假体松动与磨损微粒：本刊中文部

6金属离子对单核，巨噬细胞细胞活性及其膜上RANK表达的影响 戴闽（南昌大学第一附属医院骨二科，江西省南昌市330006） 推荐理由：金属离子诱导单核巨噬细胞RANK的表达变化未见相关报道。RANK是诱导单核，巨噬细胞向破骨细胞分化的重要调节因子，可通过抑制RANK的表达，从而抑制破骨细胞骨溶解为无菌性松动治疗带来新的靶点。     

假体磨损颗粒钴铬离子影响成骨细胞增殖及RANKL、骨保护素的表达

背景:金属-金属假体置入体内后可以发生腐蚀或磨损,释放镍、钴、铬、钛等金属离子,诱导局部炎性因子的释放。目的:观察Co2+、Cr3+对小鼠成骨细胞增殖的影响,以及成骨细胞暴露在Co2+、Cr3+条件下RANKL、骨保护素基因的表达。方法:体外培养成骨细胞,实验分两组,对照组给予生理盐水,离子组给予钴、铬离子干预。结果与结论:显微镜直接计数法显示干预后1～6d对照组随时间推移细胞数目显著增加,离子组则增加不明显。共培养24,48h后,RT-PCR结果显示离子组RANKL、骨保护素基因表达较对照组均增加,以RANKL增加更显著(P<0.05),RANKL/OPG mRNA的比率也明显增加。提示金属离子对成骨细胞的增殖有显著抑制作用,且可刺激成骨细胞RANKL、骨保护素mRNA的表达。     

假体磨损颗粒钴铬离子影响成骨细胞增殖及RANKL、骨保护素的表达

背景：金属-金属假体置入体内后可以发生腐蚀或磨损,释放镍、钴、铬、钛等金属离子,诱导局部炎性因子的释放。目的：观察Co^2＋、Cr^3＋对小鼠成骨细胞增殖的影响,以及成骨细胞暴露在Co^2＋、Cr^3＋条件下RANKL、骨保护素基因的表达。方法：体外培养成骨细胞,实验分两组,对照组给予生理盐水,离子组给予钴、铬离子干预。结果与结论：显微镜直接计数法显示干预后1～6d对照组随时间推移细胞数目显著增加,离子组则增加不明显。共培养24,48h后,RT-PCR结果显示离子组RANKL、骨保护素基因表达较对照组均增加,以RANKL增加更显著（P〈0.05）,RANKL/OPG mRNA的比率也明显增加。提示金属离子对成骨细胞的增殖有显著抑制作用,且可刺激成骨细胞RANKL、骨保护素mRNA的表达。     

微弧氧化镁合金对巨噬细胞肿瘤坏死因子和白细胞介素6的影响

背景:微弧氧化处理可提高镁合金的抗腐蚀性能,延缓其降解速率.目的:观察微弧氧化处理镁合金对小鼠巨噬细胞肿瘤坏死因子α和白细胞介素6的影响.方法:在小鼠RAW264.7细胞中分别加入镁合金浸提液(对照组)、微弧氧化处理镁合金浸提液(实验组)及RPMI-1640(空白对照组),1 h后加入脂多糖,作用24 h后,收集细胞上清液,检测肿瘤坏死因子α和白细胞介素6水平,MTT法测定脂多糖刺激前后的RAW264.7细胞活性.结果与结论:①脂多糖刺激前的RAW264.7细胞活性:对照组>实验组>空白对照组(P均<0.05).②脂多糖刺激后的 RAW264.7细胞活性:实验组与对照组高于刺激前,但差异无显著性意义;空白对照组明显高于刺激前(P <0.01).3组间RAW264.7细胞活性差异无显著性意义(P >0.05).③脂多糖刺激后RAW264.7细胞白细胞介素6与肿瘤坏死因子α的表达量:对照组白细胞介素6表达量明显高于实验组和空白对照组(P <0.05);3组肿瘤坏死因子α表达量两两之间比较差异无显著性意义(P >0.05).表明微弧氧化处理镁合金对小鼠巨噬细胞活性无明显影响,同时降低了炎性反应.     

