鈦顆粒和炎癥因子對人滑膜細(xì)胞MMP-2活性的影響及無菌性松動防治的初步檢討.pdf

1、全關(guān)節(jié)置換術(shù)目前仍然是終末期關(guān)節(jié)疾病較好的治療方法，并且成功率高達(dá)90％以上，但是，無菌性松動是影響遠(yuǎn)期療效的主要并發(fā)癥，目前假體無菌性松動的具體機制尚未完全明朗，不過專家一致認(rèn)為磨損顆粒引起的骨溶解為其主要成因。失敗假體取出的研究中發(fā)現(xiàn)在假體-骨界面形成一種名為“界膜”的組織，主要包含成纖維細(xì)胞，巨噬細(xì)胞等。磨損顆粒導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)主要有腫瘤壞死因-α(TNF-α)和白介素-1beta(IL-1β)，他們能引起破骨細(xì)胞的激活。MMPs家

2、族一個主要成員MMP-2能降解多種膠原。人巨噬細(xì)胞，成纖維細(xì)胞中鈦顆粒和炎性因子能影響MMP-2的表達(dá)和激活。在骨溶解過中，存在界膜組織的滑膜細(xì)胞是磨損顆粒的重要作用靶點。既往研究很少將炎性因子和磨損顆粒聯(lián)合作用于界膜，觀察其生物是反應(yīng)。
　　 目的:
　　 1、研究不同直徑鈦顆粒對人膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌MMP-2的影響，篩選出適合本實驗的鈦顆粒大??；
　　 2、研究不同濃度梯度的TNF-α和IL-1β對人膝關(guān)節(jié)滑

3、膜細(xì)胞分泌MMP-2的影響，篩選出適合本實驗的TNF-α、IL-1β濃度;
　　 3、研究在鈦顆粒和炎癥因子聯(lián)合作用對人膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌MMP-2的影響;
　　 4、研究不同MAPK途徑的抑制劑對滑模細(xì)胞分泌MMP-2的影響。
　　 通過以上四部分內(nèi)容研究，從而探討金對金關(guān)節(jié)置換術(shù)后無菌松動發(fā)生的可能細(xì)胞水平和分子水平機制，以及其防治的初步探討。
　　 方法:
　　 體外培養(yǎng)人膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞，第

4、一部分研究不同直徑大小(≤20μm，0.1 wt％)的鈦顆粒對滑膜細(xì)胞的影響，具體分組:(1) Control:對照組;(2) groupⅠ:鈦顆粒直徑:≥10μm;(3) groupⅡ:鈦顆粒直徑:5μm～10μm;(4) groupⅢ:鈦顆粒直徑:≤5μm。第二部分研究不同濃度TNF-α、IL-1β對滑模細(xì)胞的影響，具體分組:(1):Control對照組;(2): TNF-α處理組(1、10、20 ng/m);(3):IL-1β處理

5、組(1、5、10ng/m)(4) TNF-α+IL-1β處理組(TNF-α:10 ng/m; IL-1β5 ng/m)。第三部分研究鈦顆粒和炎癥因子共同作用對滑膜細(xì)胞分泌MMP-2的影響，具體分組:(1):Control對照組;(2):Ti處理組;(3):Ti+TNF-α;(4):TiIL-1β;(5) Ti+TNF-α+IL-1β。第四部分主要研究不同抑制劑對人膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌MMP-2的影響，具體分組:(1)Control對照組，

6、(2) Ti處理組，(3) Ti+KT5720(PKA通路抑制劑)，(4) Ti+Curcumin(AP-1通路抑制劑)，(5) Ti+Bay11-7082(p65 NF-kB通路抑制劑)，(6) Ti+Bay11-7085(p50 NF-kB通路抑制劑)，(7)Ti+SP600125(JNK通路抑制劑)，(8)Ti+PD98059(ERK通路抑制劑)，(9)Ti+SB203580(p38通路抑制劑)，以上各部分實驗均于處理后12、24

7、、48、72小時采集細(xì)胞培養(yǎng)上清液行明膠酶譜分析MMP-2活性。
　　 結(jié)果:
　　 1、不同大小鈦顆粒均能增加入膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞中MMP-2活性，并存在時間依賴性;在72小時，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組MMP-2活性是對照組的1.66、2.12、3.95倍。
　　 2、TNF-α和IL-1β刺激人膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌MMP-2存在濃度和時間依賴性，IL-1β比TNF-α作用更強烈，MMP-2活性高峰出現(xiàn)在72小時，TNF-α(1

8、0 ng/ml)和IL-1β(5 ng/ml)增加MMP-2活性分別為3.32倍和4.28倍。兩者聯(lián)合作用使MMP-2分泌劇增，在72小時是對照組的8.94倍。
　　 3、鈦顆粒和炎性因子共同刺激滑膜細(xì)胞具有協(xié)同效應(yīng)，并且存在時間依賴性，在72小時鈦顆粒和TNF-α處理MMP-2活性增加至對照組的5.48倍，而鈦顆粒和IL-1β增至7.76倍，而鈦顆粒TNF-α和IL-1β三者共同處理，MMP-2活性增至對照組的9.08倍。

9、r>　　 4、七種抑制劑(KT5720，SP600125，PD98059，SB203580，curcumin，bay11-7082，bay11-7085)均能使MMP-2活性有所下降，但均在對照組水平以上，在72小時bay11-7082，bay11-7085作用最明顯，分別將MMP-2活性降低至鈦顆粒處理組的29.4％、30.5％。
　　 結(jié)論:
　　 1、不同大小鈦顆粒均能增加入膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞中MMP-2活性，Gro

10、upⅢ（鈦顆粒直徑:≤5μm）作用最明顯。
　　 2、TNF-α和IL-1β刺激人膝關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞分泌MMP-2存在濃度和時間依賴性，IL-1β作用比TNF-α更明顯，兩者存在協(xié)同作用。適合本實驗的濃度為TNF-α(10 ng/ml)和IL-1β(5 ng/ml)。
　　 3、鈦顆粒和炎性因子共同刺激滑膜細(xì)胞具有協(xié)同效應(yīng)，并且存在時間依賴性，鈦顆粒和IL-1β作用更明顯，鈦顆粒和TNF-α、IL-1β三者存在協(xié)同效應(yīng)，這可