磷酸三钙磨损颗粒诱导小鼠假体周围骨细胞损伤的作用

TCP wear particles causes injury of periprosthetic osteocytes in the mouse calvaria

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摘要目的:研究磷酸三钙(TCP)磨损颗粒是否能诱导小鼠颅骨假体周围骨细胞损伤,并探讨其作用机制.方法:36只雄性ICR小鼠随机分为3组(n=12):假手术组(Sham)、模型(TCP)组和3-甲基腺嘌呤(3-MA)组,采用TCP磨损颗粒30 mg置于小鼠颅骨中缝骨膜外缝合皮肤构建小鼠颅骨溶解模型.3-MA处理组小鼠于术后第2天颅顶皮下注射自噬的特异性抑制剂3-MA(1.0 mg/kg),2d1次,2周后处死动物取血清和颅骨.Micro-CT分析各组小鼠颅骨骨密度(BMD)、骨体积分数(BVF)和骨吸收孔(porosity)数;HE染色和流式细胞术检测各组假体周围骨细胞活性及凋亡情况;ELISA法检测各组血清中骨细胞特征蛋白牙本质基质蛋白(DMP-1)和骨硬化蛋白(SOST)水平;Western blot法检测各组假体周围骨细胞中DMP-1、SOST和自噬关键分子Beclin-1及微管相关蛋白1轻链3(LC-3)等蛋白的表达.结果:与Sham组比较,TCP组假体周围骨细胞活性明显降低,骨细胞死亡及凋亡显著增加(P＜0.05),血清SOST水平及其蛋白表达明显增加,而血清DMP-1水平及其蛋白表达显著减少(P＜0.05),Beclin-1表达增加,LC-3Ⅰ向LC-3Ⅱ转换明显增加;与TCP组比较,3-MA组假体周围骨细胞损伤明显加重,骨细胞凋亡显著增加(P＜0.05).结论:TCP磨损颗粒可通过激活凋亡和自噬而诱导假体周围骨细胞损伤,促进假体周围骨溶解和关节无菌性松动.