ｔ ｒ ｉ —
蒋 营军 ， 吴连 国
（ １ ． 浙 江 中 医 药 大学 ， 浙江 杭 州 ３ １ ０ ０ ５ ３ ；２ ． 浙 江 中 医药 大 学 附 属第 二 医 院骨 科 ， 浙江 杭 州 ３ １ ０ ０ ０ ５ ）
【 摘 要 】 人 工 关节 置 换 术后 磨损 颗 粒 的产 生是 导 致假 体 周 围 骨溶 解 的 重 要 影 响 因素 。 目前 研 究认 为 磨损 颗粒 导
致 假 体 周 围 骨 溶 解 的 主要 原 因 与植 入 假 体 的 材料 以及 其 产 生 的 磨损 颗 粒 通 过 各 种 作 用 对 相 关 细 胞 如 巨噬 细 胞 、 成骨
细胞、 破 骨 细胞 等 的 刺 激 有 关 ， 诱 导产 生 多种 炎性 细胞 因 子 ， 激 活和 开放 细胞 信 号和 通 路 ， 产生长期慢性的炎症 ， 导致 假 体 周 围骨 溶解 。为 此 ， 本 文主 要 研 究 不 同类 型 的磨 损 颗 粒 对 假 体 周 围骨 溶 解 的影 响 ， 以及 磨 损 颗 粒 在 假 体 周 围 骨 溶
ｉ ｆ ｃ ｉ ａ ｌ ｊ ｏ ｉ ｎ ｔ ｒ ｅ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ． Ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｓ ｕ ｇ ｇ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｉ ｍａ ｒ ｙ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｗ ｅ ａ ｒ ｐ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｉ ｎ ｐ ｅ ｒ ｉ ｐ ｒ ｏ ｓ ｔ ｈ ｅ ｔ ｉ ｃ ｏ ｓ ｔ ｅ ｏ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｓ
RANK、RANKL与人工关节磨损颗粒诱导骨溶解
RANK、RANKL与人工关节磨损颗粒诱导骨溶解陈德胜;张先龙【摘要】人工关节磨损颗粒诱导的骨溶解是人工关节置换术后无菌性松动的最主要原因.人工关节各个部件相互摩擦产生的磨损颗粒经体内巨噬细胞反复吞噬、刺激产生多种细胞因子和炎症介质.磨损颗粒与巨噬细胞相互作用产生的促炎症反应使破骨细胞过度生成和激活,人工关节周围正常骨质被吸收破坏,最终形成骨溶解和无菌性松动.研究证实,细胞核因子κB活化因子受体(RANK)及其配体(RANKL)在骨溶解中起重要作用.该文就RANK、RANKL结构,生物学功能及其与磨损颗粒诱导骨溶解的关系等近期研究进展作一综述.【期刊名称】《国际骨科学杂志》【年(卷),期】2012(033)006【总页数】3页(P398-400)【关键词】细胞核因子κB活化因子受体;细胞核因子κB活化因子受体配体;无菌性松动;磨损颗粒;骨溶解【作者】陈德胜;张先龙【作者单位】200233,上海交通大学附属第六人民医院骨科;200233,上海交通大学附属第六人民医院骨科【正文语种】中文人工关节置换术作为日趋成熟的外科技术，能达到解除患者关节疼痛、重建关节活动功能并提高生活质量的治疗目的，是晚期骨关节炎、类风湿关节炎及老年股骨颈骨折或各种原因引起的股骨头坏死终末期病变等有效的治疗方法之一。
随着手术技术和人工关节制作工艺的不断提高，组织生物工程学和材料学的进一步发展，人工关节置换术后并发症如感染、人工关节断裂下沉等明显减少。
但人工关节磨损颗粒引起的人工关节周围骨溶解导致的无菌性松动，仍然是影响人工关节长期使用的重要并发症和人工关节失败、返修的主要原因。
磨损颗粒诱导骨溶解是一复杂的病理过程，其中细胞核因子κB活化因子受体(RANK)及其配体(RANKL)起着重要的调控作用。
深入研究RANK和RANKL的调控机制及其与磨损颗粒诱导骨溶解的关系，对于研究人工关节磨损颗粒所致无菌性松动的机制并寻找积极有效的预防和治疗手段有着重要意义。
关节置换术后假体周围粒子与假体松动的研究进展
关节置换术后假体周围粒子与假体松动的研究进展如今，关节置换是全球治疗老年股骨颈骨折、骨关节炎等疾病的主要方法之一，能达到解除患者疼痛、提高生活质量的目的。
但是随着患者长时间行走，使用人工关节可以产生假体松动等重要并发症，这也是导致假体置换手术失败和再手术翻修的主要原因之一[1]，这给患者带来极大的心理生理痛苦，而松动的假体晚期患者治疗方法是必须行关节翻修手术，其手术风险大、难度高、费用多。
假体置换手术术后在假体周围可以存在大量的磨损颗粒和巨噬细胞等炎性介质，这些炎性介质可以趋化破骨细胞骨吸收增强，同时影响成骨细胞，导致骨形成受抑制。
而这些磨损颗粒可以影响体外培养的巨噬细胞产生炎症反应，所以磨损颗粒是假体松动的重要因素之一。
