人工关节假体磨损颗粒对巨噬细胞游走抑制因子表达的影响

目的:观察人工关节假体磨损颗粒对巨噬细胞游走抑制因子表达的影响.方法:配制钛颗粒悬液,并培养小鼠巨噬细胞.将培养的第3代小鼠巨噬细胞分别进行以下实验:①将细胞分为4组,A组不作任何处理,B组加入浓度为0.01％的钛颗粒；C组加入浓度为0.05％的钛颗粒,D组加入浓度为0.1％的钛颗粒培养24 h后分别用酶联免疫吸附剂测定法和聚合酶链式反应法检测各组的巨噬细胞游走抑制因子蛋白和巨噬细胞游走抑制因子mRNA的含量.②将细胞分2组,对照组不作任何处理,观察组加入浓度为0.1％的钛颗粒.分别在实验开始后0h、6h、12h、24 h和36 h对2组的不同培养孔的细胞用酶联免疫吸附剂测定法和聚合酶链式反应法检测各组的巨噬细胞游走抑制因子蛋白和巨噬细胞游走抑制因子mRNA的含量.③将细胞分为4组,Ⅰ组不作任何处理,Ⅱ组加入浓度为0.1％的钛颗粒,Ⅲ组加入浓度为1 00 μmol· mL-1的吡咯烷二硫代氨基甲酸盐,Ⅳ组先加入浓度为100 μmol·mL-1的吡咯烷二硫代氨基甲酸盐,1h后再加入浓度为0.1％的钛颗粒.培养24 h后用酶联免疫吸附剂测定法检测各组的巨噬细胞游走抑制因子蛋白含量.④将细胞分为2组,a组不作任何处理,b组加入浓度为0.1％的钛颗粒.分别在实验开始后0h、0.5h、1h、3h和6h对2组的不同培养孔的细胞用酶联免疫吸附剂测定法测定磷酸化p65的含量.结果:①钛颗粒浓度对巨噬细胞游走抑制因子表达的影响:各组小鼠巨噬细胞巨噬细胞游走抑制因子蛋白和巨噬细胞游走抑制因子mRNA含量的组间比较,差异均有统计学意义(F=207.158,P=0.000；F=64.955,P=0.000).A组巨噬细胞游走抑制因子蛋白和巨噬细胞游走抑制因子mRNA的含量(3.93±0.11)ng· mL-1,(0.03±0.01)]与B组(4.21±0.27)ng· mL-1,(0.10±0.01)]比较,差异无统计学意义(P=0.167;P =0.223)；A组小于C组(6.56 ±0.27)ng·mL-1,(0.25±0.09)],差异有统计学意义(P=0.000；P=0.004)；A组小于D组(7.82 ±0.21)ng·mL-1,(0.70 ±0.09)],差异有统计学意义(P =0.000；P=0.000)；B组小于C组(P =0.000；P=0.025)和D组(P=0.000；P=0.000)；C组小于D组(P=0.000;P =0.000).②钛颗粒刺激时间对巨噬细胞游走抑制因子的影响:对照组巨噬细胞游走抑制因子蛋白和巨噬细胞游走抑制因子mRNA含量各时点间比较,差异无统计学意义(F=0.310,P=0.865；F=0.065,P=0.991).观察组巨噬细胞游走抑制因子蛋白和巨噬细胞游走抑制因子mRNA含量各时点间比较,差异有统计学意义(F=32.857,P=0.000;F=15.621,P=0.000),各时点间两两比较:6h时的巨噬细胞游走抑制因子蛋白和巨噬细胞游走抑制因子mRNA表达量(4.14±0.24)ng· mL-1,(0.08±0.04)]与0 h(3.60±0.40)ng,mL-1,(0.03±0.01)]比较,差异无统计学意义(P =0.133;P =0.621)；12 h的表达量(5.61±0.47)ng· mL-1,(0.36±0.21)]大于0h,差异有统计学意义(P =0.000；P=0.004)；24 h的表达量(7.15 ±0.10)ng· mL-1,(0.71±0.12)]大于12 h,差异有统计学意义(P=0.000;P =0.003)；36 h的表达量(5.22±0.85)ng·mL-1,(0.31 ±0.18)]小于24 h,差异有统计学意义(P =0.000;P =0.004),但高于0h的表达量(P =0.000；P=0.003).③钛颗粒和吡咯烷二硫代氨基甲酸盐对巨噬细胞表达巨噬细胞游走抑制因子蛋白的影响:实验结束后4组小鼠巨噬细胞的巨噬细胞游走抑制因子蛋白量分别为,Ⅰ组(3.77 ±0.42)ng·mL-1,Ⅱ组(7.59±0.28)ng· mL-1,Ⅲ组(4.23 ±0.42)ng·mL-1,Ⅳ组(6.48±0.5)ng· mL-1 析因方差分析结果提示,单独使用0.1％钛颗粒能促进巨噬细胞表达巨噬细胞游走抑制因子蛋白(F=153.363,P=0.000)；单独使用100 μmol·mL-1的吡咯烷二硫代氨基甲酸盐对巨噬细胞表达巨噬细胞游走抑制因子蛋白无影响(F=1.762,P=0.221)；100 μmol·mL-1的吡咯烷二硫代氨基甲酸盐对0.1％钛颗粒促进巨噬细胞表达巨噬细胞游走抑制因子蛋白具有抑制效应(F=10.325,P=0.012).④钛颗粒浓度对巨噬细胞NF-κB信号通路的影响:a组各时点磷酸化p65含量比较,差异无统计学意义(F=0.248,P=0.904).b组各时点磷酸化p65含量比较,差异有统计学意义(F=30.217,P=0.000),各时点间两两比较:0.5 h磷酸化p65含量(17.68±0.55)pg·mg-1]高于0 h(10.38±3.18)pg·mg-1],差异有统计学意义(P =0.005)；1 h磷酸化p65含量(23.31 ±2.05)pg· mg-1]高于0.5h,差异有统计学意义(P =0.020)；3 h磷酸化p65含量(31.80±1.84)pg·mg-1]高于1 h,差异有统计学意义(P =0.002)；6 h磷酸化p65含量(18.42±3.61)pg·mg-1]低于3 h(P =0.000),但高于0 h(P=0.003) 结论:人工关节假体磨损颗粒可通过NF-κB信号通路上调巨噬细胞游走抑制因子的表达,促进假体周围炎症反应,导致假体周围骨吸收、溶解,导致假体无菌性松动.

Effect of wear particles from joint prosthesis on the expression of macrophage migration inhibiting factor