【摘 要】
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目的:探讨骨组织局部肾素-血管紧张素系统（Renin–angiotensin system,RAS）在磨损颗粒诱导假体周围骨溶解（Periprosthetic Osteolysis,PPOL）中的作用和机制。通过建立小鼠颅骨骨溶解模型,探讨骨组织局部RAS在钛（Ti）颗粒诱导小鼠颅骨骨溶解中的作用以及机制,从而有助于进一步了解磨损颗粒诱导PPOL致病过程的分子机制,可能为PPOL的预防或治疗提供理
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目的:探讨骨组织局部肾素-血管紧张素系统（Renin–angiotensin system,RAS）在磨损颗粒诱导假体周围骨溶解（Periprosthetic Osteolysis,PPOL）中的作用和机制。通过建立小鼠颅骨骨溶解模型,探讨骨组织局部RAS在钛（Ti）颗粒诱导小鼠颅骨骨溶解中的作用以及机制,从而有助于进一步了解磨损颗粒诱导PPOL致病过程的分子机制,可能为PPOL的预防或治疗提供理论基础。方法:本研究首先通过检测PPOL患者行全髋关节置换翻修术的界膜组织和股骨颈骨折患者行初次全髋关节置换术的滑膜组织中RAS组分的表达;应用HE染色和免疫组化检测人界膜组织和滑膜组织的形态和RAS组分的表达,然后通过western blot和RT-q PCR检测RAS组分在人界膜组织和滑膜组织表达的差异。选取60只8周龄C57/BL6随机分为三组（每组20只）:假手术（Sham）组、钛（Ti）组和Ti+培哚普利（Peri）组。建立Ti颗粒诱导小鼠颅骨骨溶解的模型,Ti+Peri组于术后第2天腹腔注射培哚普利（20mg/kg/d）,Sham组和Ti组腹腔注射等量生理盐水,每天一次,共2周。从三组中每组随机挑选三只小鼠,在处死前第10天和第3天分别腹腔注射钙黄绿素（20mg/kg）和茜素红（40mg/kg）,以确定新形成的骨骼。应用免疫组化、western blot和RT-q PCR测定各组小鼠颅骨组织RAS组分的表达,Micro-CT检测骨量和颅骨表面孔隙率,HE染色观察小鼠颅骨中骨质破坏,抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色法测定破骨细胞数,RT-q PCR检测破骨细胞和成骨细胞相关基因m RNA表达,RT-q PCR和western blot检测破骨细胞相关的RANKL/RANK/TRAF6信号通路m RNA基因和蛋白的表达。结果:HE染色发现界膜组织的炎症反应明显高于滑膜组织,免疫组化、western blot和RT-q PCR显示界膜和滑膜组织中都含有RAS组分AT1R、AT2R和ACE,且在界膜组织中的表达显著高于滑膜组织（p<0.05）;在动物实验中,与Sham组相比,Ti组AT1R、AT2R和ACE的表达明显升高（p<0.05）。Micro-CT结果显示:与Sham组相比,Ti组骨破坏明显增多,给予培哚普利干预后骨破坏显著减少（p<0.05）;通过对骨基质密度（BMD）、骨体积分数（BV/TV）和表面孔隙率等指标的分析结果显示:与Sham组相比,Ti组BMD和BV/TV明显减小,而表面孔隙率显著升高（p<0.05）。HE染色结果显示,Ti组小鼠的骨质破坏明显高于Sham组和Ti+Peri组。TRAP染色结果示:与Sham组和Ti+Peri组相比,Ti组的骨松质内存在大量的多核破骨细胞,通过骨组织形态计量学分析结果显示,与Sham组相比,Ti组破骨细胞表面积（OC.s/BS）、破骨细胞数量和侵蚀表面积（ES/BS）显著增加（p<0.05）,而Ti+Peri组以上指标均明显减少（p<0.05）。钙黄绿素/茜素红荧光结果显示:与Sham组相比,Ti组侵蚀区域的骨量生成量明显减少（p<0.05）,通过对颅骨骨形成参数分析显示:与Sham组相比,Ti组骨骼钙化沉积率（MAR）、单位骨小梁面积骨形成率（BFR/BS）和钙化表面积（MS/BS）显著减少（p<0.05）,但Peri抑制了这种变化。RT-q PCR结果显示:与Sham组和Ti+Peri组相比,Ti组中破骨细胞相关基因显著升高,成骨细胞相关基因显著减低（p<0.05）。Western blot和RT-q PCR对颅骨组织中RANKL信号通路相关蛋白和m RNA表达进行检测示:RANKL信号通路相关蛋白和m RNA在Ti组中表达明显高于Sham组和Ti+Peri组（p<0.05）。结论:RAS组分AT1R、AT2R和ACE在滑膜和界膜组织中均有表达,并在PPOL患者界膜组织中高表达,骨组织局部RAS通过调控RANKL信号通路促进Ti颗粒诱导小鼠颅骨骨溶解,表明骨组织局部RAS在磨损颗粒诱导PPOL中发挥重要作用。
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