乌司他丁抑制破骨细胞活化及与基质金属蛋白酶2和9的关系：预防假体骨溶解的潜在价值

背景：推测尿胰蛋白酶抑制剂可能在假体磨屑诱发的机体炎症反应中,对局部组织在缺血缺氧、长期慢性炎症环境下起保护作用,并可抑制破骨细胞的增殖和活化。目的：探讨尿胰蛋白酶抑制剂在核因子κB 受体活化因子配体（receptor activator for nuclear factor-κB ligand,RANKL）诱导RAW264.7细胞分化、增殖及形成成熟破骨细胞中的作用及与基质金属蛋白酶2和9的关系。方法：采用不同浓度尿胰蛋白酶抑制剂（0,500,5000 U/mL乌司他丁）处理小鼠单核/巨噬细胞株RAW264.7后24,48,72 h。实验分为4组：空白组（RAW264.7细胞）、RANKL诱导组（0 U/mL乌司他丁）、500 U/mL乌司他丁组和5000 U/mL乌司他丁组。结果与结论：①M TT法检测结果表明,尿胰蛋白酶抑制剂乌司他丁浓度在0-5000 U/mL对RAW264.7细胞增殖无明显影响（P〉0.05）。②抗酒石酸酸性磷酸酶染色法检测结果表明,与RANKL诱导组相比,乌司他丁组抗酒石酸酸性磷酸酶阳性细胞数量均显著减少（P〈0.05）,呈时间剂量依赖关系。③免疫组织化学结果显示,与 RANKL 诱导组比较,乌司他丁组的基质金属蛋白酶9染色阳性细胞百分率均显著降低。④W estern blot结果显示,单独RAW264.7细胞仅表达少量基质金属蛋白酶9,加入RANKL 48 h后基质金属蛋白酶9蛋白大量表达,5000 U/mL乌司他丁组培养72 h后,基质金属蛋白酶9蛋白表达显著减少。⑤明胶酶谱分析结果显示,与RANKL诱导组比较,5000 U/mL乌司他丁组基质金属蛋白酶9活性水平均显著降低（P〈0.05）。结果表明,尿胰蛋白酶抑制剂对 RANKL 诱导破骨细胞活化具有一定的抑制作用,且可降低基质金属蛋白酶9的表达水平及活性。     

金属钴、铬离子对成骨细胞增殖及I型胶原蛋白表达功能的影响

目的：观察钴、铬离子对小鼠成骨细胞(MC3T3-E1)的细胞毒性及I型胶原蛋白合成的影响,探讨钴、铬离子对骨代谢功能的影响机制。方法钴、铬离子分别与小鼠成骨样MC3T3-E1细胞体外培养,噻唑蓝(MTT)法测定细胞活力。 ELISA法检测培养上清液中I型胶原蛋白含量、RT-PCR检测成骨细胞I型胶原蛋白mRNA的表达。结果 MTT结果显示,与对照组相比,钴、铬离子能明显抑制成骨细胞的细胞活力;成骨细胞暴露在钴铬离子下,与对照组相比,24h、48h后：I型胶原蛋白的分泌分别下降45.3%、49.2%（P<0.05）;I型胶原蛋白mRNA表达分别下降26.8%、32.6%（P<0.05）。结论钴、铬离子可抑制成骨细胞I型胶原蛋白的分泌及其mRNA的表达,提示其对MC3T3-El细胞可能存在细胞毒性。     

瘦素对RAW264.7细胞肿瘤坏死因子α表达的影响

背景:瘦素是脂肪组织分泌的一种多肽激素,研究显示瘦素在动脉粥样硬化形成中发挥了一定重要的作用。目的:观察瘦素对鼠源性巨噬细胞系RAW264.7细胞肿瘤坏死因子α表达的影响,并从核转录因子κB活性变化角度探讨其可能机制。设计:对照观察实验。单位:华中科技大学同济医学院生物化学及分子生物学系。材料:实验于2005-04/2006-02在华中科技大学同济医学院生物化学及分子生物学系及附属协和医院普外科实验室完成。将培养的RAW264.7细胞分为不同浓度瘦素处理组(12.5,25,50,100μg/L)、IkappaB激酶抑制剂组及空白对照组。每组3瓶,重复实验3次。方法:将鼠源性巨噬细胞株RAW264.7细胞以1×109L-1密度接种于6孔板中,用含体积分数为0.1的小牛血清的RPMI-1640培养基培养。待RAW264.7细胞生长至80%时,换用无血清培养基Opti-MEM继续培养24h后,将细胞分为不同浓度瘦素处理组(12.5,25,50,100μg/L)及空白对照组,瘦素孵育4h后采用反转录-聚合酶链反应检测肿瘤坏死因子α在mRNA水平的表达。上述分组细胞经瘦素分别孵育1,3,6和9h后采用双抗夹心酶联免疫吸附实验检测肿瘤坏死因子α在蛋白水平的表达。上述分组细胞经瘦素孵育不同时间后采用凝胶迁移率实验检测细胞核内核转录因子κB活性。将RAW264.7细胞分为以下4组:空白对照组、IkappaB激酶特异性抑制剂PS1145(10μmol/L)处理组、瘦素(50μg/L)处理组、瘦素(50μg/L) PS1145(10μmol/L)组,各组孵育时间均为6h,分别检测细胞核内核转录因子κB活性及肿瘤坏死因子α在mRNA水平的表达。主要观察指标:①不同浓度瘦素对RAW264.7细胞肿瘤坏死因子α:mRNA表达水平的影响;蛋白分泌的影响。②不同浓度瘦素对RAW264.7细胞核内核转录因子κB活性的影响。③抑制IkappaB激酶活性对瘦素诱导RAW264.7细胞肿瘤坏死因子α的影响。结果:①RAW264.7细胞经不同浓度的瘦素处理后,肿瘤坏死因子α在mRNA水平呈瘦素剂量依赖性增加,50μg/L瘦素处理组达峰值。②蛋白水平的表达呈瘦素剂量时间依赖性增加,50μg/L瘦素处理6h即可达峰值。③核转录因子κB的活性亦与瘦素浓度正相关,50μg/L瘦素处理6h后核转录因子κB活性最高(P<0.05)。④抑制IkappaB激酶活性可部分抑制肿瘤坏死因子α的表达。结论:瘦素可直接促进RAW264.7细胞肿瘤坏死因子α的表达和分泌,并呈剂量时间依赖性,其机制可能与瘦素激活核转录因子κB有关。这可能是瘦素致动脉粥样硬化的机制之一。     

葛根素抑制脂多糖诱导RAW264.7巨噬细胞表达诱导型一氧化氮合酶

目的观察葛根素对脂多糖（LPS）诱导小鼠RAW264.7巨噬细胞表达诱导型一氧化氮合酶（iNOS）的影响。方法用脂多糖刺激小鼠巨噬细胞RAW264.7,与不同浓度的葛根素进行培养,采用逆转录多聚酶链式反应（RT-PCR）和免疫蛋白印迹法测定（Western blotting）方法分别检测RAW264.7巨噬细胞iNOS mRNA和蛋白质表达。结果随着葛根素的浓度的增加,RAW264.7细胞iNOS的mRNA及其蛋白质表达逐渐减少(P<0.01)。结论葛根素可以通过调节RAW264.7细胞表达iNOS发挥抗炎的作用。     

