二磷酸盐及NSAIDs对人工关节松动影响的实验研究

目的：研究二磷酸盐（Biphosphonates,简称BPs)，及非甾体消炎药（NSAIDs)对巨噬细胞（Macrophages,简称Mφ）介导的骨溶解的影响。为临床探索可预防和治疗假体远期松动的药物。方法：经超高分子量聚乙烯（UHMWPE）磨屑刺激后的Mφ培养液中加入45Ca标记的小鼠颅骨及BPs或NSAIDs，测定颅骨吸收情况，并比较分析。结果：Mφ培养液中加入BPs后45Ca释放较对照组显著下降（P＜0．01），NSAIDs组与对照组之间无显著性差异（P＞0．05），结论：BPs能抑制Mφ介导的骨溶解过程，消炎痛浓度为10^-6M并不影响骨吸收，试图通过阻断一种或几种骨吸收因子的分泌，从而达到抑制骨吸收的设想有待进一步的研究。     

内毒素与人工关节无菌性松动

越来越多的体内外实验提示内毒素在人工关节松动方面起着重要的作用.内毒素与磨损颗粒在很多方面具有相似的作用机制,内毒素可能在磨损颗粒诱导骨溶解的同时发生相互协同作用.该文就内毒素对人工关节无菌性松动的影响作一简要综述.     

人工关节无菌性松动机制的研究进展

骨溶解和无菌性松动在骨水泥和非骨水泥全髋关节置换术是相当常见的问题。“微粒病”的含义主要是指在人工假体周围存在大量磨屑，引起异物反应，导致在假体和骨界面形成一个特征性的软组织界面膜。免疫组化和生物化学研究已经证明这一软组织膜主要由巨噬细胞和纤维母细胞构成．并产生系列骨吸收因子，这可能是引起骨溶解及假体松动的原因。     

人工关节无菌性松动的防治研究进展

从20世纪60年代初,Charley[1]首先采用低磨损人工髋关节置换术到现在,人们对人工关节无菌性松动的发病机理和防治进行了不懈的探索。大家较一致地认为:微动、应力遮挡等机械性因素,磨损颗粒引起的假体(或骨水泥)、骨界面产生的IL1β、IL6、TNFα、PGE2、MCSF、RANKL[2]、和Casp     

人工关节无菌性松动诊断标志物研究进展

影响人工关节中远期使用寿命的无菌性松动最常见的原因是假体周围骨溶解.假体松动的诊断对于有明显临床症状和假体周围骨溶解影像学征象的患者并不困难.但对没有临床症状却也可能存在假体松动和骨溶解的患者.就需要更多灵敏而特异的标志物帮助建立诊断.影像学方法 可直观评估假体周围骨和软组织情况.确定骨溶解区域或炎症反应区域的位置和范围.而很多反映假体磨损或骨代谢的生化因子可间接提示磨损和假体周围骨溶解改变,这两方面研究均有助于确立诊断.对人工关节无菌性松动的诊断相关研究,既可加深对假体松动的认识,又有助于指导及时的临床治疗和疗效评估.     

人工关节无菌性松动的生物学机制

假体松动与以下一些因素有关 :骨对微粒反应所致的骨吸收 ;应力对假体及其粘合组织的作用 ;骨床与假体嵌合欠紧密致骨生长受抑 ;应力遮挡导致骨吸收 ;材料磨损等。此外 ,假体早期失败更与患者的骨质条件、手术技巧、负重程度、假体设计有关。与这些因素相关的假体周围骨组织完整性受到破坏是造成假体松动的最重要的原因[1] 。在假体的远期松动中 ,金属、聚乙烯和骨水泥磨屑所致的“微粒病”起着十分关键的作用 ,最终可引起假体周围的骨溶解。1　界膜的细胞成分　　骨对骨水泥或假体的组织反应将形成一层界膜组织。尸解发现未松动假体周围也…     

磨屑在人工关节无菌性松动中作用的实验研究

目的：观察磨屑在动物体内引起的组织学反应，比较了不同磨屑所致反应差别，比较磨屑在羟基磷灰石涂层钛合金棒－骨界面和光滑钛合金棒－骨界面间移动差别，探讨人工关节无菌性松动机制。方法：６４只家兔分为８组（ｎ＝８），分别将羟基磷灰石涂层钛合金棒和光滑钛合金棒经膝关节置入股骨远端，定期膝关节注入聚乙烯，钛合金及两者的混合磨屑。光镜、偏振光显微镜和电镜观察关节滑膜、两种钛合金棒－骨界面的组织学和超微结构。结果     

