rhbmp-2缓释体对铬颗粒诱导溶骨效应影响

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1、硕士学位论文rhBMP-2缓释体对铬颗粒诱导的溶骨效应的影响硕士研究生：李干指导教师：李奇教授摘要研究背景人工关节置换术是目前治疗晚期骨关节疾病的有效方法，其能有效的解除关节疼痛、恢复关节活动功能，提高患者生活质量。目前全世界每年超过200万人接受人工关节置换术，其中行翻修手术者达到了20％左右。关节置换术后感染、假体无菌性松动、假体周围骨折、关节不稳定和关节活动受限等是关节置换术后需要翻修的常见原因。其中关节假体周围骨溶解引起的假体无菌性松动(asepticloosening)是影响人工关节使用寿命的主要原因之一。随着关节置换术在临床上

2、的广泛应用以及时间的推移，关节置换术后翻修的患者越来越多，假体周围骨溶解引起的假体无菌性松动作为影响人工关节使用寿命的主要原因之一，其越来越受到关注。假体无菌性松动晚期患者，为解除疼痛和提高生活质量，必须行关节翻修手术。患者要面对难度大、风险高及费用多等问题。如何能找到一种非手术方法来预防和治疗假体周围骨溶解已成为非常迫切和现实的问题。骨组织正常结构功能的维持是个动态平衡过程，这一平衡由骨形成代谢和骨吸收代谢组成，一定量骨吸收后会有等量的骨形成。凡州KL／凡蝌妁oPG系统是破骨细胞分化、激活和凋亡过程中的一个重要信号调节系统，这一系统不仅

3、参与调节生理性骨重建，也与病理状态下多种骨病的发生密切相关。核因子KB受体活化因子配体(recetoractivatorofnuclearfactorKBligand，RANKL)与核因子KB受体活化因子(recetoractivatorofnuclearfactorKB，RANK)相结合，诱导破骨细胞分化，促进溶骨。骨保护素(Osteoprotegerin，OPG)可抑制RANKL的作摘要用，抑制破骨细胞活化，促进成骨。成骨细胞和骨髓基质细胞在生理状态下表达一定量的RANKL，促进破骨细胞的分化和骨吸收，同时又分泌相应数量的OPG，防止

4、骨的过度吸收，因此RANKL／OPG的比例协调是维持局部骨代谢平衡的关键。RANKL／OPG的比例或者RANK信号的失衡成为了许多骨骼疾病的病理基础，表现为过度骨丢失、过度骨形成或者骨的重建紊乱。由此可见，RANKL和OPG对骨吸收是同样重要的因子，RANKL和OPG的平衡失调是导致破骨细胞分化、出现骨溶解、骨量丢失的关键性因素。所以假体周围骨组织中RANKL／OPG的平衡情况可反映假体周围骨代谢情况。’人工关节界面之间由于长期的运动摩擦可产生聚乙烯、骨水泥和金属等颗粒。这些磨损颗可释放许多溶骨因子，如：白介素．1p(IL．1p)、自介素

5、．6(IL．6)、肿瘤坏死因子吨(TNF-a)等，这些溶骨因子可刺激破骨细胞的前体细胞RANKL基因的表达，同时抑制OPG的产量，引起假体周围骨组织中的RANKL／RANK／OPG系统平衡失调，RANKL／OPG的比值增加，实现破骨细胞的分化与活化，促进假体周围破骨细胞增殖、减少成骨细胞增殖和细胞外基质分泌，造成假体周围溶骨增加、成骨减少，最终导致假体无菌性松动。由此可见，消除和逆转凡州KL删刚OPG系统中的RANKL／OPG的比值失衡，可能是治疗假体无菌性松动的靶点。骨形态发生蛋白(bonemorphogeneficprotein，BM

6、P)是目前促进成骨作用最强的物质，能诱导细胞向骨及软骨方向转化。BMP属于转化生长因子(transforminggrowthfactor，TGF)．13超家族成员，超过40种BMP已经被发现，其中BMP．2有最高的成骨活性，是体内成骨重要的促进因子，能跨种诱导未分化间充质干细胞向成骨细胞方向增殖和分化，促进成骨。BMP．2调控骨代谢过程中成骨细胞和破骨细胞的分化、增殖与功能活性，并通过自分泌、旁分泌和细胞黏附方式在细胞及细胞间质之间传导信息，调节骨细胞的分化和增殖，在骨重建中发挥重要作用。BMP．2的具体作用途径是：BMP．2在细胞外通过

7、信号转导，在细胞内部和抑制性smad蛋白结合，使抑制性smad蛋白表达上调，这些smad蛋白经磷酸化后转运至核内，调控目的基因与其他转录因子(包含n硕士学位论文PEBP2．Q／Cbfal)，与BMP．2激动的smad蛋白协调诱导成骨细胞表型相关基因的表达，促进成骨细胞分化与增殖。BMP．2参与了骨代谢的各个阶段，诱导骨内、外膜和骨髓基质细胞分化为骨母细胞，加强了骨床再生能力，同时活化或诱导血管周围的间充质细胞分化为软骨和成骨细胞，是骨代谢过程中重要的骨形成因子。近年来关于BMP．2作用的研究越来越多，其在骨代谢过程中的的调节作用越来越受到

8、重视，BMP．2可能是临床防治金属磨损颗粒引起假体无菌性松动的有效方法。本文通过金属磨损颗粒诱导产生模拟假体无菌性松动的大鼠植骨气囊模型，对大鼠植骨气囊模型囊腔内骨片行TRAP染色，用计算机图