目的比較采用高交聯(lián)聚乙烯與傳統(tǒng)聚乙烯髖臼內(nèi)襯行人工全髖關(guān)節(jié)置換(total hip arthroplasty,THA)術(shù)后髖臼內(nèi)襯線性磨損程度及療效。 方法回顧分析2005年1月-2007年3月61例(64髖)行初次THA患者的臨床資料,其中30例(31髖)采用高交聯(lián)聚乙烯髖臼內(nèi)襯(試驗組),31例(33髖)采用傳統(tǒng)聚乙烯髖臼內(nèi)襯(對照組)。兩組患者性別、年齡、體重、病因及術(shù)前Harris評分比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05)。記錄術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況,采用Harris評分評定髖關(guān)節(jié)功能。攝X線片觀察假體周圍骨溶解及假體松動情況,測量股骨頭累積穿透位移值及線性磨損率。 結(jié)果術(shù)后患者切口均Ⅰ期愈合,無早期并發(fā)癥發(fā)生。兩組患者均獲隨訪,試驗組隨訪時間為5~7年,平均6.3年;對照組為4~7年,平均6.5年。兩組術(shù)后3個月及末次隨訪時Harris評分比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05)。對照組3例(3髖)發(fā)生骨溶解,試驗組無骨溶解發(fā)生;兩組均未出現(xiàn)假體松動。術(shù)后1~7年試驗組股骨頭累積穿透位移值均低于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05)。試驗組線性磨損率為(0.025 ± 0.002)mm/年,顯著低于對照組的(0.086 ± 0.005) mm/年(Z=6.804,P=0.000)。 結(jié)論采用高交聯(lián)聚乙烯髖臼內(nèi)襯行THA的療效與傳統(tǒng)聚乙烯髖臼內(nèi)襯相似,但具有更好的抗磨損性能。
目的 觀察細胞外基質(zhì)金屬蛋白酶誘導因子(extracellular matrix metalloproteinase inducer,EMMPRIN)及基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9,MMP-9)在鎂硅玉人工關(guān)節(jié)假體周圍各區(qū)的表達和分布變化,探討髖臼側(cè)及股骨側(cè)各區(qū)EMMPRIN和MMP-9表達變化與骨溶解之間的關(guān)系。 方法取2010年2月-2012年1月8例8髖采用鎂硅玉人工關(guān)節(jié)置換后,因假體無菌性松動行髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)中取出的滑膜組織作為實驗標本,術(shù)中按Delee-Charnley髖臼分區(qū)法和Gruen股骨分區(qū)法取出假體周圍各區(qū)界膜組織,并結(jié)合術(shù)前X線片和術(shù)中觀察,將其分為溶骨區(qū)組和非溶骨區(qū)組;另取同期8例8髖行關(guān)節(jié)置換的骨關(guān)節(jié)炎患者滑膜組織作為對照組。采用組織學觀察、免疫組織化學染色法及RT-PCR檢測EMMPRIN和MMP-9及其mRNA表達,比較分析各組、各區(qū)表達差異。 結(jié)果組織學觀察發(fā)現(xiàn)溶骨區(qū)組界膜組織中可見大量巨噬細胞,多核巨細胞聚集增生;非溶骨區(qū)組以纖維細胞為主。各組均可見EMMPRIN和MMP-9陽性細胞及基因表達;其中假體周圍溶骨區(qū)組EMMPRIN、MMP-9陽性細胞率及基因表達均明顯高于非溶骨區(qū)組和對照組(P lt; 0.05),非溶骨區(qū)組和對照組比較差異無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05)。翻修患者髖臼側(cè)Ⅲ區(qū)EMMPRIN陽性細胞率高于Ⅰ、Ⅱ區(qū)(P lt; 0.05),I、Ⅱ區(qū)比較差異無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05);Ⅰ、Ⅲ區(qū)MMP-9陽性細胞率顯著高于Ⅱ區(qū)(P lt; 0.05),Ⅰ、Ⅲ區(qū)比較差異無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05)。