阻断CNNFAT途径对磨损颗粒诱导骨溶解影响的研究

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1、上海交通大学博士学位论文阻断CN/NFAT途径对磨损颗粒诱导骨溶解影响的研究姓名：刘凤祥申请学位级别：博士专业：外科学（骨科）指导教师：朱振安20080501上海交通大学医学院博士学位论文阻断CN／NFAT途径对磨损颗粒诱导骨溶解影响的研究摘要研究背景磨损颗粒诱导的假体周围骨溶解以及继之发生的假体无菌性松动是导致假体失效的最重要原因。由于涉及这一病理过程的因素错综复杂，人们很难找到单一通路作为治疗靶点。随着对破骨细胞分化调节机制认识的深入，钙调磷酸酶(CN)／活化T细胞核因子(NFAT)途经在骨系统中的重要作用日益受到重视。然而，CN／NFAT途经和11R-VI

2、VIT肽(新型细胞可渗透、特异性NFAT抑制剂)在以破骨细胞分化增强和炎性反应为主要特点的磨损颗粒诱导假体周围骨溶解中的确切作用尚不清楚。目的1．观察磨损颗粒对破骨细胞前体细胞活力、炎性细胞因子表达的影响：2．分析磨损颗粒对破骨细胞分化及其骨吸收功能的影响；3．研究CN／NFAT途经在磨损颗粒诱导破骨细胞分化及炎性细胞因子表达中的作用；4．探讨1lR-VIVIT肽特异性阻断CN／NFAT途经对磨损颗粒诱导骨溶解的影响。上海交通大学医学院博士学位论文方法1．吖啶橙染色观察破骨细胞前体细胞对钛(Ti)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒的吞噬反应；MTT、ELISA法

3、检测Ti、PMMA颗粒刺激下破骨细胞前体细胞活力及炎性细胞因子的表达；2．M．CSF依赖性前体细胞诱导法诱导破骨细胞分化；TRAP染色、扫描电镜及RT-PCR法观察Ti、PMMA颗粒刺激下破骨细胞分化、骨吸收陷窝形成情况及破骨细胞特异性基因mRNA的表达；3．免疫荧光、RT-PCR法分析Ti、PMMA颗粒诱导破骨细胞分化过程中NFATcl蛋白表达、核转位及其mRNA表达情况；MTI"、免疫荧光、RT-PCR法分析11R-VIVIT肽对破骨细胞前体细胞活力及Ti、PMMA颗粒诱导NFATcl表达的影响；4．TRAP染色、扫描电镜、RT-PCR及ELISA法观察11

4、R-VIVIT肽对Ti、PMMA颗粒诱导破骨细胞分化、骨吸收功能、破骨细胞特异性基因mRNA及炎性细胞因子表达的影响。结果1．Ti和PMMA颗粒均可引起细胞吞噬反应；随时间延长，吞噬颗粒细胞比例增加(正0．01)；但两者均不影响破骨细胞前体细胞活力；Ti和PMMA颗粒均显著刺激n师．0【、IL．113和IL一6表达(∥O．01)；PMMA颗粒刺激n吓．O【表达更显著(庐O．01)；2．Ti和PMMA颗粒均显著促进破骨细胞分化(p

5、骨细胞分化过程进展，NFATcl蛋白表达逐渐增加并随之出现核转位过程；NFATcl蛋白表达及其核转位过程的阶段性变化与磨损颗粒诱导破骨细胞分化进程密切相关；Ti、PMMA颗粒亦均刺激NFATclmRNA表达；而llR．ⅥVIT肽阻断CN／NFAT途径显著抑制Ti、PMMA颗粒诱导的NFATcl表达，且不影响细胞活力；4．11R-VIVIT肽显著抑制Ti、PMMA颗粒诱导的破骨细胞分化(∥O．01)、骨吸收功能(∥O．01)、破骨细胞特异性基因mRNA及n吓一(It(∥O．01；p<0．05)、IL一113(∥0．05)和IL一6(p

6、达。结论1．Ti和PMMA颗粒均可引起细胞吞噬反应并促进炎性细胞因子表达；PMMA颗粒刺激TNF．(It表达更显著；但两者均不影响细胞活力；2．Ti和PMMA颗粒均显著促进破骨细胞分化及其骨吸收功能；3．CN／NFAT途径在调节磨损颗粒诱导破骨细胞分化及炎性细胞因子表达方面发挥重要作用；4．11R-VIvIT肽阻断CN／NFAT途径显著抑制Ti和PMMA颗粒诱导的破骨细胞形成及炎性反应。关键词破骨细胞，钙调磷酸酶(CN)／活化T细胞核因子(NFAT)途经，细胞分化，骨溶解，钛(Ti)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)III上海交通大学医学院博士学位论文STUDYON

7、THEEFFECTSoFSPECIFICALLYBLOCl(INGCN／NF肖汀PATHⅥ，AYONWEARPARTICLE．INDUCEDoSTEOLYSISBACKGROUNDABSTRACTAsepticlooseningduetowearparticle—inducedperiprostheticosteolysisremainsthemaincauseforfailureoforthopedicendoprostheses．However，thecomplexityoffactorsinvolvedinthisprocessmakesitdifficu

8、lttoidentify