现将假体周围粒子与关节假体松动关节周围骨溶解的发生机制作如下综述：1 磨损颗粒的产生和种类关节置换后随着假体的使用，可以在假体周围形成多种磨损离子，主要有聚乙烯颗粒（UHMPE）、骨水泥颗粒（PMMA）、钛合金微粒等。
随着假体的相互摩擦和腐蚀可以在关节周围形成大小不一、形态各异、数量不等的磨损颗粒[2]。
不同的假体材料所产生的磨损颗粒的量也是不同的，林凤飞等[3]通过研究发现，陶瓷对陶瓷的假体头与臼之间年磨损明显小于金属头对高分子聚乙烯臼的年磨损；而磨损颗粒与骨溶解是密切相关的，Yan[4]等研究发现，只有直径小于10 μm 的颗粒才可以被巨噬细胞吞噬；而大于10 μm的颗粒由多核巨噬细胞所包裹，所以前者产生的炎性介质明显多于后者。
磨损颗粒的直径在0.3～10.0 μm之间的生物活性是最高的。
从髋关节翻修手术中提取的磨损颗粒大小也均在1 μm左右。
研究发现假体周围界膜组织中磨损颗粒数量大于1×1010/g骨溶解才会发生，所以由磨损颗粒是关节假体周围骨溶解产生的重要原因之一。
2 磨损颗粒引起无菌性松动的机制2.1 磨损颗粒引起的炎症反应早在70年代末期，有学者发现在髋关节假体周围能形成大量巨噬细胞的界膜组织，人们才开始关注假体周围的炎性反应。
磷酸三钙磨损颗粒诱导小鼠假体周围骨细胞损伤的作用
磷酸三钙磨损颗粒诱导小鼠假体周围骨细胞损伤的作用严嘉琦１，２，张云１△，刘方舒１，蔡听听１，童康强１，朱灿１，胡露琦１，吕淑敏１（１．绍兴文理学院医学院基础医学部，浙江绍兴３１２０００；２．宁波市杭州湾医院儿科，浙江宁波３１５３３６）【摘要】目的：研究磷酸三钙（ＴＣＰ）磨损颗粒是否能诱导小鼠颅骨假体周围骨细胞损伤，并探讨其作用机制。
方法：３６只雄性ＩＣＲ小鼠随机分为３组（ｎ＝１２）：假手术组（Ｓｈａｍ）、模型（ＴＣＰ）组和３ 甲基腺嘌呤（３ ＭＡ）组，采用ＴＣＰ磨损颗粒３０ｍｇ置于小鼠颅骨中缝骨膜外缝合皮肤构建小鼠颅骨溶解模型。
３ ＭＡ处理组小鼠于术后第２天颅顶皮下注射自噬的特异性抑制剂３ ＭＡ（１．０ｍｇ／ｋｇ），２ｄ１次，２周后处死动物取血清和颅骨。
Ｍｉｃｒｏ ＣＴ分析各组小鼠颅骨骨密度（ＢＭＤ）、骨体积分数（ＢＶＦ）和骨吸收孔（ｐｏｒｏｓｉｔｙ）数；ＨＥ染色和流式细胞术检测各组假体周围骨细胞活性及凋亡情况；ＥＬＩＳＡ法检测各组血清中骨细胞特征蛋白牙本质基质蛋白（ＤＭＰ １）和骨硬化蛋白（ＳＯＳＴ）水平；Ｗｅｓｔ ｅｒｎｂｌｏｔ法检测各组假体周围骨细胞中ＤＭＰ １、ＳＯＳＴ和自噬关键分子Ｂｅｃｌｉｎ １及微管相关蛋白１轻链３（ＬＣ ３）等蛋白的表达。
结果：与Ｓｈａｍ组比较，ＴＣＰ组假体周围骨细胞活性明显降低，骨细胞死亡及凋亡显著增加（Ｐ＜０．０５），血清ＳＯＳＴ水平及其蛋白表达明显增加，而血清ＤＭＰ １水平及其蛋白表达显著减少（Ｐ＜０．０５），Ｂｅｃｌｉｎ １表达增加，ＬＣ ３Ｉ向ＬＣ ３ＩＩ转换明显增加；与ＴＣＰ组比较，３ ＭＡ组假体周围骨细胞损伤明显加重，骨细胞凋亡显著增加（Ｐ＜０．０５）。
结论：ＴＣＰ磨损颗粒可通过激活凋亡和自噬而诱导假体周围骨细胞损伤，促进假体周围骨溶解和关节无菌性松动。
【关键词】ＴＣＰ磨损颗粒；小鼠；骨细胞；凋亡；自噬【中图分类号】Ｒ３６３．３【文献标识码】Ａ【文章编号】１０００ ６８３４（２０１８）０１ ０８３ ０５【ＤＯＩ】１０．１２０４７／ｊ．ｃｊａｐ．５６０８．２０１８．０２１ＴＣＰｗｅａｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｃａｕｓｅｓｉｎｊｕｒｙｏｆｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓｉｎｔｈｅｍｏｕｓｅｃａｌｖａｒｉａＹＡＮＪｉａ ｑｉ１，２，ＺＨＡＮＧＹｕｎ１△，ＬＩＵＦａｎｇ ｓｈｕ１，ＣＡＩＴｉｎｇ ｔｉｎｇ１，ＴＯＮＧＫａｎｇ ｑｉａｎｇ１，ＺＨＵＣａｎ１，ＨＵＬｕ ｑｉ１，ＬＶＳｈｕ ｍｉｎ１（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢａｓｉｃＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅ，ＳｈａｏｘｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｏｘｉｎｇ３１２０００；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＰｅｄｉａｔｒｉｃｓ，ＨａｎｇｚｈｏｕＢａｙＨｏｓｐｉｔａｌｏｆＮｉｎｇｂｏ，Ｎｉｎｇｂｏ３１５３３６，Ｃｈｉｎａ）【ＡＢＳＴＲＡＣＴ】Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ：Ｔｏｓｔｕｄｙｗｈｅｔｈｅｒｔｒｉｃａｌｃｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅ（ＴＣＰ）ｗｅａｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｃａｕｓｅｉｎｊｕｒｉｅｓｏｆｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓｉｎｔｈｅｍｏｕｓｅｃａｌｖａｒｉａ，ａｎｄｔｏｅｘｐｌａｉｎｉｔｓｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ：Ｔｈｉｒｔｙｓｉｘ ｗｅｅｋ（ＩＣＲ）ｍａｌｅｍｉｃｅｗｅｒｅｒａｎｄｏｍｌｙｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｓｈａｍｇｒｏｕｐ，ｍｏｄｅｌ（ＴＣＰ）ｇｒｏｕｐａｎｄ３ ｍｅｔｈｙｌａｄｅｎｉｎｅ（３ ＭＡ）ｇｒｏｕｐ．Ａｍｕｒｉｎｅｃａｌｖａｒｉａｌｍｏｄｅｌｏｆｏｓｔｅｏｌｙｓｉｓｗａｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙ３０ｍｇｏｆＴＣＰｗｅａｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｍ ｐｌａｎｔａｔｉｏｎｏｖｅｒｔｈｅｐｅｒｉｏｓｔｅｕｍａｒｏｕｎｄｔｈｅｍｉｄｄｌｅｓｕｔｕｒｅｏｆｃａｌｖａｒｉａｉｎｍｉｃｅ．Ｏｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄｐｏｓｔｏｐｅｒａｔｉｖｅｄａｙ，ｔｈｅａｕｔｏｐｈａｇｙｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｈｉｂｉｔｏｒ３ ＭＡ（１．０ｍｇ／ｋｇ）ｗａｓｓｕｂｃｕｔａｎｅｏｕｓｌｙｉｎｊｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｃａｌｖａｒｉａｉｎｔｈｅ３ ＭＡ ｔｒｅａｔｅｄｍｉｃｅｅｖｅｒｙｏｔｈｅｒｄａｙ．Ａｆｔｅｒ２ｗｅｅｋｓ，ｂｌｏｏｄａｎｄｔｈｅｃａｌ ｖａｒｉａｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｍｉｃｒｏ ＣＴｗａｓｕｓｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｂｏｎｅｍｉｎｅｒａｌｄｅｎｓｉｔｙ（ＢＭＤ），ｂｏｎｅｖｏｌｕｍｅｆｒａｃｔｉｏｎ（ＢＶＦ）ａｎｄｐｏｒｏｓｉｔｙｎｕｍｂｅｒ．ＨＥｓｔａｉｎｉｎｇａｎｄｆｌｏｗｃｙｔｏｍｅｔｒｙｗｅｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｖｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄａｐｏｐｔｏｓｉｓｏｆｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓ．Ｔｈｅｓｅｒｕｍｌｅｖｅｌｓｏｆｄｅｎｔｉｎｍａｔｒｉｘｐｒｏｔｅｉｎ１（ＤＭＰ １）ａｎｄｓｃｌｅｒｏｓｔｉｎ（ＳＯＳＴ）ｗｅｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｂｙＥＬＩＳＡ．ＴｈｅｐｒｏｔｅｉｎｓｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｓｏｆＤＭＰ １，ＳＯＳＴ，Ｂｅｃｌｉｎ １ａｎｄｍｉｃｒｏｔｕｂｌｅ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄｐｒｏｔｅｉｎ１ｌｉｇｈｔｃｈａｉｎ３（ＬＣ ３）ｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙＷｅｓｔｅｒｎｂｌｏｔｉｎｔｈｅｃａｌｖａｒｉａｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ：Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｈａｍｇｒｏｕｐ，ｔｈｅｍｉｃｅｉｎｔｈｅＴＣＰｇｒｏｕｐｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅｖｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓ，ｂｕｔｏｂｖｉｏｕｓｉｎｃｒｅａｓｅｓｉｎｎｕｍｂｅｒｏｆｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓｄｅａｔｈａｎｄｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓａｐｏｐｔｏｓｉｓ（Ｐ＜０．