1、本研究分為三部分： 第一部分 微米級磨損微粒刺激溶骨性細胞因子表達的實驗研究 目的：建立大鼠人工關節(jié)無菌性松動air pouch模型，觀察鈦合金和超高分子量聚乙烯兩種微米級磨損微粒在模型體內的生物反應，比較其對溶骨性細胞因子表達的影響。 方法：大鼠背部皮下注射過濾后的空氣3ml，每2天1次，共6次。1周后，囊腔內分別注射微粒懸液（A組為鈦合金，B組為超高分子量聚乙烯）和生理鹽水（C組）。1周后取囊腔組織稱重，進行

2、肉眼及光鏡下觀察，測定血清AKP含量，免疫組化法檢測IL—6及TNF—α的表達，實時定量（real—time）PCR法檢測細胞外基質金屬蛋白酶誘導因子（EMMPRIN）的mRNA含量。 結果：肉眼觀察囊腔組織位于皮下，有明顯的境界，約蠶豆大小。表面可以見到增生的小血管，部分區(qū)域可見纖維狀組織，類似于無菌性松動假體周圍的界膜組織。B組囊腔組織重量明顯高于C組（P<0.05）。光鏡下，實驗組可見大量吞噬細胞，而對照組未見明顯組織細胞

3、反應。實驗組血清AKP含量均明顯高于對照組（P<0.05）。實驗組IL—6的表達均高于對照組，且B組高于A組。實驗組EMMPRIN的mRNA含量均高于對照組。 結論：大鼠air pouch模型能夠代表人工關節(jié)無菌性松動的組織學和生物學特性，是人工關節(jié)無菌性松動機制研究中較為理想的動物模型。鈦合金和超高分子量聚乙烯微粒均能引起組織學反應，刺激溶骨性細胞因子的產生及活性升高，誘導溶骨反應，形成人工關節(jié)無菌性松動。 第二部分

4、RhBMP—2緩釋體在大鼠air pouch中生物學反應實驗研究 目的：觀察rhBMP—2緩釋體在大鼠皮下air pouch中的生物學反應，探討rhBMP—2促進成骨及抑制骨溶解的生物活性的可能機制。 方法：于鼠背部皮下注射過濾后的空氣3ml，每2天1次，共6次。1周后，分別于囊腔內注射rhBMP—2緩釋體懸液（A組）和生理鹽水（B組）。分別于1和2周后取囊腔組織稱重，進行肉眼及光鏡下觀察，測定血清AKP含量，免疫組化法

5、檢測IL—6及TNF—α的表達，real—time PCR法檢測EMMPRIN的mRNA含量，以及Western blotting法測定EMMPRIN的蛋白表達。 結果：肉眼觀察囊腔組織表面可以見到增生的小血管，部分區(qū)域可見纖維狀組織，類似于無菌性松動假體周圍的界膜組織。其中A組囊腔組織增厚，內含韌性較大的小結節(jié)，是骨組織形成。A組第2周囊腔組織的重量與A組第1周及B組相比，差別具有顯著意義（P<0.05）。光鏡下，A組與B組均

6、未見明顯組織細胞反應。A組第1周血清AKP含量與A組第2周及B組相比，差別具有顯著意義（P<0.05），A組第2周較B組略低。A組IL—6的表達低于B組。A組EMMPRIN的mRNA含量明顯低于B組，而且第2周含量小于第1周。A組EMMPRIN的蛋白表達明顯低于B組，而且第2周含量小于第1周。 結論：RhBMP—2緩釋體一方面可能刺激成骨/成骨樣細胞的趨化性，調節(jié)整合素的表達，加速細胞增殖速度，使成骨細胞整合到ECM成分，從而促

7、進新骨的形成；另一方面抑制了溶骨性細胞因子的產生及活性，從而抑制溶骨反應。實驗結果為rhBMP—2用于人工關節(jié)松動的早期預防提供了可能。 第三部分 RhBMP—2緩釋體預防人工關節(jié)無菌性松動的可行性研究 目的：用rhBMP—2緩釋體早期干預大鼠人工關節(jié)無菌性松動模型，研究rhBMP—2促進成骨，抑制微米級磨損微粒介導的溶骨性細胞因子表達，從而抑制骨溶解的生物活性，探討其早期應用預防人工關節(jié)無菌性松動的可行性。 方

8、法：于鼠背部皮下注射過濾后的空氣3ml，每2天1次，共6次。1周后，分別于注射了鈦合金和超高分子量聚乙烯微粒的囊腔內注射RhBMP—2緩釋體懸液和生理鹽水。分別于1和2周后取囊腔組織稱重，進行肉眼及光鏡下觀察，測定血清AKP含量，免疫組化法檢測IL—6及TNF—α的表達，real—time PCR法檢測EMMPRIN的mRNA含量，以及Western blotting法測定EMMPRIN的蛋白表達。 結果：肉眼觀察囊腔組織有明顯

9、的境界，約蠶豆大小。實驗組A、C組囊腔組織增厚，內含韌性較大的小結節(jié)，是骨組織形成。各組第2周囊腔組織的重量與第1周對比差異具有顯著意義（P<0.05）。光鏡下，A組與C組均未見明顯組織細胞反應，對照組B、D組可見大量吞噬細胞。A組血清AKP含量與B組，C組血清AKP含量與D組不同時間段相比，差異均具有顯著意義（P<0.05）。A組IL—6的表達低于B組，C組IL—6的表達低于D組。A組EMMPRIN的mRNA含量明顯低于B組，C組明顯