超高分子聚乙烯颗粒对成骨细胞代谢及其细胞因子影响的研究

• 作 者: 刘林
• 机 构: 徐州医科大学
• 出 处: 徐州医学院 徐州医科大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 聚乙烯 成骨细胞 细胞因子 关节置换术 假体磨损

目的：关节置换术后假体磨损颗粒引起周围骨质溶解是无菌性松动的主要原因，然而其确切机制尚未清楚。本试验建立小鼠胚胎成骨细胞和UHMWPE颗粒的体外联合培养的新模型，研究UHMWPE颗粒对体外培养小鼠胚胎成骨细胞增殖活性及其细胞因子分泌的影响，深入探索关节置换术后关节无菌性松动机制。
方法：向装满培养基含有贴壁成骨细胞的培养瓶中加入UHMWPE颗粒，封闭倒置培养瓶，颗粒漂浮至贴壁细胞层，试验分为空白对照组和不同粒径的UHMWPE颗粒干预组，应用流式细胞技术分析各组细胞调亡情况；分别在共培养的第三、五、七天时观察细胞ALP活性(λ=490nm)；半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和Western blotting法检测Cbfα1、RANKL、OPG在mRNA水平和蛋白水平上的表达情况。
结果：成功建立成骨细胞与UHMWPE颗粒体外联合培养的新模型，封闭条件下细胞正常生长可达十天：试验显示UHWPE颗粒不影响细胞增殖活性，对细胞无明显毒性作用：粒径小于20.18μm的颗粒干预组较空白对照组ALP活性差异具有统计学意义；粒径<20.18μm的UHMWPE颗粒随剂量和时间增加而上调成骨细胞Cbf-α1、RANKL、OPG的mRNA及蛋白表达，RANKL/OPG比率随着UHMWPE颗粒刺激的剂量和时间增加而增高。
结论：UHMWPE颗粒可以独立、直接影响成骨细胞的活性和相关因子的分泌。UHMWPE颗粒通过调节成骨细胞RANKL、OPG的分泌及两者比值改变间接地调节破骨细胞活性，从而影响骨代谢，这可能是UHMWPE颗粒引起人工关节假体松动的重要原因。