０５），ａｎｄｉｎｓｅｒｕｍｌｅｖｅｌａｎｄｐｒｏｔｅｉｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＳＯＳＴ；ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｉｎｓｅｒｕｍｌｅｖｅｌａｎｄｐｒｏ ｔｅｉｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＤＭＰ １（Ｐ＜０．０５），ａｎｄｒｅｍａｒｋａｂｌｅｕｐ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆａｕｔｏｐｈａｇｙ ｒｅｌａｔｅｄｆａｃｔｏｒｓｂｅｃｌｉｎ １ａｎｄｔｈｅｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｏｆＬＣ３ ＩＩｆｒｏｍＬＣ３ Ｉｉｎｔｈｅｃａｌｖａｒｉａｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓ．ＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈＴＣＰｇｒｏｕｐ，ｔｈｅｍｉｃｅｉｎｔｈｅ３ ＭＡｇｒｏｕｐｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｉｎｊｕｒｉｅｓｏｆｃａｌｖａｒｉａｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓｗｅｒｅｏｂｖｉ ｏｕｓｌｙａｇｇｒａｖａｔｅｄ，ａｎｄｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓａｐｏｐｔｏｓｉｓｗａｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｄ（Ｐ＜０．０５）．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ：ＴＣＰｗｅａｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｃａｎｃａｕｓｅｉｎｊｕｒｉｅｓｏｆｐｅｒｉｐｒｏｓｔｈｅｔｉｃｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓｖｉａａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆａｐｏｐｔｏｓｉｓａｎｄａｕｔｏｐｈａｇｙ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｍｏｔｅｓｏｓｔｅｏｌｙｓｉｓａｒｏｕｎｄｔｈｅｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓｏｓｔｅｏｌｙｓｉｓａｎｄｊｏｉｎｔａｓｅｐｔｉｃｌｏｏｓｅｎｉｎｇ．【ＫＥＹＷＯＲＤＳ】ＴＣＰｗｅａｒｐａｒｔｉｃｌｅｓ；ｍｏｕｓｅ；ｏｓｔｅｏｃｙｔｅｓ；ａｐｏｐｔｏｓｉｓ；ａｕｔｏｐｈａｇｙ【基金项目】浙江省自然科学基金资助项目（ＬＹ１３Ｈ０６０００３，ＬＹ１７Ｈ０６０００７）；浙江省重大科技专项重点社会发展项目（２０１４Ｃ０３０１７）【收稿日期】２０１７ ０５ ３１【修回日期】２０１７ １０ ２７△【通讯作者】Ｔｅｌ：０５７５ ８８３４５６３８；Ｅ ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙｕｎｂｍｅ＠１２６．ｃｏｍ人工关节（也称假体）翻修术回顾性研究发现聚乙烯（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＥ）、金属钛（ｔｉｔａｎｉｕｍ，Ｔｉ）和磷酸三钙（ｔｒｉｃａｌｃｉｕｍｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ＴＣＰ）等三类松动假体可释放大量的磨损颗粒，这些颗粒可诱导假体周围组织细胞如巨噬细胞、成纤维细胞和成骨细胞等分泌大３８中国应用生理学杂志，２０１８，３４（１）量的炎症因子［１］，促进假体周围破骨细胞生成和骨溶解。
磨损微粒诱导细胞凋亡与无菌性松动的研究进展
磨损微粒诱导细胞凋亡与无菌性松动的研究进展
刘国印;赵建宁;王瑞
【期刊名称】《中国骨伤》
【年(卷),期】2013(026)009
【摘要】无菌性松动是关节置换术后最常见的远期并发症之一,限制了关节假体的使用寿命.近年来人们对假体周围界膜组织内的巨噬细胞、成骨细胞、破骨细胞及成纤维细胞作了大量的研究发现,人工关节置换产生的磨损颗粒在与界膜组织周围的细胞接触或被吞噬后可诱导假体周围界膜的慢性炎症反应并引起细胞凋亡,最终导致假体周围骨溶解以及无菌性松动的发生,提示细胞凋亡在无菌性松动中起着重要作用,细胞凋亡有可能成为无菌性松动新的治疗方法.本文就磨损颗粒引起细胞凋亡与无菌松动之间关系做一综述.