股骨側(cè)各區(qū)EMMPRIN陽性細胞率由高到低依次為1、7、4、2、3、5、6區(qū),1、7、4區(qū)明顯高于2、3、5、6區(qū)(P lt; 0.05),1、7、4區(qū)間及2、3、5、6區(qū)間比較差異無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05);MMP-9陽性細胞率從高到低依次為l、7、4、2、3、6、5區(qū),1、7區(qū)明顯高于4、2、3、6、5區(qū)(P lt; 0.05),4、2區(qū)高于3、6、5區(qū)(P lt; 0.05),1區(qū)與7區(qū)間、4區(qū)與2區(qū)間以及3、5、6區(qū)間差異均無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05)。 結(jié)論假體周圍EMMPRIN和MMP-9的表達具有一定一致性,其異常表達可能是磨損顆粒造成假體周圍骨溶解發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
目的通過構(gòu)建沉默TNF-α的重組腺病毒并觀察其對小鼠假體骨溶解模型的影響,探討基因治療人工關(guān)節(jié)假體周圍骨溶解的可能性。 方法設(shè)計沉默TNF-α的小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)編碼序列的引物,擴增后利用RAPAD腺病毒包裝系統(tǒng)將該序列載入腺病毒,并構(gòu)建出E1、E3區(qū)雙缺失的重組腺病毒Ad5-TNF-α-siRNA-CMVeGFP。取8~10周齡SPF級BABL/C雌性小鼠64只,體重20~25 g,隨機分為4組(n=16)??瞻讓φ战M(A組)制備假體模型,顆粒對照組(B組)、空病毒組(C組)、治療組(D組)制備假體松動骨溶解模型;造模第2周開始向關(guān)節(jié)腔內(nèi)分別注入以下溶液(兩次各注射40 μL):A組注入PBS溶液,24 h后再次注入;B、C、D組注入鈦顆粒懸濁液,24 h后分別注入PBS溶液、腺病毒Ad5 E1-CMVeGFP溶液(1 × 109 PFU/mL)、重組腺病毒Ad5-TNF-α-siRNA-CMVeGFP溶液(1 × 109 PFU/mL);每隔2周重復1次至第10周。術(shù)后觀察小鼠一般情況,術(shù)后12周取材進行組織學觀察及Western blot檢測TNF-α表達。 結(jié)果目的基因載入腺病毒載體后經(jīng)雙切酶鑒定及DNA測序確定獲得陽性克隆,重組腺病毒 Ad5-TNF-α-siRNA-CMVeGFP成功轉(zhuǎn)染HEK293細胞。術(shù)后各組小鼠均存活至實驗完成。組織學觀察示,A組炎性細胞及破骨細胞少,骨質(zhì)形成良好;B、C組見大量炎性細胞浸潤,破骨細胞多,骨質(zhì)破壞明顯;D組少量炎性細胞浸潤,破骨細胞較B、C組少,未出現(xiàn)明顯骨質(zhì)破壞。各組界膜厚度及破骨細胞計數(shù)均為A組lt; D組lt; B組lt; C組,組間比較差異均有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05)。Western blot 檢測顯示各組均有TNF-α表達, A、B、C、D組TNF-α表達量分別為0.235 ± 0.022、0.561 ± 0.031、0.731 ± 0.037、0.329 ± 0.025,組間比較差異均有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05)。 結(jié)論成功構(gòu)建沉默TNF-α的重組腺病毒,并可有效沉默小鼠假體周圍組織中TNF-α的表達,從而抑制骨溶解。
