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生物磁谱分析技术在关节疾病方面的应用前景
关节是一个以机械式摩擦为主的系统,由若干个摩擦界面组成.由各种因素造成的关节软骨、骨骼的病变会增加关节面之间的磨损.磨损后生成的磨屑颗粒又会进一步增加关节面的磨损,进而导致疾病的加速发展.关节炎和运动损伤等疾病的病理过程中,磨屑颗粒起到了重要的作用.磨屑颗粒的数量、大小、外形和化学组成等信息反映了疾病的种类、分级和分期.因此,对于磨屑颗粒充分而准确的测量有利于正确诊断疾病、评估疗效和预测预后.对于关节疾病来说,许多治疗措施在疾病的早期效果佳,而关节疾病的早期准确诊断一直没有得到很好的解决,往往在确诊时,已经错过了佳的治疗时期.本文要报道的是一种全新的诊断技术--生物磁谱分析(bio-ferrography)技术,此技术高度的敏感性为关节疾病的早期诊断、评估疗效和预测预后等提供了帮助.
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钛合金球头镀类金刚石碳膜人工髋关节磨屑分析
目的 分析钛合金球头镀类金刚石碳(diamond-like carbon,DLC)膜人工髋关节的磨屑特征.方法 实验设置3组:进口关节组(A),钴铬钼合金球头对超高分子量聚乙烯(ultra-high molecular weight polyethylene,UHMWPE)臼杯(CoCrMo-UHMWPE,Zimmer,America);镀膜关节组(B),镀类金刚石碳膜钛合金球头对超高分子量聚乙烯臼杯(Ti-DLC-UHMWPE,京航,中国);国产关节组(C),钴铬钼合金球头对超高分子量聚乙烯臼杯(CoCrMo-UHMWPE,京航,中国).髋关节模拟机运行0.33×106转后,收集含有磨屑的小牛血清润滑液,经酸消解过滤后,用扫描电镜-能量色散X线分析仪鉴定滤膜上的磨屑.采用Image-Pro Plus 6.0对电镜图片进行图像分析获取颗粒大小、形状、数量信息,比较各组的差异.结果 能量色散X线分析显示磨屑的元素峰主要为碳(C)峰,未见明显的钴(Co)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)等金属元素峰.各组磨屑60％以上为类球状颗粒,粒径为0.1～40μm,0.1～1μm的颗粒数量较多,1μm以上的颗粒所占体积百分比大;B组滤膜上的磨屑数量少于另外两组.结论 实验产生的磨屑主要为超高分子量聚乙烯颗粒;钛合金球头镀类金刚石碳膜人工髋关节可减少磨屑的数量.
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人工关节磨屑的提取及表征
背景:磨屑引起生物学反应从而导致人工关节的无菌性松动是假体失效的主要原因,因此获取人工关节磨屑研究其生物学反应对提高人工关节寿命有重要意义.目的:获取纳米级人工关节磨损磨屑,进一步研究生物学反应.方法:通过酸消化法和酶降解法获取人工关节磨屑,比较其分离效果,并获取不同尺寸的粒子,观察纳米粒子的形态.结论与结论:①全髋关节模拟试验机运转循环次数对超高相对分子质量聚乙烯磨屑大小、形貌有一定的影响.②磨屑粒径分布范围很广,大到100 μm以上,小到小于1 μm.③从消化方法上来看,酶消化和酸消化法分离超高相对分子质量聚乙烯磨屑有效可行.
关键词： 磨屑 人工关节 超高相对分子质量聚乙烯 分离 表征 -
人工关节磨屑颗粒诱导巨噬细胞分泌细胞因子与依那西普干预的影响
目的:已证实肿瘤坏死因子α在人工关节无菌性松动过程中发挥重要作用,依那西普为肿瘤坏死因子α拮抗剂,拟验证采用依那西普预防人工关节钛颗粒刺激巨噬细胞分泌肿瘤坏死因子α等细胞因子导致无菌性松动的可能性.方法:实验于2007-03/07在宁夏医学院生殖与遗传实验室完成(宁夏省部级重点实验室).①主要试剂与药物:依那西普 (Enbrel, Amgen and Wyeth),钛颗粒(美国ZIM-MER公司提供,微粒直径为3～5 μm).②小鼠腹腔巨噬细胞的分离、培养:麻醉后处死12只6～8周的清洁级BALB/C小鼠,腹腔注入无血清RPMI1640 培养液5 mL,3～5 min后,无菌条件下打开小鼠腹腔,吸取腹腔液,离心洗涤后显微镜下计数,调整细胞至3×109/L,均匀加入24孔培养板中,置于37 ℃、体积分数为0.05的CO2培养箱中培养.12 h后更换培养液,去掉未贴壁的细胞,得到巨噬细胞.实验过程中对动物处置符合动物伦理学要求.③评估指标:24 h后将培养细胞分为5组,每组有8个平行孔:单纯细胞组,1×1012/L钛颗粒组,1×1012 /L 钛颗粒+10 μg/L依那西普组,1×1012/L钛颗粒+100 μg/L 依那西普组,1×1012/L钛颗粒+1 000 μg/L依那西普组.继续培养18 h后,用酶联免疫法检测上述各组细胞上清液中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1、白细胞介素6的浓度.结果:1×1012/L钛颗粒组细胞培养上清液肿瘤坏死因子α、白细胞介素6、白细胞介素1浓度明显高于单纯细胞组、1×1012/L钛颗粒+100,1 000 μg/L依那西普组(P < 0.001).1 000 μg/L依那西普组低于10 μg/L依那西普组,差异有显著性(P < 0.001).结论:依那西普呈剂量依赖性的有效抑制磨屑颗粒诱导的巨噬细胞分泌细胞因子,有望成为预防人工关节无菌性松动的药物.