【总页数】6页(P791-796)
【作者】刘国印;赵建宁;王瑞
【作者单位】南京大学临床医院南京军区南京总医院骨科,江苏南京210002;南京大学临床医院南京军区南京总医院骨科,江苏南京210002;南京大学临床医院南京军区南京总医院骨科,江苏南京210002
【正文语种】中文
【相关文献】
1.重组成骨蛋白－1对磨损微粒诱导成骨细胞炎性因子的影响 [J], 孙国静;陈峰嵘;杨书丰;樊根涛;郭国栋;赵建宁
2.假体磨损微粒对人工关节无菌性松动的影响 [J], 王青
3.磨损微粒诱导的成骨细胞自噬对肿瘤坏死因子-α及白细胞介素-6分泌的影响[J], 薛凯文;柏茂盛;赵建宁
4.以air pouch模型大鼠进行磨损微粒造成无菌性松动机制分析的可行性 [J], 陈明;雷宇;董肩榕;段满生;张志宏;舒勇;韩智敏;闵燕
5.磨损微粒在无菌性松动关节假体周围迁移聚积的实验研究 [J], 赵建宁;王骏骅;王与荣;吴苏稼;周利武;曾晓峰;郭亭;包倪荣
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金属磨损颗粒诱导假体无菌性松动的研究进展
金属磨损颗粒诱导假体无菌性松动的研究进展
王健;崔玉宝;李杭;赵继军
【期刊名称】《东南大学学报（医学版）》
【年(卷),期】2024(43)3
【摘要】金属磨损颗粒诱导的假体无菌性松动(AL)是髋关节置换术后常见的晚期并发症,影响关节置换患者术后生活质量,除了翻修手术外目前尚无有效的非手术治疗方案治疗或缓解AL。
AL的发病机制主要包括巨噬细胞炎症反应、破骨细胞分化和成骨细胞功能抑制3个方面。
近年来,随着新的信号通路被发现,针对AL的研究不断深入,并且不再局限于研究单一细胞在病程中发挥的作用。
本文作者对近年金属磨损颗粒诱导AL的研究予以综述,以期阐明该病的发生机制,为治疗或缓解AL提供新思路。
【总页数】4页(P483-486)
【作者】王健;崔玉宝;李杭;赵继军
【作者单位】南京医科大学附属无锡人民医院骨科;南京医科大学附属无锡人民医院临床研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】R687.4
【相关文献】
1.磨损微粒诱导细胞凋亡与无菌性松动的研究进展
2.假体磨损微粒对人工关节无菌性松动的影响
3.三项同位素骨扫描在全膝关节置换术后无菌性假体松动与感染性
假体松动的诊断价值分析4.磨损微粒在无菌性松动关节假体周围迁移聚积的实验研究5.UHMWPE颗粒导致假体无菌性松动模型的建立
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关于骨溶解的相关研究进展
关于骨溶解的相关研究进展李天博(综述);毕郑刚(审校)【期刊名称】《医学综述》【年(卷),期】2016(000)003【摘要】全髋关节置换术后最常见的并发症是由无菌性松动引起的假体周围骨溶解。
在该病理过程中，磨损颗粒被巨噬细胞吞噬并激活巨噬细胞和诱导其分化，最终导致骨吸收作用的发生。
巨噬细胞被激活后会引起复杂的生物级联反应，激活骨溶解相关通路。
近年来，生物诱导因子机制及调节方式开始逐渐被大家重视，通过磨损颗粒诱导骨溶解的发生可知各个通路及诱导因子的相互协调作用，了解这一机制可加速解决假体置换术后的松动问题。
%The most frequent cause of failure after total hip replacement in all reported arthroplasty registries is peri-prosthetic osteolysis.Osteolysis is an active biological process initiated in response to wear debris.The eventual response to this process is the activation of macrophages and loss of bone. Activation of macrophages initiates a complex biological cascade resulting in the final common pathway of an increase in osteolytic activity.The biological initiators, mechanisms for and regulation of this process are beginning to be understood.Here explores current concepts in the causes of,and underlying biological mechanism resulting in periprosthetic osteolysis , so as to solve the problem of loosening of prosthesis replacement.【总页数】3页(P460-462)【作者】李天博(综述);毕郑刚(审校)【作者单位】哈尔滨医科大学附属第一医院骨科一病房，哈尔滨150001;哈尔滨医科大学附属第一医院骨科一病房，哈尔滨150001【正文语种】中文【中图分类】R684【相关文献】1.低强度超声对颅骨溶解模型小鼠磨损颗粒诱导的骨溶解效应的影响 [J], 刘铭;张健;陈婷梅;陈文直;姜蓉2.人工关节假体周围骨溶解的机制和治疗策略 [J], 魏聪聪;姚孟轩;杨梦;李会杰3.1例右髋臼骨折术后股骨头骨溶解行全髋关节置换术病人的护理 [J], 任虹;杨青梅;宋国敏;闫桂虹4.抑制ERK信号转导通路对磨损颗粒诱导炎性骨溶解的影响 [J], 陈德胜;张晨;刘子歌;宋国瑞;郭凤英;李燕5.磨损颗粒诱导炎性骨溶解经TLR信号通路调控影响的实验研究 [J], 陈德胜;张晨;宋国瑞;刘子歌;郭凤英;李燕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磨损颗粒引发假体周围骨溶解的机制及药物治疗进展
磨损颗粒引发假体周围骨溶解的机制及药物治疗进展
张波;郭艾
【期刊名称】《中国骨质疏松杂志》
【年(卷),期】2007(013)008
【摘要】目的对磨损颗粒引发假体周围骨溶解的机制及药物治疗进展进行了综述介绍.方法对国外近期相关文献进行综述.结果及结论人工关节置换是治疗晚期骨关节炎及老年股骨颈骨折的有效方法,能达到解除关节疼痛、重建活动功能及提高生活质量的目的.人工关节无菌性松动是影响人工关节使用寿命和远期疗效的最重要的并发症.磨损颗粒诱发假体周围组织细胞产生一系列生物学反应是导致假体周围骨溶解及假体无菌性松动的重要因素.磨损颗粒刺激假体周围的巨噬细胞、成骨细胞、成纤维细胞等产生多种细胞因子,形成破骨细胞性骨吸收,同时影响成骨细胞的分化及功能,抑制骨形成.药物在预防和治疗磨损颗粒引起的人工关节松动方面能起到积极的作用.