转录因子Foxp3对RAW264.7细胞表型及免疫抑制相关基因的影响

目的 应用过表达转录因子Foxp3的小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞模型,探讨转录因子Foxp3对RAW264.7细胞表型及免疫抑制相关基因的影响,从而为移植排斥提供新的细胞治疗措施奠定基础.方法 采用脂质体转染重组质粒pIRES2-EGFP/mFoxp3及空载质粒pIRES2-EGFP至小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞系,经G418筛选后,免疫荧光显微镜及流式细胞术检测GFP表达、RT-PCR检测Foxp3表达以鉴定表达效果;采用RT-PCR检测转染重组质粒pIRES2-EGFP/mFoxp3、空载质粒pIRES2-EGFP以及未转染质粒组的RAW264.7细胞表面分子CTLA-4、GITR及GITRL的表达水平;采用RT-qPCR的方法检测各组RAW264.7细胞iNOS及Arg1的表达水平.结果 成功建立稳定表达Foxp3的巨噬细胞RAW264.7细胞模型;与转染空载质粒pIRES2-EGFP和未转染质粒的RAW264.7细胞相比,转染重组质粒pIRES2-EGFP/mFoxp3的RAW264.7细胞的表面分子CTLA-4、GITR及GITRL 的mRNA表达水平明显升高（P〈0.01）,免疫抑制相关基因iNOS及Arg1的 mRNA表达水平也明显升高（P〈0.01）.结论 转录因子Foxp3能够使RAW264.7细胞表面分子及免疫抑制相关基因的表达水平明显升高,可能发挥抑制免疫应答的作用,从而在治疗移植排斥中发挥作用.     

α-toxin调控miR-142表达抑制巨噬细胞吞噬功能的机制研究

目的探讨金黄色葡萄球菌(简称金葡菌)分泌的α-外毒素(Hla)调控miR-142表达并抑制巨噬细胞吞噬功能的分子机制。方法采用野生型金葡菌菌株(WT S.aureus)、Hla缺失金葡菌菌株(△HlaS.aureus)及磷酸盐缓冲液(PBS)感染BALB/C小鼠背部皮肤、RAW264.7鼠源巨噬细胞,检测感染后皮肤组织和巨噬细胞miR-142表达水平。构建荧光素酶报告基因载体,采用荧光素酶活性实验分析miR-142对蛋白激酶Cα(PKCα)表达水平的调控作用。在RAW264.7细胞中过表达miR-142模拟物,分析细胞吞噬能力。结果与PBS处理组相比,△HlaS.aureus与WT S.aureus处理组皮肤组织和巨噬细胞miR-142表达水平下降(P0.05)。MiR-142模拟物可抑制荧光素酶活性,抑制巨噬细胞RAW264.7细胞的吞噬能力(P0.05)。结论金葡菌分泌的H1a促进巨噬细胞表达miR-142,进而通过下调PKCα表达水平抑制巨噬细胞的吞噬功能。     

静磁场作用下金属离子对成骨细胞的毒性

背景:体内体外实验研究证明,静磁场具有促进成骨细胞分化及骨形成的作用。目的:观察静磁场作用下金属离子对成骨细胞毒性的影响。方法:将CoCl2粉末与CrCl3粉末溶于无菌注射用水配制成CoCl2溶液和CrCl3溶液,将金属离子Co2+、Cr3+分别与小鼠颅骨成骨细胞(MC3T3-E1)在不同的磁场强度(1,10,100mT)下共培养。实验分4组:设Co2++Cr3+组(对照组)和Co2++Cr3+分别+1,10,100mT组。结果与结论:恒磁场作用下的成骨细胞呈现更加成熟的形态学特征,Co2+、Cr3+金属离子对成骨细胞MC3T3的毒性明显降低;同时G2M(分裂期)分布比例明显增加,细胞停滞在G0G1(休眠期)的比率明显减少;与对照组相比,不同场强磁场加载后,成骨细胞碱性磷酸酶活性明显增强(P<0.05)。提示一定强度的静磁场可拮抗Co2+、Cr3+金属离子对成骨细胞的毒性作用。     

