RANKL/RANK/OPG系统在感染松动假体周围骨溶解中的作用

【摘要】RANKL/RANK/OPG系统的失衡已被大量文献证实与THA术后无菌性松动引起的假体周围骨溶解密切相关,但感染松动引起的假体周围骨溶解其发病机制则鲜见报道。本研究拟通过检测RANKL/RANK/OPG信号通路在体外细胞和界膜组织中的表达情况,探讨RANKL/RANK/OPG系统是否与感染松动引起假体周围骨溶解的发病相关。第一章RANK在巨噬细胞中的表达目的：探讨凝血酶和UHMWPE颗粒处理后巨噬细胞中RANKmRNA的表达差异。方法：用佛波酯将U937单核细胞诱导为巨噬细胞,通过细胞形态学观察、免疫学标志检查及体外吞噬功能检测等方法鉴定是否成功。将UHMWPE颗粒用球磨机研磨后进行其直径、性质和内毒素含量检测。将诱导成功的巨噬细胞分别与凝血酶和制备好的UHMWPE颗粒共同培养,MTT法检测凝血酶和UHMWPE颗粒对巨噬细胞的最佳浓度。将巨噬细胞分为细胞+凝血酶组、细胞+UHMWPE颗粒组和单纯细胞组(对照组),实时荧光定量PCR技术检测RANKmRNA在三种巨噬细胞中的表达差异。结果：U937单核细胞经佛波酯处理后能成功被诱导为巨噬细胞,具备巨噬细胞的形态特征、表达特异的分化抗原CD14和较好吞噬能力。研磨后UHMWPE颗粒平均直径约为8.46pm±6.30μm,内毒素含量为0.053EU/ml,符合实验要求。MTT法检测凝血酶和UHMWPE颗粒对巨噬细胞的最佳浓度分别为50U/ml和0.1mg/ml。经颗粒处理后的巨噬细胞,其RANKmRNA的表达水平明显高于其他两组,P<0.01,而凝血酶处理组RANKmRNA的表达水平也明显高于对照组,P<0.01。结论：U937单核细胞能被佛波酯成功诱导为成熟的巨噬细胞。凝血酶处理后巨噬细胞中RANKmRNA的表达水平明显升高,但RANKmRNA的升高水平不如UHMWPE颗粒处理后明显。第二章RANKL、OPG在hFOB1.19成骨细胞中的表达目的：探讨凝血酶和UHMWPE颗粒处理后hFOB1.19成骨细胞中RANKL和OPGmRNA的表达差异。方法：将hFOB1.19成骨细胞分别与凝血酶和UHMWPE颗粒共同培养,MTT法检测凝血酶和UHMWPE颗粒对巨噬细胞的最佳浓度。将hFOB1.19细胞分为细胞+凝血酶组、细胞+UHMWPE颗粒组和对照组,用实时荧光定量PCR技术检测经三组hFOB1.19细胞中RANKL、OPGmRNA的表达差异及RANKL/OPG的表达比率。结果：MTT法检测凝血酶和UHMWPE颗粒对hFOB1.19细胞的最佳浓度分别为50U/ml和0.1mg/ml。经颗粒处理后的hFOB1.19细胞,其RANKL和OPGmRNA的表达水平均明显高于其他两组,P<0.01,而凝血酶处理组RANKL和OPGmRNA的表达水平也明显高于对照组,P<0.01。RANKL/OPG比率,颗粒处理组同样高于其他两组,但凝血酶处理组与对照组之间无统计学差异(P>0.05)。结论：UHMWPE颗粒处理hFOB1.19细胞后,RANKL、OPGmRNA表达明显升高,RANKL/OPG比率增加。凝血酶处理hFOB1.19细胞后能促进细胞RANKL、OPGmRNA的表达,但作用不如UHMWPE颗粒明显。第三章RANKL/RANK/OPG系统在感染界膜中的表达目的：探讨RANKL/RANK/OPG系统在感染界膜、无菌性松动界膜和正常滑膜中的表达差异。方法：收集17例感染界膜组织、26例无菌性松动界膜组织及12例正常滑膜组织,用扫描电镜及透射电镜对三种组织进行微观形态的观察。用实时荧光定量PCR技术检测三种组织中RANKL、RANK和OPGmRNA的表达差异,用免疫组化法和Western-blot法检测三种组织中RANKL、RANK和OPG蛋白的表达差异。结果：三种组织的微观形态有明显差异,扫描电镜可见无菌性松动界膜表面广泛分布磨损颗粒,感染界膜在透射电镜下中可见到杆菌的存在。无菌性松动界膜组织中RANKL、RANK及OPGmRNA的表达均明显高于其他两组,P<0.01。感染界膜中RANKLmRNA的表达较其在正常滑膜中上调,P<0.05；但RANK、OPGmRNA在这两种组织中的表达无统计学差异,P>0.05。RANKL/OPG比率,无菌性松动界膜组(P<0.01)与感染界膜组(P<0.05)的RANKL/OPG比率均高于正常滑膜组。无菌性松动界膜组织中RANKL、RANK蛋白的表达均明显高于其他两组,P<0.01。感染界膜中RANKL蛋白的表达较其在正常滑膜中上调,P<0.05,OPG蛋白在这两种组织中的表达无明显统计学差异,P>0.05。结论：感染界膜中RANKL的表达上调,RANKL/OPG比率的上升,感染松动引起的假体周围骨溶解机制与RANKL/RANK/OPG系统失衡相关,但RANKL/RANK/OPG系统失衡并不是其唯一的发病机制。
【作者】汪龙；
【导师】胡懿郃；
【作者基本信息】中南大学，临床医学，2014，博士
【关键词】RANKL/RANK/OPG系统；假体周围骨溶解；感染松动；无菌性松动；界膜组织；巨噬细胞；hFOB1.19细胞；

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