磨屑与人工关节置换术术后关节无菌性松动的研究进展

自上世纪60年代Charnley发明了人工全髋关节置换手术以来,人工关节置换术历经了多年的发展与改进,到目前为止,人工关节置换术已经使全世界数百万患者的关节功能得以恢复,据报道,现在每年约有1百万的患者接受人工关节置换术[1],而且随着人口渐渐步入老龄化,这个数字正以每年5%的速度稳步前进着[2].过去,人工关节臀换术后的感染、骨折及脱位是最重要的并发症,如今,因操作技术的改进与抗生素水平的提高,假体松动逐渐成为人工关节置换术术后的首要并发症,Agarwal S [3]指出人工关节置换术后骨溶解及关节松动的发生率高达20%,而在人工关节翻修术中,因关节松动引起的则高达75%[4].     

人工关节松动病因的研究

目的：探讨人工关节松动的病因。方法：选择７例松动人工髋关节，翻修手术时取松动关节周围的界膜组织；同时选择１０例骨折内固定患者，拆除内固定物时取内固定物周围瘢痕组织。标本做组织学检查和肿瘤坏死因子（ＴＮＦ）测定。选择１０只成年兔，将２０只模拟假体分别置入双侧股骨远端。分别于术后第６、８、１０、１２、１４周向右侧膝关节腔注射聚乙烯微粒悬液，作为实验侧；左侧膝关节腔注射生理盐水，作为对照侧。第１６周取股骨远端标本，做组织学检查。结果：松动人工髋关节周围的界膜组织主要含大量的组织细胞和聚乙烯微粒，而骨折内固定物周围的瘢痕组织主要为纤维成分，无聚乙烯微粒。松动关节周围界膜组织中的ＴＮＦ浓度明显高于骨折内固定物周围的瘢痕组织（Ｐ＜０．０１）。动物实验发现，实验侧模拟假体周围有一层充满组织细胞的纤维结缔组织界膜，并有明显骨吸收和骨溶解现象，而对照侧无明显纤维结缔组织界膜，也无骨破坏现象。结论：人工关节磨损后，产生大量的磨损微粒，微粒刺激组织细胞分泌ＴＮＦ等溶骨性因子，这些溶骨性因子直接或间接地激活破骨细胞，从而引起假体周围骨吸收、骨溶解，最终导致假体松动。假体松动后又可加重磨损，产生更多的微粒，形成恶性循环     

无菌性松动假体－骨界面溶骨因子和成骨因子表达的对比研究

目的 对比研究无菌性松动假体周围界膜中溶骨因子和成骨因子的表达,进一步探讨磨损颗粒致界面骨溶解的生物学原因。方法 采用逆转录－聚合酶链反应（ｒｅｖｅｒｓｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ,ＲＴ－ＰＣＲ）和计算机图像分析的方法,分别检测溶骨区界膜（含磨损颗粒）和非溶骨区界膜中ＰＤＧＦ－Ｂ和ＢＭＰ－７ ｍＲＮＡ的表达量,并以正常滑膜、骨性关节炎（ｏｓｔｅ     

药物抑制磨损颗粒所致骨溶解的动物实验研究

[目的]探讨药物预防人工关节磨损颗粒致假体周围骨溶解及无菌性松动的可能性.[方法]成年新西兰兔双侧股骨髁和胫骨平台横向钻4 mm×8 mm孔洞,不同部位分别植入CoCr合金(平均5.38 μm)、Ti合金(平均3.21 μm)及超高分子聚乙烯(UHMWPE)颗粒(12～200 μm)各1 mg,植入组配相同者为1组,共4组,每组3只.随机确定给药组,分别经口饲给予非选择性COX阻断剂-消炎痛0.5 mg/kg体重、钙通道阻滞剂-尼群地平0.1 mg/kg体重以及破骨细胞抑制剂-阿仑膦酸钠0.1 mg/kg体重,生理盐水为空白对照,2次/d,双盲实验.术后12周处死取材,脱钙切片,组织学观察、计算机图像分析测量并计算BA/TTA比值.[结果]CoCr合金和Ti合金颗粒各组切片中少见颗粒,正常松质骨表现.空白对照组双折光性UHMWPE颗粒周围大量炎性纤维组织细胞反应;消炎痛与尼群地平组相似,组织细胞反应相对空白对照组稍弱,偶见增生纤维组织中骨样组织存在.阿仑膦酸钠组UHMWPE颗粒包埋于骨组织中,组织细胞反应及纤维组织增生少见,间有髓样组织.UHMWPE颗粒阿仑膦酸钠组BA/TTA比值明显高于空白对照组(P<0.01),消炎痛和尼群地平组之间及其与空白对照组之间则无显著性差异(P>0.05).[结论]药物抑制或预防磨损颗粒性骨溶解及假体无菌性松动具有一定的可行性,其中阿仑膦酸钠的作用较为肯定,值得进一步作体内外相关研究及临床验证.     