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海普林软膏配以得宝松治疗面部痤疮瘢痕疙瘩56例疗效观察
面部痤疮瘢痕疙瘩是皮肤科美容治疗的棘手问题,既往多采用磨屑或切除瘢痕的方法,结果并不令人满意,且有影响面部美观的风险.1997年3月至今,我院皮肤科采用海普林(hepu-diod)软膏外涂病损部位皮损内注射得宝松的方法治疗面部瘢痕疙瘩56例取得满意疗效,现将结果报道如下:
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淫羊藿总黄酮抑制单核细胞分泌M-CSF对人工关节松动的影响
目的 探讨淫羊藿总黄酮对人工关节无菌性松动的防治作用.方法 分离人外周血单核细胞体外培养,加入超高分子聚乙烯、金属微粒及不同浓度的淫羊藿总黄酮培养后,放免法测定各组细胞上清液中巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)的含量.结果 超高分子聚乙烯、金属微粒组的含量明显高于对照组,淫羊藿总黄酮组的含量明显低于超高分子聚乙烯、金属微粒组而不同浓度组淫羊藿总黄酮之间的差异无统计学意义.结论超高分子聚乙烯、金属微粒可刺激单核细胞过量分泌M-CSF,淫羊藿总黄酮能有效地抑制单核细胞的过量分泌,可能在防治人工关节松动中起到作用.
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异丙酚在磨屑术中的应用
异丙酚是一种毒性小、苏醒快、镇静理想的静脉麻醉药.对16例青壮年磨屑者,其中二次手术2例,ASAⅠ级,达到镇静催眠的麻醉效果.
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脂多糖对人工关节磨屑诱导的骨溶解的影响
目的 探讨脂多糖(LPS) 促进人工关节松动的可能性.方法 采集30例人体外周血,分离单核细胞(Mos),分组培养.实验分4组(n=30):A组(对照组)仅加入Mos;B组加入Mos+LPS(100 μg/L),C组加入Mos+超高分子聚乙烯微粒(UHMWPE);D组加入Mos+UHMWPE+LPS(100 μg/L).培养48 h后,放免法测定上清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白细胞介素6(IL-6)的含量.结果 D组TNF-α和IL-6水平分别明显高于A、B、C组(P＜0.05);B组与C组之间TNF-α、IL-6水平差异无统计学意义(P>0.05).结论 LPS能有效地刺激Mos分泌TNF-α、IL-6,效果与UHMWPE相似,且具有促进UHMWPE刺激TNF-α、IL-6分泌的作用,增强了UHMWPE的溶骨效应.
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红霉素抑制人工关节磨屑诱导的骨溶解
目的探讨红霉素(EM)防治人工关节松动的可能性.方法采集30例人体外周血,分离单核细胞(MO).每例标本分成6组.A组:仅MO;B组:MO+超高分子聚乙烯微粒(UHMWPE);C组:MO+UHMWPE+帕米磷酸钠(10μg/ml);D组:MO+UHMWPE+EM(5μg/ml);E组:MO+UHMWPE+EM(10 μg/ml);F组:MO+UHMWPE+EM(25μg/ml).培养48 h后,放免法测定上清中肿瘤坏死因子(TNF)含量.结果A、C、D、E、F组的TNF含量明显低于B组.结论EM能有效地抑制由于UHMWPE刺激MO而分泌的TNF的量.EM的效果与帕米磷酸钠相似,能防治人工关节置换术后由微粒诱导的炎症性因子引发的骨溶解,有望成为将来防治人工关节无菌性松动的一种很有潜力的药物.
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脂多糖对人工关节无菌性松动的影响
[目的]探讨脂多糖(LPS) 促进人工关节松动的可能性.[方法]采集40 例人体外周血,分离单核细胞(MOs),分组培养,A 组(对照组):仅MOs;B 组:MOs+ 超高分子聚乙烯微粒(UHMWPE,未去除LPS);C 组:MOs+LPS;D 组:MOs+UHMWPE(去除LPS);E组:MOs+UHMWPE(去除LPS)+ LPS.培养48 h后,放免法测定上清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)、白介素6( IL-6)的含量.[结果]E组TNF-α、IL-6含量明显高于A、B、C、D组(P<0. 05);B组TNF-α、IL-6较D组增高(P<0. 05).[结论]LPS对UHMWPE刺激TNF-α、IL-6分泌有协同的作用,增强了UHMWPE的溶骨效应.
