人工关节磨损颗粒刺激后诱导iNOS、ONOO、Caspase-3表达和细胞凋亡的实验研究

摘要

目的 观察并比较在动物体内氧化铝陶瓷磨损颗粒和高分子聚乙烯磨损颗粒诱导的生物反应过程中诱导型一氧化氮(iNOS)、过氧亚硝基阴离子(ONOO<'->)体内生成标志物硝基酪氨酸(NT)的表达与分布，以及细胞凋亡的动态变化，与Caspase-3信号转导的相关性。探讨人工关节假体松动中磨损颗粒导致的骨溶解作用机制。 方法 将氧化铝陶瓷和高分子聚乙烯材料在体外加工成粒径小于10μm的磨损颗粒。采用air-pouch动物模型，将昆明小鼠随机分为3组。对照组24只注射磷酸盐缓冲盐水3ml，A组24只注射氧化铝陶瓷磨损颗粒悬液3ml(1×10<'8>／ml)，B组24只注射高分子聚乙烯磨损颗粒悬液3ml(1×10<'8>／ml)。分别于注射后第3d、7d、14d后各处死8只，取出air-pouch囊壁组织。光镜下观察囊壁组织病理变化，细胞计数反映炎性细胞浸润和增殖程度，免疫组织化学检测iNOS、NT、Caspase-3的表达与分布，利用脱氧核糖核酸转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)原位检测凋亡细胞。 结果 光镜下实验组(A组和B组)可见大量巨噬细胞浸润和增殖，均存在iNOS、NT、Caspase-3和TUNEL染色阳性细胞，而对照组未见明显组织细胞反应，仅见极少数染色呈阳性的细胞；与对照组相比，实验组细胞计数、iNOS、NT、Caspase-3阳性细胞率和细胞凋亡指数均有显著差异(P<0.01)；实验组各组内各时间点细胞计数、iNOS、NT、Caspase-3阳性细胞率和细胞凋亡指数比较均有显著差异(P<0.05)；各时间点细胞计数B组均高于A组(P<0.05)；第14d时，B组iNOS、NT阳性细胞率明显高于A组(P<0.01)；第7d、14d时，B组Caspase-3阳性细胞率和细胞凋亡指数阳性细胞率明显高于A组(P<0.01)；Caspase-3阳性细胞率和细胞凋亡指数显著正相关(r分别为0.752，P<0．05)。 结论不同类型的磨损颗粒和不同时间对air-pouch囊壁组织细胞反应和细胞凋亡均有影响，两种磨损颗粒均能诱导iNOS、ONOO、Caspase-3的表达和细胞凋亡，并且高分子聚乙烯磨损颗粒高于氧化铝陶瓷磨损颗粒；NO和ONOO可能与假体周围骨溶解密切相关；细胞凋亡参与了假体无菌性松动的病理过程，且与Caspase-3信号激活有关。过量的内源性NO和ONOO导致组织细胞死亡，将导致已被吞噬的磨损颗粒重新释放到细胞外基质中，形成恶性循环。

目录

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前言

材料与方法

结果

讨论

结论

参考文献

附图

致谢

综述一髋关节假体周围微环境与无菌性松动

综述二细胞凋亡在人工髋关节假体无菌性松动中的研究进展

综述三基因治疗人工假体周围骨溶解的研究进展

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