髋关节置换术后假体无菌性松动的原因及治疗

崑等[9]通过动物实验发现，红霉素可抑制破骨细胞激活，降低 IL-1、TNF 等的分泌和表达，进而延缓和治疗人工关节松 动。基质金属蛋白(MMPs)在假体无菌性松动病机理中可能 发挥重要作用，而强力霉素可抑制 MMPs。Ong SM[10]研究发 现，强力霉素可抑制假体无菌性松动所致骨溶解。 2.2 二磷酸盐 二膦酸盐类是一类合成化合物，主要用于 抑制骨吸收，在临床治疗骨质疏松症上取得了较好的效果。 二膦酸盐类进入体内与羟基磷灰石紧密结合，抑制破骨细胞 活性，从而抑制骨质吸收。此外，二膦酸盐类也有促进成骨 的作用。陈明等[11]通过 36 只 SD 大鼠的动物实试验证明, 阿 仑膦酸钠能够抑制 IL-1beta、IL-6、TNF-alpha 的产生，预防 磨损微粒导致的骨溶解。 2.3 他汀类药物 他汀类药物属 3-羟基-3-甲基戊二酰辅 酶 A(HMG-COA)还原酶抑制剂。崔维顶等[12]通过体外成骨 细胞培养发现，辛伐他汀可以增加碱性磷酸酶的分泌，促进 成骨细胞增殖。他汀类药物不仅能够刺激骨形成，而且对骨 吸收及改建也有影响，它参与调控骨代谢的整个过程，进而 增加骨生成量、增强骨质强度。 2.4 肿瘤坏死因子拮抗剂 已酮可可碱为甲基黄嘌呤衍生 物 是 一 种 TNF 拮 抗 剂 ，长 期 应 用 于 治 疗 周 围 血 管 疾 病 。 Jinhong Lin 等[13]研究发现，己酮可可碱能抑制人外周血单核 细胞中 TNF 的释放，对加入钛微粒的实验组中，TNF 的释放 明显下降。依那西普是一种人重组可溶性 TNF 受体蛋白，其 在体内对 TNF-a 介导的炎性反应有显著抑制作用。陈志荣 等[14]实验研究发现，依那西普能够呈剂量依赖地有效抑制磨 屑诱导的巨噬细胞分泌肿瘤坏死因，有望成为预防人工关节 无菌性松动的药物。 2.5 骨保护素(osteoprotegerin, OPG) 是 TNF-α受体超家族 的一员,能抑制破骨细胞分化、抑制成熟破骨细胞的活性并 诱导其凋亡。所有具有抑制或增加骨吸收作用的各种因子, 都是通过调节胞核因子κB 受体活化因子/细胞核因子κB 受体活化因子配体/骨保护因子(RANK/RANKL/OPG)系统对 破骨细胞的影响而间接发挥作用。研究表明[15]，OPG 表达于 各种成骨系的细胞中,在破骨细胞发育的 RANKL/RANK/ OPG 信号通路中，OPG 结合 RANKL 时可以阻止 RANKL 与表 达于破骨细胞前体细胞的 RANK 的结合，从而抑制破骨细胞 的生成。 2.6 中药及其提取物 淫羊藿是传统的补肾壮阳药，其主 要化学成分为淫羊藿黄酮和淫羊藿多糖。淫羊藿甙作为淫 羊藿的主要有效成分，促进成骨细胞的分化和骨形成，抑制 破骨细胞骨吸收，可能是淫羊藿“补肾健骨”的机制之一，近 年来吸引了众多学者的关注。吕明波等[16]通过体外培养兔 破骨细胞发现,淫羊藿苷可诱导破骨细胞凋亡,抑制骨吸收, 并随一定浓度增加抑制作用增强。淫羊藿苷的这种诱导破 骨细胞凋亡的作用可能对预防及治疗假体松动有一定作用。 2.7 改进假体的材料、设计和工艺 研究新型材料，设计更 加符合力学原理的假体，配合先进的加工技术和固定方法， 减少假体-骨界面间磨损微粒，限制其在假体周围的游走和
stricture[J]. World J Gastroenterol, 2008 ,14(31):4949. [18]Shi-Bing SU, Yoshiharu Motoo, Min-Jue Xie, et al. Eepression of
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1.南京中医药大学在读硕士研究生（南京 210029） 2.南京中医药大学骨伤科研究所 3.江苏省中医院骨科 通信作者：周临东，Tel：13585100503
动。研究发现，磨损颗粒可诱导巨噬细胞产生白细胞介素 1 (IL-1)、白细胞介素 6(IL-6)、肿瘤坏死因子 a (TNF-a）、前列 腺素 E2（PGE2）等破骨细胞激活因子[1]。其中，TNF-a 能促进 已经与核因子-κB 受体活化因子配体（RANKL）作用过的前 体细胞分化为破骨细胞，也能激活成熟的破骨细胞，抑制破 骨细胞的凋亡，增加成熟破骨细胞的成活率[2]。同时，磨损颗 粒也可抑制成骨细胞的功能,使其增殖能力减弱、胞外基质 分泌减少,导致假体周围骨形成减少，进而引起假体松动。 1.2 微动 Goodman 将微动或可诱导的运动定义为，在水泥 或非水泥假体与周围骨之间的细小的运动,用传统的 X 线不 能发现。界面的微动可以抑制假体表面的骨长入而影响生 物学固定效果。经过实验研究发现,1 d 1 次的短期的微动足 以抑制骨长入作用。临床上所指的微动是指发生在假体与 骨或骨水泥界面的活动，多与假体松动有直接关系。假体骨界面的微动大于 150 μm 时会抑制骨形成，导致纤维膜形 成。对纤维膜形成的不稳定假体进行制动可以促进骨形成， 使假体固定程度提高。 1.3 应力遮挡 骨的改造是适应骨负荷情况的变化,遵循 Wolff 定律。在关节插入假体后，由于其插入导致新的负荷 情况而引发骨的改造，这在假体周围没有承受负荷的地方可 以发生骨丢失,这就是通常所说的遮挡。髋关节置换术后股
收稿：2009-10-08） （责任编辑 瞿 全 崔乃强）
髋关节置换术后假体无菌性松动的原因及治疗
段星星 1, 周临东 2,杜 斌 2,沈计荣 3
关键词：髋关节置换术；无菌性松动；假体 中图分类号：R687.4 文献标识码：A 文章编号：1007-6948(2010)02-0248-03
人工关节置换是作为一种重建关节功能有效的方法之 一，使患者的生活质量得到很大改善。随着人工关节使用年 限的延长,人工关节无菌性松动已成为人工关节置换术远期 疗效受限的最主要原因,并严重妨碍了人工关节的发展和推 广。尽管对于人工关节无菌性松动基础和临床研究很多,但 其确切的机制目前仍不清楚。多种研究表明,无菌性松动是 多因素的,既有机械因素(假体磨损、微动、高液压、应力遮挡、 假体设计等),又有生物学因素(主要是磨损微粒诱发的细胞 活化反应、细胞因子释放等生物学反应)。现就当前关于人 工髋关节无菌性松动的发病因素及治疗的研究简述如下。 1 原因 1.1 磨损微粒 上世纪 70 年代末,Charnley 等首次发现，松 动的髋关节假体周围有一层含有大量巨噬细胞和异物巨细 胞的界膜组织,人们才开始关注假体的磨损碎屑及其引起假 体周围纤维界膜的生物学反应。钴铬合金、钛合金、骨水泥、 聚乙烯等碎屑被相继证实能引起“微粒病”,从而导致无菌松