【总页数】4页(P596-599)
【作者】张波;郭艾
【作者单位】100050,北京,首都医科大学附属北京友谊医院;100050,北京,首都医科大学附属北京友谊医院
【正文语种】中文
【中图分类】R6
【相关文献】
1.磨损颗粒诱导假体周围骨溶解生物学机制的研究 [J], 吴连国;童培建
2.磨损颗粒诱导髋关节置换后假体周围骨溶解的相关生物学机制 [J], 李文博;宋科官;
3.磨损颗粒诱导髋关节置换后假体周围骨溶解的相关生物学机制 [J], 李文博;宋科官
4.氧化应激对磷酸三钙磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解的影响及其机制 [J], 刘坚荣;毛红娇;郭高力;傅晶蕾;童夏;钱沁清;骆华刚;张云
5.磨损颗粒诱导假体周围骨溶解的机制及基因治疗现状 [J], 王海;宋科官
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假体周围骨溶解的机制研究及治疗进展
假体周围骨溶解的机制研究及治疗进展
徐炜;董启榕
【期刊名称】《中国骨与关节外科》
【年(卷),期】2009(002)003
【摘要】人工关节置换术后,假体磨损导致的假体周围骨溶解和无菌性松动是导致假体失败的主要原因.磨损颗粒刺激假体周围的巨噬细胞等产生多种细胞因子,活化破骨细胞使骨吸收增强,同时影响成骨细胞的分化及功能,抑制骨形成.目前的研究热点是骨溶解过程中相关分子信号转导通路,其在预防和治疗磨损颗粒引起的人工关节松动方面仍处于实验阶段,尚需临床实验数据和结果去论证和筛选.
【总页数】5页(P256-260)
【作者】徐炜;董启榕
【作者单位】苏州大学附属第二医院,骨科,苏州,215004;苏州大学附属第二医院,骨科,苏州,215004
【正文语种】中文
【中图分类】R687.4
【相关文献】
1.磨损颗粒引发假体周围骨溶解的机制及药物治疗进展 [J], 张波;郭艾
2.人工假体周围骨溶解的早期药物及基因治疗进展 [J], 张亮;陈志荣;金群华
3.TNF-α和TGF-β1基因多态性与关节假体无菌性松动、假体周围骨溶解的相关性分析 [J], 吴国忠;王文怀;黄隆;方凯彬;施劲楠
4.强骨饮对假体周围骨溶解模型大鼠骨密度的影响及其作用机制研究 [J], 孙龙泰;
姚华海;王晓洛;崔龙慷;吴连国
5.人工关节假体周围骨溶解的发病机理与治疗进展 [J], 方相;童培建
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伊班膦酸钠对磨损颗粒诱导的骨溶解的作用的开题报告
伊班膦酸钠对磨损颗粒诱导的骨溶解的作用的开题报告
标题：伊班膦酸钠对磨损颗粒诱导的骨溶解的作用
背景和意义：
人工关节置换是治疗髋、膝关节疾病的常用方法之一。
但是，由于假体材料磨损产生的颗粒物质可能诱导骨溶解，影响假体的长期稳定性。
伊班膦酸钠是一种常用的治疗骨质疏松症的药物，具有抑制骨吸收作用。
现有研究表明，伊班膦酸钠可能对骨关节置换后颗粒物质诱导的骨溶解具有一定的保护作用，但具体机制尚未完全明确。
研究内容：
本研究将使用动物模型，观察不同剂量伊班膦酸钠对磨损颗粒所诱导的骨吸收和溶解的影响，并探讨其可能的分子机制。
具体研究内容包括：
1. 构建磨损颗粒诱导的骨溶解的小鼠模型。
2. 分别给予伊班膦酸钠不同剂量的干预，观察其对骨吸收和溶解的影响。
3. 分别采用组织学方法、CT扫描、骨质疏松指数测定、ELISA等方法，评估伊班膦酸钠对骨溶解的保护作用及其可能的机制。
研究意义：
本研究旨在探讨伊班膦酸钠对磨损颗粒诱导的骨溶解的作用及其可能的机制，为寻找关节置换术后骨溶解的预防和治疗新途径提供基础研究支持。
同时，结果可能为临床用药提供科学依据。
人工关节假体周围炎性骨溶解的生物学机制