阿仑膦酸钠预防磨损颗粒诱导假体周围骨溶解的作用机制

目的 目的是利用阿仑膦酸钠来研究其对人工关节假体周围骨溶解的影响及其作用机制。方法 体重300～350g的雄性SD大鼠24只，经膝关节将特制的钛合金假体及混合磨损颗粒植入胫骨近端（双侧），随机分为实验组和对照组，每组12只，术后分别每日空腹阿仑膦酸钠（0.1mg／kg体重）灌胃和生理盐水2ml灌胃，共6周。术后12周处死取材，进行组织学观察及组织形态计量学测定，并采用ELISA法及半定量RT—PCR检测假体周围组织中TNF-α的的含量及OPGL／OPG含量的比率。结果 组织学观察发现，对照组假体柄周围纤维界膜厚、细胞成分多。可分3层：紧贴假体处为疏松结缔组织，稍外为致密纤维结缔组织。最外层含有单核细胞、巨噬细胞及异物巨细胞。与纤维界膜连接处新生骨边缘呈虫蚀状，新生骨与假体接触少。对假体的支撑作用差。实验组假体周围纤维界膜较薄、细胞成分少，多为成纤维细胞。新生骨与假体间呈点状接触。对假体有明显的支撑作用。形态计量学检测发现，两组间假体周围界膜厚度及面积差异有统计学意义；ELISA和半定量RT—PCR检测假体周围组织中TNF-α及OPGL／OPG发现。两组间差异有统计学意义。结论 阿仑膦酸钠不仅可直接作用于假体周围组织的中破骨细胞。同时可通过调节假体周围组织分泌TNF-α、OPGL、OPG等的含量来调节破骨细胞的分化、成熟及增殖。     

不同剂量阿仑膦酸钠对磨损颗粒诱导假体周围骨溶解的影响

目的观察不同剂量阿仑膦酸钠对磨损颗粒诱导假体周围骨溶解的影响,确定其合适剂量.方法雄性SD大鼠24只,经膝关节将钛合金假体及混合磨损颗粒植入胫骨近端（双侧）,随机分为对照组和实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组,每组6只,术后对照组每日空腹生理盐水2ml灌胃;实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组每日空腹阿仑膦酸钠灌胃,剂量分别为0．01、0．1、1mg／（kg·d）,持续6周.术后12周处死取材,进行组织学观察及组织形态计量学测定.结果对照组和实验Ⅰ组假体柄周围纤维界膜厚,细胞成分多,与纤维界膜连接处新生骨边缘呈虫蚀状,新生骨对假体的支撑作用较差;实验Ⅱ、Ⅲ组假体柄周围纤维界膜较薄,新生骨与假体间可见有直接接触,对假体有良好的支撑作用.假体周围界膜厚度及面积的形态计量学检测并经统计学分析显示：对照组与实验Ⅰ组、实验Ⅱ与Ⅲ组间差异无显著性（P〉0．05）,对照组和实验Ⅰ组分别与实验Ⅱ组和实验Ⅲ组间差异有显著性（P〈0．05）.结论以阿仑膦酸钠预防磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解时,最适合剂量为0．1mg／（kg·d）.     