目的 通過觀察局部注射VEGF 及VEGF 抗體對小鼠植骨氣囊模型中磨損顆粒誘導骨溶解的影響,探討VEGF 在人工關(guān)節(jié)無菌性松動中的作用。 方法 取人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)取出的金屬關(guān)節(jié)假體柄,參照真空球磨法體外制備磨損顆粒,PBS 配制成濃度為10 mg/mL 顆粒懸液。 取8 ~ 10 周齡雌性昆明小鼠50 只,體重約25 g。10 只作為氣囊植骨模型顱骨供體。剩余40 只小鼠隨機分為4 組(n=10),分別為空白對照組(A組)、顆粒組(B組)、VEGF 刺激組(C組)和VEGF 抑制組(D 組);小鼠背部皮下注射無菌空氣制備氣囊,第8 天切開氣囊植入顱骨骨片,制備植骨氣囊模型。于植骨后第1 天B、C、D 組氣囊內(nèi)注入0.5 mL 顆粒懸液,A 組注入0.5 mL PBS。氣囊制備期間第6、7 天及植骨后隔天,C、D組氣囊內(nèi)分別注射0.2 mL 重組人VEGF 和Bevacizumab 溶液,A、B 組注射0.2 mL 生理鹽水。植骨2 周后取囊壁連同骨片行HE 染色、實時熒光定量PCR 及ELISA 檢測。 結(jié)果 各組小鼠均存活至實驗完成。大體觀察見A 組氣囊紅腫程度輕,新生血管少;B、C、D 組氣囊明顯紅腫,可見較多滲出及新生血管,其中C 組最重,B 組次之,D 組介于A、B 組間。組織學及分子生物學檢測發(fā)現(xiàn),B 組囊壁明顯炎性反應及骨溶解,囊壁厚度、細胞密度及TNF-α、IL-1β、VEGF 表達均較A組明顯增加(P lt; 0.05);C 組囊壁炎性反應及骨溶解最顯著,以上觀察指標均高于B 組(P lt; 0.05);D 組囊壁亦可見炎性反應及骨溶解,但以上指標均低于B 組(P lt; 0.05),高于A 組(P lt; 0.05)。 結(jié)論 VEGF 在人工關(guān)節(jié)無菌性松動中具有促進炎性反應及骨溶解作用,局部給予VEGF 抗體可抑制磨損顆粒誘導的骨溶解。
目的 人工關(guān)節(jié)無菌性松動與破骨細胞激活后假體周圍骨溶解有關(guān),而NF-κB 受體激活因子配體(receptor activator of NF-κB ligand,RANKL)/NF-κB 受體激活因子(receptor activator of NF-κB,RANK)信號通路是激活破骨細胞的主要途徑,通過建立小鼠氣囊植骨模型模擬人工關(guān)節(jié)無菌性松動環(huán)境,觀察RANKL 抗體抑制炎性反應、減輕溶骨反應的作用。 方法 取8 ~ 10 周齡雌性BALB/c 小鼠60 只(體重18 ~ 20 g),取其中20 只小鼠顱骨制備骨片,作為氣囊植骨供體;剩余40 只小鼠隨機分為陰性對照組(A 組)、陽性對照組(B 組)、RANKL 抗體低劑量組(C 組)和RANKL 抗體高劑量組(D 組),每組10 只。于各組小鼠背部制備2 cm × 2 cm 大小的氣囊后植入1 片骨片;于植骨后1 d,A組氣囊內(nèi)注射0.5 mL PBS 液;B、C、D組注射0.5 mL 鈦顆粒懸液。鈦顆粒懸液注射前2 d,C、D組氣囊內(nèi)分別注射0.1 mL濃度為50 μg/mL 和500 μg/mL 的RANKL 抗體,每天1 次,連續(xù)2 d;A、B 組注射0.1 mL PBS 液。于植骨后14 d 處死全部小鼠,取出植入顱骨骨片和周圍囊壁組織,進行大體及組織學觀察,并行顱骨骨溶解、骨膠原含量及破骨細胞含量分析。 結(jié)果 各組小鼠均存活至實驗完成,切口愈合良好。大體觀察見A、C、D 組小鼠囊壁炎性反應較輕,偶見滲出和新生血管增生;B 組炎性反應嚴重,見滲出以及新生血管增生。組織學觀察見A、C、D 組小鼠囊壁炎性細胞浸潤及增厚不明顯,骨膠原丟失量和破骨細胞含量少;B 組大量炎性細胞浸潤,囊壁增厚,骨膠原丟失量和破骨細胞含量多。B 組炎性細胞數(shù)、囊壁厚度、骨膠原丟失量以及破骨細胞含量與A、C、D 組比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05)。 結(jié)論 RANKL 抗體可阻斷小鼠氣囊植骨模型的炎癥信號傳導通路,有效抑制磨損顆粒所致骨溶解。
目的 通過觀察辛伐他汀對鈦顆粒刺激人外周血單個核細胞(peripheral blood mononuclear cell,PBMC)而釋放TNF-α 及單核細胞趨化蛋白 1(monocyte chemoattractant protein 1,MCP-1)的影響,分析該過程中p42/p44 激酶磷酸化的情況,評價辛伐他汀在防治人工關(guān)節(jié)無菌性松動中的作用。 方法 取成年健康志愿者外周血45 mL,分層梯度離心法分離獲得PBMC,制成密度為5 × 108 個/mL 的細胞懸液,根據(jù)培養(yǎng)液不同分成5 組。A 組:加入3 mLRPMI-1640 培養(yǎng)液及1 mL 0.01% 鈦顆粒懸液;B、C、D、E 組:同A 組試劑外,分別加入2 mL 濃度為1 × 10-5、1 × 10-6、1 × 10-7 mmol/L 辛伐他汀和20 μmol/L U0126。