磁性三氧化二铁纳米粒子对小鼠腹腔巨噬细胞的氧化损伤作用

背景:已有报道表明纳米级的Fe2O3产生的细胞毒性与细胞的脂质过氧化存在一定的联系。氧化铁纳米粒子是否对巨噬细胞产生毒性,其毒性机制与氧化作用有何关联?目的:观察不同浓度Fe2O3纳米粒子对巨噬细胞的氧化损伤作用。设计:观察对比实验。单位:东南大学公共卫生学院。材料:RAW264.7细胞为小鼠腹腔巨噬细胞,购自中国科学院上海细胞所。Fe2O3纳米粒子(30nm)悬浮液由东南大学生物医学工程系制备提供。实验前先进行预处理:将Fe2O3纳米粒子悬浮液置60℃水浴中10h,然后37℃水浴过夜。如此反复3次,灭菌处理。小瓶分装,4℃保存。DMEM高糖培养液(美国Gibco公司);胰蛋白酶(美国Difco公司,进口分装);新生牛血清(杭州四季青公司);过氧化氢、羟自由基、超氧阴离子自由基、乳酸脱氢酶、超微量ATP酶和考马斯亮蓝蛋白含量测定试剂盒(南京建成生物技术公司)。方法:实验于2006-03/07在东南大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系实验室完成。RAW264.7细胞用DMEM培养基于37℃、体积分数为0.05的CO2培养箱中进行培养。每日用倒置显微镜观察细胞生长情况,取生长状态良好的对数生长期细胞进行试验。①细胞中氧自由基的检测:将密度为1.5×105L-1的巨噬细胞接种于24孔培养板,每孔1mL,37℃、体积分数为0.05的CO2培养箱中培养24h后,以质量浓度为1.0700、0.5350和0.2675g/L的Fe2O3纳米粒子(30nm)悬浮液染毒细胞为纳米粒子干预组,并设生理盐水为溶剂对照组,24h后终止培养,染毒结束后,低温条件下用玻璃匀浆器破碎细胞,按试剂盒说明,分别测定细胞中过氧化氢、羟自由基、超氧阴离子自由基。②培养液中乳酸脱氢酶活性及膜ATP酶活性的测定:纳米粒子干预组及对照组干预方法同上,染毒结束后,检测培养液中乳酸脱氢酶活性及膜ATP酶活性,乳酸脱氢酶活性的检测采用南京建成生物工程研究所提供的试剂盒,严格按照说明书进行操作。膜ATP酶活性的检测采用低温条件下用玻璃匀浆器破碎细胞,按试剂盒说明检测膜Na -K -ATP酶和Ca2 -Mg2 -ATP酶活性。主要观察指标:①不同质量浓度Fe2O3纳米粒子对细胞过氧化氢、羟自由基和超氧阴离子的影响。②乳酸脱氢酶活性、膜Na -K -ATP酶和Ca2 -Mg2 -ATP酶活性检测结果。结果:①Fe2O30.2675,0.5350,1.0700g/L纳米粒子干预组羟自由基水平高于溶剂对照组[(0.605±0.066),(0.410±0.080),(0.764±0.051),(0.285±0.057)mkat/g,P<0.05],超氧阴离子自由基高于溶剂对照组[(9.935±1.159),(8.912±0.131),(13.479±0.752),(5.635±0.475)μkat/g,P<0.05],Fe2O31.0700g/L过氧化氢水平高于溶剂对照组[(14.695±2.815),(2.397±0.399)mmol/L,P<0.05]②Fe2O3纳米粒子在实验浓度范围内,能够引起培养液中乳酸脱氢酶活性显著升高(P<0.05)。Fe2O3纳米粒子对细胞膜Na -K -ATP酶和Ca2 -Mg2 -ATP酶活性均产生影响,且随着Fe2O3纳米粒子染毒剂量增加,Na -K -ATP酶和Ca2 -Mg2 -ATP酶活性逐渐降低,与对照组比较,差异均具有显著性(P<0.05)。结论:Fe2O3纳米粒子剂量增加导致细胞内过氧化氢、羟自由基、超氧阴离子自由基增多,从而使细胞膜通透性增加,膜Na -K -ATP酶和Ca2 -Mg2 -ATP酶活性受到抑制。     

Inhibition of activation of nuclear factor kappaB is responsible for inhibition of inducible nitric oxide synthase expression by higenamine, an active component of aconite root.