磨损微粒引起的成骨细胞内质网应激反应在骨溶解中的作用及机制研究

目的：分析内质网应激反应在骨溶解骨组织中成骨细胞凋亡和骨溶解发生发展中的作用,探讨人工关节松动的原因,为人工关节松动的防治提供新的思路和理论依据。方法：采用小鼠颅骨建立磨损微粒诱导骨溶解的动物模型,随机分成4组,每组7只：组1,空白对照组;组2,磨损微粒TiAl6V4纳米合金粉末（TiNPs）组;组3,内质网应激反应阳性对照（TiNPs+Tg）组;组4,内质网应激反应抑制剂（TiNPs+4-PBA）组。通过甲苯胺蓝染色、HE染色和ALP染色观察骨溶解的病理变化;Western Blotting方法检测骨溶解颅骨组织中内质网应激反应标志蛋白的表达变化;TUNEL和Caspase-3免疫组化方法检测骨溶解颅骨组织内成骨细胞的凋亡情况。结果：磨损微粒TiNPs能够在体外诱导骨溶解的发生、加重炎症细胞的浸润以及抑制成骨细胞分化成熟,同时磨损微粒还可以上调成骨细胞内质网应激反应标志蛋白以及促进骨溶解骨组织中成骨细胞的凋亡。在磨损微粒TiNPs的基础上加入内质网应激的抑制剂（4-PBA）后,骨溶解症状明显缓解,骨侵蚀和炎症浸润显著降低,成骨细胞的分化成熟得到改善,凋亡的成骨细胞急剧减少,内质网应激标志蛋白的表达也逐渐减弱。结论：内质网应激参与骨溶解的形成并在骨溶解的发生发展中发挥重要作用。同时,内质网应激可作为一种新的治疗靶点,为临床逆转或治疗骨溶解和无菌性松动提供新的思路和方法。     

红霉素抑制磨损颗粒诱发体内骨溶解的研究

[目的]通过小鼠体内磨损颗粒颅骨溶解模型研究红霉素(erythromycin,EM)抑制磨损颗粒诱发骨溶解的效果。[方法]24只8周龄的C57BL/J6雄性小鼠随机分为4组:聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl-methacrylate,PM-MA)组接受PMMA30 mg颗粒植入颅顶部,PMMA 2EM组接受30 mg PMMA颗粒植入加每天EM2 mg/kg腹腔内注射,PMMA 10EM组接受PMMA30 mg颗粒植入加每天EM10 mg/kg腹腔内注射,对照组接受假手术。7 d后取出颅骨进行病理学分析。[结果]颅骨破坏面积对照组为0.079 mm2±0.011 mm2,PMMA组0.335 mm2±0.129 mm2,PM-MA 2EM组0.094 mm2±0.019 mm2,PMMA 10EM组0.091 mm2±0.028 mm2。对照组颅骨实验区域内破骨细胞计数为5.3±1.0个,PMMA组为19.2±5.3个,PMMA 2EM组为6.6±1.1个,PMMA 10EM组为6.1±1.9个。与对照组相比,PMMA颗粒可以诱发骨溶解(P<0.001),而EM治疗可以抑制PMMA颗粒诱发的颅骨溶解(P<0.001),及破骨细胞生成(P<0.001)。[结论]EM可以抑制PMMA磨损颗粒诱发的骨溶解。     

磨损颗粒引发假体周围骨溶解的机制及药物治疗进展

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。     

阿仑膦酸钠不同给药时间间隔对磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解影响

目的 观察阿仑膦酸钠不同给药时间间隔对磨损颗粒诱导假体周围骨溶解的影响,为临床应用阿仑膦酸钠预防人工关节假体周围骨溶解提供理论依据。方法 雄性SD大鼠12只,经膝关节将钛合金假体及混合磨损颗粒植入胫骨近端（双侧）,随机分成实验Ⅰ组和实验Ⅱ组,每组6只,术后分别每日1次空腹阿仑膦酸钠（0．1m∥kg）灌胃和每周1次空腹阿仑膦酸钠（0．7mg／kg）灌胃,持续6周。术后12周处死取材,进行组织学观察及组织形态计量学测定。结果 实验Ⅰ组和实验Ⅱ组假体柄周围纤维界膜均较薄,细胞成分少,假体周围新生骨与假体间可见有直接接触,对假体支撑作用良好。假体周围界膜厚度及面积的形态计量学检测发现,两组间差异无显著性。结论阿仑膦酸钠预防磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解时,每周给药1次与每日给药1次可产生同样的效果。     

Massive osteolysis induced by high molecular weight polyethylene wear debris

Summary. We investigated the mechanism by which particulate wear debris of polyethylene may induce bone resorption using an in vivo model. Two uncemented total hip prostheses, in which the socket was directly in contact with acetabular bone, were selected because there was massive bone loss around the implant. A thick synovium-like layer was found at the polyethylene-bone interface during revision operations. Samples were examined by transmitted and polarised light microscopy, and by transmission electron microscopy. This study demonstrates that polyethylene wear products alone can cause massive osteolysis by triggering the formation of foreign body granuloma at the bone-implant interface.