人工关节假体周围炎性骨溶解的生物学机制人工关节假体周围炎性骨溶解（PeriprostheticJointInflammation,PJI）是一种临床上非常常见的疾病，它通常伴随着人工关节假体安装手术，而其机制往往是复杂的，至今仍未能得到完全解释。
本文旨在探讨PJI的发病机制，从而提供有关预防和治疗PJI的有用信息。
首先，PJI可以分为外源性炎性骨溶解和自发性炎性骨溶解两种。
外源性炎性骨溶解是由于外部病原体引起的，如细菌、真菌及其他外源感染因素造成的，而自发性炎性骨溶解则是由于机体内受损体器官自身对关节假体的攻击引起的。
克拉玛依大学研究人员利用免疫学研究表明，外源性PJI的发病机制可能与真菌以及细菌感染有关，而自发性PJI的发病机制可能与炎症反应和免疫攻击有关。
细菌感染是PJI的主要发病机制之一。
许多研究表明，髌骨下腔内细菌的累积以及腔上皮的破坏（细菌可以进入髌骨下腔），可能直接导致PJI的发生。
细菌感染还可以引发细胞水解酶（溶解骨膜细胞）、肿瘤坏死因子（TNF）等免疫应答分子的释放，在诱导人工关节假体炎症反应的过程中发挥重要作用。
除细菌感染外，真菌感染也可能导致PJI的发生。
近年来，大量的临床证据表明，真菌感染可能是人工关节假体周围炎性骨溶解发病机制之一，而且与其他病原体感染相比，真菌感染要少得多，但发病率却更高。
此外，也有证据表明，炎症反应可能直接导致PJI的发生。
当临床护理者在安装人工关节假体时，有可能破坏原有的细胞损伤，进而引发一系列免疫反应，诱导炎症反应，从而导致与人工关节假体的相互作用以及周边的骨组织的损伤，最终发展成PJI。
另外，还有一些自身免疫因素，如糖基化抗原及其他自身抗原抵抗机制，也可能导致自身免疫病理反应，从而引发PJI。
以上，我们主要介绍了人工关节假体周围炎性骨溶解的发病机制，这些机制主要分为细菌感染、真菌感染和炎症反应三种，且各有潜在的危险性及应对措施，这是我们治疗PJI的基础。
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Ｃ Ｓ Ｆ可 以参 与 多核 巨细胞 的形 成 ， 多 核 巨细 胞 的功 能
与破骨 细胞 相似 。 由 巨噬细胞 、 成纤维细胞 、 和 成 骨 细 胞 分 泌 的 趋 化 因 子 同样 是 固 有 免 疫 对 磨 损 颗 粒 的 重 要 应 答 产 物
文 献表 明 ， 磨 损 颗 粒也 可 以引 起 适 应 性 免 疫 反应 ， 有 些 学者 将其 称 为 “ 金属过 敏” 。但 是 ， 经 大量 研 究 证
影 响假 体 周 围 的其 他 细 胞 。 因此 ， 由于 磨 损 颗 粒 具 有生 物学 活性 并且 会 引起 固有免 疫应 答 ， 所 以磨 损 颗 粒 的数量 、 外形 、 生 产 率 和抗 原性 等 都 对 骨 溶 解 发 生 的程 度 和 时 间都 有 重 要 意 义 ’ 。 这 些 促 炎 性 因
导 的 假体 周 围 骨 溶 解 相 关 免 疫 学 研 究 的相 关文 献 ， 进 行 总 结 分 析后 发 现 ， 在 固有 免疫 应 答 反应 和 适 应 性 免 疫 应 答 反 应 中 ， 磨 损 颗
粒 可以通过 Ｔ ｏ ｌ ｌ 样受体 途径 、 Ｎ Ａ Ｌ Ｐ ３途 径 激 活 和 募 集 假 体 周 围 的 巨 噬 细 胞 、 破 骨 细胞 、 淋 巴细胞等 ， 并 且 使 这 些 细 胞 释 放 一 系 列
、
固 有 免 疫
１ ． 巨 噬细胞 ： 研究表 明， 巨噬 细 胞 是 松 动 的 假 体
周 围 最 初 聚 集 于 有 炎 性 反 应 位 置 的 细 胞 之 一 。从
周 围迁 移 从 而 加 速 骨 溶 解 的 发 生 。 ＭＣ Ｐ一１ 、ＭＩ Ｐ １
（ Ｃ Ｃ Ｌ一２ ） 、ＭＩ Ｐ一１ （ Ｃ Ｃ Ｌ ３ ） 等 趋 化 因 子 表 达 量 的
・
特别 关注 ・
磨 损 颗 粒 诱 导 的 假 体 周 围 骨 溶 解 相 关 免 疫 学 研 究 进 展