取培養(yǎng)24 h 后上清液檢測TNF-α 及MCP-1 含量。取培養(yǎng)2 h 后PBMC,按A ~ E 組分組方法分別用不同培養(yǎng)液預處理60 min,鈦顆粒分別刺激培養(yǎng)30、60 min,采用Western blot 檢測細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(extracellular signal-regulated kinases,ERK1/2)的表達水平。 結(jié)果 A、B、C、D、E 組TNF-α 含量分別為1.115 5 ± 0.243 6、0.693 6 ± 0.354 3、0.695 7 ± 0.387 3、0.716 4 ± 0.478 9、0.263 5 ± 0.101 6;MCP-1 分別為1.421 0 ± 0.105 3、0.915 1 ± 0.411 3、1.003 5 ± 0.464 2、1.102 0 ± 0.353 9、0.271 3 ± 0.145 1。A 組 TNF-α 及 MCP-1 含量明顯高于其他組,差異有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05);E 組與B、C、D 組比較差異有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05),B 組與C、D 組比較差異有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05),C、D 組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P gt; 0.05)。Western blot 檢測顯示鈦顆粒刺激培養(yǎng)30、60 min 各組均見ERK1/2 表達;刺激培養(yǎng)30 min 時A、B、C、D、E 組ERK1/2 含量較低;60 min 時A、B、C、D、E 組ERK1/2 含量分別為1.612 1 ± 0.068 2、1.078 1 ± 0.072 8、1.268 7 ± 0.223 1、1.439 7 ± 0.180 1、0.732 0 ± 0.110 4,組間比較差異均有統(tǒng)計學意義(P lt; 0.05)。 結(jié)論 ERK1/2 通路是磨屑誘導巨噬細胞生成TNF-α 和MCP-1 的主要通路,辛伐他汀可抑制此通路,進而有效防止關(guān)節(jié)磨屑誘導的人工關(guān)節(jié)松動。
目的 觀察無菌性松動全髖關(guān)節(jié)假體周圍界膜中凋亡調(diào)控蛋白Caspase-3表達和細胞凋亡分布的變化,探討其與假體周圍骨溶解之間的關(guān)系。方法 2001年4月~2006年8月臨床上選取16例高分子聚乙烯金屬配伍全髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的患者,其中男10例,女6例;初裝年齡45~67歲,翻修年齡55~78歲,使用時間7~13年。根據(jù)術(shù)前X線片和術(shù)中所見,分為松動/非骨溶解組和松動/骨溶解組,每組各8例,取出假體周圍各區(qū)的假體骨間界膜組織。另取6例初裝人工全髖關(guān)節(jié)的骨性關(guān)節(jié)炎患者作為對照組,其中男2例,女4例;年齡54~68歲,病程9~15年;采用免疫組織化學法檢測界膜組織中Caspase-3的表達,末端標記法原位檢測細胞凋亡,分析并比較Caspase-3和細胞凋亡的陽性表達和分布,與磨損顆粒的局部聚積和骨溶解程度的關(guān)系。結(jié)果 高分子聚乙烯磨損顆粒局部聚積區(qū)的Caspase-3陽性細胞率和細胞凋亡指數(shù)明顯高于金屬磨損顆粒;重度磨損細胞凋亡指數(shù)高于輕度磨損,差異有統(tǒng)計學意義(Plt;0.05);松動/骨溶解組Caspase-3陽性細胞率和細胞凋亡指數(shù)明顯高于松動/非骨溶解組和對照組,差異有統(tǒng)計學意義(Plt;0.01)。結(jié)論 假體周圍界膜組織Caspase-3的表達和細胞凋亡具有一定規(guī)律性,并與磨損微粒的局部聚積和骨溶解程度密切相關(guān),可能是磨損顆粒造成界面骨重建受阻而溶骨大量發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一;細胞凋亡參與了假體無菌性松動的病理過程,且與Caspase-3信號激活有關(guān)。