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腺病毒介导NELL1促进骨溶解后的高质量骨再生
[目的]研究具有特异性成骨作用的NELL1因子对磨屑所致骨溶解的影响,为骨溶解病的治疗提供一种新方案.[方法]建立聚乙烯( Polyethylene,PE)颗粒诱导的颅骨骨溶解模型,68只Balb/c小鼠随机分成4组,即假手术组:术后1d颅顶皮下注射0.1 ml生理盐水；颗粒对照组:植入10 mg PE颗粒,术后1d注射0.1ml生理盐水；实验组(Ad - GFP - NELL1组):植入10 mg PE颗粒,术后1d注射0.1 ml( 109 pfu) NELL1荧光重组腺病毒载体( Ad - GFP - NELL1)；安慰剂组(Ad - GFP组):植入10 mg PE颗粒,术后1d注射0.1ml (109 pfu)荧光重组腺病毒载体( Ad - GFP).术后10 d采用活体荧光成像检测NELL1及GFP表达情况,并于处死后进行Micro - CT、组织学及生物力学的检测.[结果]活体荧光证实实验组与安慰剂组小鼠颅顶有NELL1及GFP的高度表达,Micro - CT 3D图像观察实验组小鼠的颅骨骨溶解所致骨量丢失明显减少,所选兴趣区(ROI)的骨体积(BV)、骨密度(BMD)、骨小梁厚度(Tb.Th.3D)、骨表面积体积比(BS/BV)均明显优于对照组及安慰剂组.组织学切片观察到实验组的骨再生明显增多.另外,实验组小鼠的颅骨弹性模量[(2.50±0.12)MPa]也明显优于对照组[(0.60±0.20)MPa]及安慰剂组[ (0.82±0.09) MPa](OP＜0.01).[结论]腺病毒介导表达的成骨因子NELL1能通过促进高质量的骨再生平衡磨屑所致骨溶解的骨量丢失,是治疗骨溶解的一种潜在性解决方案.
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依那西普对磨屑诱导骨溶解影响的实验研究
[目的]检测依那西普(Etanercept,Enbrel)对钛颗粒刺激巨噬细胞(macrophages,MΦ)分泌肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素1(interleukin-1,IL-1)、白介素6(interleukin-6,IL-6)的影响,探讨依那西普防治人工关节无菌性松动的可能性.[方法]分离、培养小鼠腹腔巨噬细胞,24 h后分为5组.A组:仅为MΦ;B组:MΦ+钛颗粒;C组:MΦ+钛颗粒+依那西普(10 ng/ml);D组:MΦ+钛颗粒+依那西普(100 ng/ml);E组:MΦ+钛颗粒+依那西普(1 000 ng/ml).培养18 h后,用酶联免疫法(ELISA)检测细胞培养上清液中TNF-α、IL-1、IL-6的含量.[结果]B组TNF-α、IL-1、IL-6含量明显高于A、D、E组(P＜0.001),E组TNF-α、IL-1、IL-6的含量明显低于B组、C组(P＜0.001,E组和D组间无统计学意义(P＞0.05).[结论]钛颗粒可以刺激MΦ分泌大量的TNF-α、IL-1、IL-6,依那西普能够呈剂量依赖型地有效抑制钛颗粒诱导的MΦ分泌TNF-α、IL-1、IL-6,有望成为预防人工关节无菌性松动的药物.
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二磷酸盐及NSAIDs对人工关节松动影响的实验研究
目的:研究二磷酸盐(Biphosphonates,简称BPs),及非甾体消炎药(NSAIDs)对巨噬细胞(Macrophages,简称M)介导的骨溶解的影响,为临床探索可预防和治疗假体远期松动的药物.方法:经超高分子量聚乙烯(UHMWPE)磨屑刺激后的M培养液中加入45Ca标记的小鼠颅骨及BPs或NSAIDs,测定颅骨吸收情况,并比较分析.结果:M培养液中加入BPs后45Ca释放较对照组显著下降(P＜0.01);NSAIDs组与对照组之间无显著性差异(P＞0.05).结论:BPs能抑制M介导的骨溶解过程,消炎痛浓度为10-6M并不影响骨吸收.试图通过阻断一种或几种骨吸收因子的分泌,从而达到抑制骨吸收的设想有待进一步的研究.
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人工关节松动与磨屑及细胞因子的关系
人工关节置换历经了30多年的发展与改进,使用寿命已大大提高.过去,人工关节置换术后的感染是重要的并发症,如今,因操作技术改进与抗生素水平的提高,假体的松动逐渐成为人工关节置换术的首要并发症.随着临床实践和研究的深入,人们开始认识到"磨屑"即假体磨损颗粒是引起松动的重要因素.