彭 锂 宋 科 官
摘 要 本 文 综 述 了磨 损 颗 粒 诱 导 的假 体 周 围 骨 溶 解 的 相 关 免 疫 学 研 究 现 状 。笔 者 广 泛 查 阅 了 近 年 同 内 外 与 磨 损 颗 粒 诱
子 包括 Ｉ Ｌ一１ 、Ｉ Ｌ一１ Ｂ 、Ｉ Ｌ一 ６、Ｉ Ｌ 一１ ０ 、Ｉ Ｌ 一１ １ 、
Ｉ Ｌ一１ ５、 Ｔ ＮＦ一仅、Ｔ ＧＦ—Ｂ、ＧＭ —Ｃ Ｓ Ｆ、Ｍ —Ｃ Ｓ Ｆ 和
中 圈 分 类 号 Ｒ ６ ８ ４ 文 献标 识码 Ａ ＤｏＩ １ ０ ． １ １ ９ ６ ９ ／ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ３ ５ ４ ８ Ｘ． ２ ０ １ ５ ． １ ０ ． ０ ０ ４
无 菌性 松动 引起 的假体 周 围骨 溶 解 是 全 髋 关 节 置换术 后 最严重 的并 发症 之 一 ， 因假体 磨损 而 产生 的 磨 损颗 粒 引起 的骨 一假 体 平 面 间 的炎 性 反 应 是 引 起 无 菌性 松 动 的主要 因素 。这 种炎 性 反 应 是 由磨 损
的 组 织 中 和 在 不 同 种 类 磨 损 颗 粒 刺 激 下 的 体 外 培 养 的 巨 噬 细 胞 分 子 生 物 学 分 析 中 得 到 了 证 实 。 与 ＭＩ Ｐ一１ ｄ 由 巨 噬 细胞 分 泌 不 同 ， 在钛颗粒 和 Ｐ ＭＭ Ａ 颗 粒 的 刺 激 下 成 纤 维 细 胞 也 会 分 泌 更 多 的 ＭＣ Ｐ一１ 。 应用 Ｕ ＨＭ ＷＰ Ｅ和 Ｐ ＭＭ Ａ 颗 粒 负 荷 下 的 小 鼠 模 型 体 外 实验 表 明 ， Ｃ Ｃ Ｒ ２受 体 基 因 敲 除 或 Ｃ Ｃ Ｒ ２受 体 被 拮 抗后 ， 巨 噬 细 胞 迁 移 明显 受 到 抑 制 ， 阻断 Ｃ Ｃ Ｒ １或
反 应所 导致 的 ， 在这个 过 程 中 Ｄ Ａ ＭＰ和 Ｐ Ａ ＭＰ共 同作 为 第一 信使 诱导 了这 种 有 多 种 细胞 因子 参 与 的炎 性
反 应 。
一
ＭＤ Ｃ等 的表 达量 会这
些 趋 化 因子 的 作 用 下 ， 巨 噬 细 胞 和 破 骨 细 胞 会 向 假 体
髋 关节 翻修 患者 手 术 部 位取 得 的假 膜 组 织 经 切 片 观
察 后 可 以 发 现 大 量 吞 噬 了 磨 损 颗 粒 的 巨 噬 细 胞 。 巨 噬 细 胞 吞 噬 颗 粒 后 会 产 生 一 系 列 促 炎 性 因 子 从 而
增 加 已经在 从发 生 假 体 松 动 的 患者 的假 体 周 同取 得
颗 粒 作 用 于 固 有 免 疫 细 胞 即 巨 噬 细 胞 所 导 致 的 。 有
等 可 以直接 刺激 破 骨细胞 形 成 ， Ｉ Ｌ一１ 、 Ｉ Ｌ一６ 、 Ｔ Ｎ Ｆ一 可 以 影 响 成 骨 细 胞 等 其 他 细 胞 从 而 间 接 激 活 破 骨 细胞并 且刺 激 巨噬 细胞 释放 更多 的细 胞 因子 。 Ｇ Ｍ—
实， 这 种 炎 性 反 应 主 要 是 由 巨 噬 细 胞 参 与 的 固 有 免 疫
之 一 ’ 。在假 体 发生 无菌 性 松 动 的 过 程 中 ， 这些 由
巨 噬 细 胞 和 骨 髓 问 充 质 干 细 胞 分 泌 的 趋 化 因 子 如
Ｉ Ｌ 一 ８、 Ｍ ＣＰ 一 １、 Ｍ Ｉ Ｐ 一１ 仅 、 ＣＣＬ１ ７ ／ ＴＡＲＣ 、 ＣＣＬ ２ ２／
细胞 因 子 发 生 从 而 加 速 骨 溶 解 的发 生 。 固有 免 疫 和 适 应 性 免 疫 应 答 均 在 磨 损 颗 粒 诱 导 的 假 体 周 围 骨 溶 解 过 程 中 发 挥 了 重 要 作 用 ， 这 为 假 体 周 围 骨溶 解 的 机 制 提 供 了 更 广 泛 的 思 路 ， 也 为 今 后 的 免 疫 学 方 面 的治 疗 提供 了依 据 。 关 键 词 固 有 免 疫 适 应 性 免 疫 骨 溶 解