目的 制作松動人工關(guān)節(jié)的動物模型,了解大顆粒聚乙烯對實驗動物人工關(guān)節(jié)假體周圍骨組織的影響,并初步探討其作用機制。 方法 選用健康新西蘭白兔20只,雌雄各半,體重2.3~2.7 kg。從兩側(cè)膝關(guān)節(jié)向股骨置入鈷-鉻-鉬棒,分別于術(shù)后2、4、6、8及10周向一側(cè)膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射聚乙烯微粒(直徑100 μm)懸液1.5 ml(實驗側(cè)),向另一側(cè)膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射生理鹽水1.5 ml(對照側(cè))。術(shù)后第10周攝雙下肢X線片,了解假體周圍是否有骨溶解和假體松動。術(shù)后第12周處死動物。取13只兔檢查聚乙烯顆粒在關(guān)節(jié)囊分布情況,假體有否松動,周圍有無新骨及界膜形成;取5只兔雙側(cè)股骨、膝關(guān)節(jié)囊作組織學檢查(實驗過程中有2只動物死亡)。 結(jié)果 ①肉眼觀察:實驗側(cè)有4側(cè)金屬假體被新生骨組織覆蓋,9側(cè)被纖維膜覆蓋;對照側(cè)有11側(cè)金屬假體被新生骨組織覆蓋,2側(cè)被纖維膜覆蓋,差異有統(tǒng)計學意義(Plt;0.05)。②X線片觀察:假體位于股骨髓腔遠端,其周圍未見明顯新生骨組織和骨溶解征像。③組織學觀察:實驗側(cè)關(guān)節(jié)囊見大量異物顆粒被成纖維細胞和多核巨細胞包繞,假體近端髓腔周圍見成纖維細胞和纖維組織或新生骨組織形成,未見異物顆粒和多核巨細胞,靠近關(guān)節(jié)面部分見異物顆粒被成纖維細胞和多核巨細胞包繞,接近多核巨細胞骨表面欠光滑;對照側(cè)關(guān)節(jié)囊未見異物顆粒和多核巨細胞,假體近端髓腔周圍多見到新生骨組織形成,未見異物顆粒和多核巨細胞。 結(jié)論 大顆粒聚乙烯可抑制實驗兔金屬人工假體周圍新生骨組織形成。
目的探討采用第3代陶對陶(ceramic-on-ceramic,CoC)假體行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)(total hiparthroplasty,THA)治療中青年髖關(guān)節(jié)疾病的中遠期療效。 方法回顧分析2001年3月-2009年5月收治并符合選擇標準的68例73髖采用第3代CoC假體行THA的中青年髖關(guān)節(jié)疾病患者臨床資料。其中男39例,女29例;年齡18~50歲,平均38.6歲。股骨頭缺血性壞死15例15髖,先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良9例9髖,強直性脊柱炎5例8髖,骨關(guān)節(jié)炎10例10髖,創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎12例12髖,股骨頸骨折12例12髖,類風濕性關(guān)節(jié)炎4例6髖,股骨頸部腫瘤1例1髖。采用Harris評分及美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)評分評估患者髖關(guān)節(jié)功能和活動水平,疼痛視覺模擬評分(VAS)評估術(shù)后大腿痛。影像學檢查評估骨溶解、假體松動、陶瓷假體碎裂等相關(guān)并發(fā)癥,并采用Kaplan-Meier生存分析評估假體生存情況。 結(jié)果68例患者均獲隨訪,隨訪時間6~14年,平均9.7年。3例3髖采用“三明治”陶瓷內(nèi)襯者出現(xiàn)內(nèi)襯碎裂,行翻修術(shù)。1例1髖于術(shù)后3年重體力活動后出現(xiàn)髖關(guān)節(jié)異響,停止活動后異響消失。末次隨訪時患者Harris評分、UCLA評分均較術(shù)前顯著改善(P<0.05)。無大腿痛出現(xiàn),VAS評分為0分。患者均獲骨性固定,未出現(xiàn)骨溶解、假體松動及下沉等并發(fā)癥。以陶瓷假體碎裂引起的翻修為終點,5年和10年累積生存率分別為98.6%及95.9%;以假體松動引起的翻修為終點,5年和10年累積生存率均為100%。 結(jié)論第3代CoC假體可滿足中青年患者THA的需要,中遠期療效滿意。