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Résumé. Nous avons étudié le méchanisme par lequel les débris de polyethylène peuvent produire la résorption de l’os, en utilisant un model particulier in vivo. Deux patients traités par protheses de hanche sans ciment, avec cotyle en polyethylène en contact direct avec l’os, ont été choisis a cause de la présence d’une large érosion au niveau du cotyle. Une membrane pseudo-synoviale, présente entre l’os et le polyethylène, a été observée pendant la reprise; des échantillons de ce tissu ont étéétudiés par microscopie polarisée et par microscopie éléctronique à transmission. Les résultats de cet étude démontrent que les débris du polyethylène peuvent eux-même produir une large érosion par formation d’une membrane d’interface.

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Accepted: 17 June 1996     

Anti-CDllb单克隆抗体对超高分子聚乙烯磨损颗粒诱导骨溶解作用的研究

目的 通过建立小鼠颅骨溶解模型,探究anti-CDllb抗体对颗粒诱导骨溶解的作用。方法 取10周龄雌性C57BL/6J小鼠32只,平均分为4组,A(空白对照组）,切开颅顶皮肤后即缝合,于术后第二天灌胃生理盐水,并尾静脉注射PBS,B[脾酪氨酸激酶（Spleen tyrosine kinase,Syk)抑制剂组]、C( anti-CDllb单克隆抗体组）和D(颗粒组）组于烦骨骨膜外移植20μg超高分子聚乙烯磨损颗粒后缝合,B组术后第2大起以15 mg/kg灌胃Syk抑制剂,尾静脉注射PBS,C组术后第2天起尾静脉注射 anti-CDllb单克隆抗体,2 g/kg,灌胃生理盐水,D组术后第二天起每日灌胃生理盐水,尾静脉注射PBS。两周后颈椎脱臼法处死小鼠,摘眼球取血测血清肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)值,取颅骨做显微CT重建并测骨体积分数,取颅骨骨膜进行western blot分析。结果 建模小鼠全部存活,空白对照组、anti-CDl lb单克隆抗体组及Syk抑制剂组血清TNF-α值均低于颗粒组（P <0. 05);空白对照组、anti-CDllb单克隆抗体组与Syk抑制剂组骨体积分数均高于颗粒组（P < 0. 05 ) ; Syk抑制剂组及anti-CDllb单克隆抗体组Erk活性、c-fos及NFATcl表达均低于颗粒组而高于空白对照组（P < 0. 05 )。结论 Anti- CDllb单克隆抗体及Syk抑制剂均对颗粒诱导骨溶解具有抑制作用,CDllb分子通过激活Syk通路而发挥促破骨细胞分化作用。     

唑来膦酸钠防治假体周围骨溶解的实验研究

目的:观察唑来膦酸钠对磨损颗粒诱导的大鼠假体周围骨溶解的影响及其作用机制。方法:选用30只成年雄性SD大鼠,体重250～300 g,随机分3组,每组10只,分别为空白对照组、模型对照组和唑来磷酸钠组。空白对照组不作任何处理;模型对照组及唑来磷酸钠组行右侧股骨植入聚乙烯颗粒和钛棒制备聚乙烯颗粒诱导假体周围骨溶解大鼠模型,术后唑来膦酸钠组每周皮下注射唑来磷酸钠0.1 mg/kg,连续用药8周后取血、处死并采集右侧股骨标本。测定各组股骨骨密度(BMD)、IL-1β、IL-6、TNF-α及血清TRAP5b、CTX-Ⅰ的含量。结果:与模型对照组比较:唑来膦酸钠组大鼠股骨骨密度增高,IL-1β、IL-6、TNF-α含量均下降;唑来膦酸钠组大鼠血清TRACP5b、CTX-Ⅰ水平降低。结论:唑来膦酸钠组能够有效抑制聚乙烯颗粒诱导的大鼠假体周围骨溶解,可能是通过抑制破骨细胞的活性及IL-1β、IL-6、TNF-α等细胞因子的表达实现,为临床防治人工关节假体周围骨溶解提供理论基础。