Effects of higenamine on nitric oxide (NO) production and inducible NO synthase (iNOS) mRNA expression (RAW 264.7 cells), on vascular reactivity in vitro and in vivo (rats), and on survival rates (mice) and serum nitrite/nitrate levels (rats) were investigated by using last lipopolysaccharide (LPS) plus interferon (IFN)-gamma. Higenamine concentration-dependently inhibited NO production and inducible NO synthase mRNA in RAW 264.7 cells, in which the IC(50) was 53 microM. Higenamine (10 mg/kg i.p.) administered 90 min before LPS (5 mg/kg i.v.) prevented not only LPS-induced hypotension but also pressor response to norepinephrine (1 microgram/kg) in rats. Incubation of thoracic aorta with LPS (300 ng/ml) for 8 h in vitro resulted in suppression of the vasoconstrictor effects to phenylephrine, which was prevented by coincubation with higenamine. The survival rate to endotoxin in mice was significantly (P <.01) increased by the presence of higenamine in the LPS-treated group up to 48 h. Serum nitrite/nitrate levels were significantly (P <.05) reduced by higenamine in LPS-treated rats. Finally, higenamine inhibited the activation of nuclear factor kappaB in RAW 264.7 cells due to LPS + IFN-gamma by mobility shift assays. Taken together, these data strongly suggest that higenamine inhibits iNOS expression by inhibiting nuclear factor kappaB activation by LPS + IFN-gamma, which may be beneficial in inflammatory diseases in which enhanced formation of NO is the main causative factor. Furthermore, due to positive inotropic action, higenamine may be more effective in a condition where myocardial contractility is likely to depress, such as in septic shock and/or endotoxin-induced inflammatory disorders.     

盐皮质受体对脂多糖诱导的巨噬细胞NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3炎症复合体激活的作用及其机制

目的探讨盐皮质受体对脂多糖（LPS）诱导巨噬细胞炎症复合体激活的作用,并探讨其机制。 方法对小鼠巨噬细胞系RAW264.7,用LPS、嘌呤受体激动剂腺苷5′-（3-硫代三磷酸盐）四锂盐（ATP-γ-s）、盐皮质激素醛固酮（Ald）干预建立NOD样受体热蛋白结构域相关蛋白3（NLRP3）炎症复合体模型;运用盐皮质受体阻滞剂螺内酯（SPI）、P₂X7嘌呤受体拮抗剂（A438）对LPS诱导的炎症复合体模型进行干预,分为生理盐水（NS）组、LPS组、LPS+SPI组、LPS+A438组、LPS+SPI+A438组,实时定量聚合酶链反应（RT-PCR）法检测各组NLRP3炎症复合体的基因表达水平;使用三磷酸腺苷（ATP）检测试剂盒,检测LPS、Ald作用于RAW264.7细胞后培养上清ATP水平,并检测SPI对上述过程的干预作用。 结果LPS、Ald、ATP-γ-s干预RAW264.7细胞,细胞NLRP3的基因表达水平分别较NS组上调（2.51±0.42）、（2.22±0.28）、（2.07±0.11）倍,差异均有统计学意义（均P＜0.05）;SPI、A438单独干预或SPI+A438同时干预,可以下调NLRP3的表达至NS组的（1.39±0.20）、（1.31±0.15）、（1.25±0.09）倍,均较LPS组显著下降（均P＜0.05）。LPS、Ald干预RAW264.7显著提高了细胞上清ATP水平,而SPI干预显著降低了LPS、Ald干预所致ATP释放,差异均有统计学意义（均P＜0.05）。 结论SPI可能是通过阻断盐皮质受体以降低胞外ATP的释放,从而抑制LPS导致的NLRP3炎症复合体的激活。