超高分子量聚乙烯和氧化锆颗粒对兔膝关节周围组织的影响

摘要

目的观察大颗粒超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和氧化锆(zircon ia)对兔膝关节周围组织炎症细胞因子表达的差异和组织学改变,并初步探讨其作用机制。方法日本大耳白兔45只,随机分为UHMWPE颗粒组、氧化锆颗粒组和对照组,每组15只。兔右侧膝关节腔及关节内侧组织分别注入平均直径为58.87μm的UHM-WPE颗粒混悬液(UHMWPE颗粒组)或氧化锆颗粒混悬液(氧化锆颗粒组),颗粒浓度均为0.1%(V/V);对照组只注入等量无菌磷酸盐缓冲液,其余条件均与UHMWPE颗粒组及氧化锆颗粒组相同。分别于实验第8、16、24周取膝关节周围组织,进行病理组织学检查,ELISA法检测标本组织中IL-1β、IL-6、TNF-α的变化。结果与对照组相比,UHMWPE颗粒组可见颗粒周围有大量巨噬细胞、多核巨细胞与成纤维细胞包绕,外周形成纤维膜;而在氧化锆颗粒组,第8周时颗粒周围未见巨噬细胞、多核巨细胞和成纤维细胞,第16周开始出现少量上述细胞,第24周时细胞数增加,但仍然少于UHMWPE颗粒组。实验第8、16、24周,UHMWPE颗粒组IL-1β、IL-6、TNF-α的表达均明显高于氧化锆颗粒组和对照组(P<0.05)。氧化锆颗粒组IL-1β、IL-6、TNF-α的表达在第8、16周组时与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),第24周3种细胞因子均明显高于对照组(P<0.05)。结论在不能被巨噬细胞吞噬的大颗粒中,UHMWPE颗粒的生物活性仍然较氧化锆颗粒强,由此推测UHMWPE颗粒导致假体周围骨质溶解的反应要强于氧化锆颗粒。

关键词

关节假体材料 / 人工关节 / 超高分子量聚乙烯 / 氧化锆 / 细胞因子