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钴铬颗粒刺激成骨细胞前体细胞可能加重假体周围的炎症反应（英文） 被引量：5
1
作者 姜建浩 李朋 +5 位作者 杜刚强 刘宏智 王辉 张锴 杨上游 杨淑野 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2019年第26期4101-4108,共8页
背景:关节置换已经成为治疗终末期关节炎的最有效措施。然而,无菌性假体松动是关节置换的主要长期并发症。如何减缓假体松动成为研究的热点。目的:研究在假体松动过程中,不同浓度钴铬颗粒刺激成骨细胞前体细胞的生物学反应。方法:(1)体... 背景:关节置换已经成为治疗终末期关节炎的最有效措施。然而,无菌性假体松动是关节置换的主要长期并发症。如何减缓假体松动成为研究的热点。目的:研究在假体松动过程中,不同浓度钴铬颗粒刺激成骨细胞前体细胞的生物学反应。方法:(1)体外实验:成骨细胞前体细胞以成骨细胞诱导液培养后,用0.3或1.25 g/L的钴铬颗粒进行刺激;(2)体内实验:将钛钉置入严重联合免疫缺陷小鼠(n=18)胫骨近端模拟膝关节置换。术后1周,将经过钴铬颗粒刺激的5×10^5个成骨细胞前体细胞注射入膝关节腔内。稳定对照组(n=6):小鼠胫骨仅置入钛钉,无钴铬颗粒和细胞处理;松动对照组(n=6):小鼠置入钛钉前,向胫骨髓腔注入4×10^4个钴铬颗粒;钴铬颗粒处理组(n=6):小鼠置入钛钉前,向胫骨髓腔注入4×10^4个钴铬颗粒,关节腔内注射用钴铬合金颗粒刺激的成骨细胞前体细胞。结果与结论:(1)体外实验:随着钴铬颗粒浓度的增加,碱性磷酸酶和成骨基因表达呈下降趋势;(2)体内实验:与松动组相比,关节腔内注射经过钴铬颗粒刺激的成骨细胞前体细胞导致假体周围炎性假膜的增厚,骨与假体界面剪切力的减少,骨密度和骨体积的降低,抗酒石酸酸性磷酸酶阳性细胞数量的增加;(3)结果提示钴铬颗粒抑制成骨细胞前体细胞的生长、成熟以及功能的发挥。钴铬颗粒刺激的成骨细胞前体细胞可能加重假体周围的炎症反应,促进破骨细胞的分化。 展开更多
关键词 成骨细胞前体细胞 破骨细胞 无菌性假体松动 磨损颗粒 金属离子 全关节置换 微型计算机断层扫描 拔钉实验
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假体无菌性松动过程中Co^2+对成骨前体细胞的生物学反应 被引量：2
2
作者 蒋昇源 李丹 +2 位作者 姜建浩 杨上游 杨淑野 《中国组织工程研究》 CAS 北大核心 2021年第21期3292-3299,共8页
背景:假体无菌性松动是人工关节置换后的主要并发症。目前金属离子已被证实参与人工假体无菌性松动的过程,如何控制和减缓假体松动成为当前研究的热点。目的:观察在假体松动过程中,不同浓度的二价钴离子(Co^2+)刺激成骨前体细胞的生物... 背景:假体无菌性松动是人工关节置换后的主要并发症。目前金属离子已被证实参与人工假体无菌性松动的过程,如何控制和减缓假体松动成为当前研究的热点。目的:观察在假体松动过程中,不同浓度的二价钴离子(Co^2+)刺激成骨前体细胞的生物学反应。方法:(1)体外实验:小鼠成骨前体细胞(MC3T3-E1)分别与含不同浓度Co^2+的成骨细胞诱导液共同培养72 h,诱导为成骨细胞;应用MTT法检测细胞的增殖能力;通过测定乳酸脱氢酶活性来反映不同浓度Co^2+的细胞毒性;测定血清碱性磷酸酶蛋白浓度来检测成骨前体细胞向成骨细胞转化的能力;应用RT-PCR测定相关因子mRNA表达;(2)体内实验:将小鼠分为3组,稳定对照组将钛钉置入小鼠的胫骨近端、松动对照组置入钛钉和钴铬颗粒、钴离子组置入钛钉和钴铬颗粒并注入经过钴离子刺激的成骨前体细胞,术后立即使用MicroCT进行假体周围骨密度测定,5周后再次行假体周围骨密度测定,麻醉处死小鼠并离断患侧膝关节进行拔钉实验,并将拔钉后的组织进行苏木精-伊红染色。通过拔钉力量来测定假体松动程度;通过假体与骨界面之间膜的厚度来反映炎症反应的严重程度;通过抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察假体周围组织中破骨细胞数量。结果与结论:(1)体外实验结果:当Co^2+浓度升高时,成骨前体细胞的增殖会受到抑制;Co^2+对成骨前体细胞表达血清碱性磷酸酶具有显著的抑制作用;Co^2+可促进单核细胞趋化蛋白1、肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、核因子KB受体活化因子配基(RANKL)、活化T细胞核因子c1(NFATc1)mRNA表达,抑制骨保护素及成骨细胞特异性转录因子mRNA表达;低浓度Co^2+(62μmol/L)促进低密度脂蛋白受体相关蛋白(Lrp-5)和Runx2 mRNA表达,高浓度Co^2+(500μmol/L)抑制其表达;(2)体内实验结果:MicroCT扫描显示钴离子组小鼠骨密度值最低(P<0.05);钴离子组中,拔钉实验所需要的剪切力较对照组明显降低(P<0.05);苏木精-伊红染色染色显示,钴离子组假体周围炎性反应膜的形成,Co^2+刺激的成体前体细胞可能会加重假体周围炎症反应;(3)结果证实,成骨细胞在假体无菌性松动中可发挥重要作用,Co^2+刺激的成骨细胞前体细胞对破骨细胞分化成熟的具有重要调控作用。 展开更多
关键词 成骨前体细胞 金属离子 磨损颗粒 无菌性松动 炎症因子 破骨细胞 肿瘤坏死因子 白细胞介素6 碱性磷酸酶 组织工程
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