不同磨损颗粒对体外培养人外周血单核细胞的影响

• 作者: 刘栋 张德刚 张新军 张锴 李朋 杜刚强 杨淑野 王志刚 贾龙
• 来源期刊: 中国组织工程研究
• 学科: 医学
• 关键词: 人工关节置换 无菌性松动 骨溶解 磨损颗粒 单核细胞 细胞因子 国家自然科学基金
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 药物控释材料
• 页码范围: 894-900
• 页数: 7页
• 分类号: R459.9
• 字数: 8585字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.1572

摘要

背景:人工关节置换后正常的行走活动会产生大量的钛铝钒合金(Titanium 6 Aluminium 4 Vanadium,Ti6Al4V)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,PMMA)、超高分子量聚乙烯(Ultra-High-Molecular-Weight-Polyethylene,UHMWPE)、钴铬合金(Chromium-Cobalt Al oy,Co-Cr)等磨损颗粒,激活单核细胞释放大量的炎性细胞因子和趋化因子,诱发骨溶解和形成假性肉芽肿等一系列生物学级联反应,最终导致假体发生无菌性松动.目的:探讨Ti6Al4V、PMMA、UHMWPE和Co-Cr颗粒对体外培养人外周血单核细胞分泌肿瘤坏死因子 α、白细胞介素1和白细胞介素6的影响及诱导骨溶解引起无菌性松动的作用机制.方法:将人外周血单核细胞分别与不同浓度的Ti6Al4V、PMMA、UHMWPE和Co-Cr颗粒进行共培养,72 h后提取细胞上清液,用ELISA法检测肿瘤坏死因子 α、白细胞介素1和白细胞介素6的表达水平,观察各种颗粒浓度和理化性质对外周血单核细胞活性的影响.结果与结论:①各组人外周血单核细胞存活率均大于95％,仅有Co-Cr组颗粒/细胞比值为1000时单核细胞存活率降至87％;②当颗粒/细胞比值为10,100,1000时,活化的单核细胞分泌肿瘤坏死因子 α、白细胞介素1和白细胞介素6的水平与原始幼稚单核细胞(颗粒/细胞比值为0时)相比显著增高,差异有显著性意义(P<0.05);③Ti6Al4V组、PMMA组和UHMWPE组中随颗粒浓度增加,单核细胞分泌肿瘤坏死因子 α、白细胞介素1和白细胞介素6出现不同程度的增强.Co-Cr组中当颗粒/细胞比值达到1000时却出现肿瘤坏死因子 α、白细胞介素1和白细胞介素6的表达水平降低;④在骨溶解过程中Ti6Al4V颗粒的功能生物学活性最强,其次是Co-Cr和PMMA颗粒,UHMWPE颗粒最低弱;Ti6Al4V、PMMA、UHMWPE和Co-Cr颗粒在骨溶解过程中对外周血单核细胞的影响存在剂量依赖性.