全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是緩解關(guān)節(jié)疼痛和改善關(guān)節(jié)功能的一種有效的治療手段，其主要適應(yīng)證包括原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎、股骨頭壞死及股骨頸骨折等。近年的一項(xiàng)研究表明美國(guó)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后的終生翻修率超過(guò)18%，且有逐年上升的趨勢(shì)[1]。隨著接受全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)的患者逐漸年輕化，對(duì)關(guān)節(jié)假體使用壽命的要求也在逐漸提高。

　　關(guān)節(jié)假體磨損微粒引起的假體周圍骨質(zhì)溶解和假體無(wú)菌性松動(dòng)是全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后的主要晚期并發(fā)癥，也是公認(rèn)的引起手術(shù)失敗的主要原因[2,3,4]。1977年Willert和Semlitsch首次提出無(wú)菌性骨質(zhì)溶解是由于關(guān)節(jié)假體摩擦界面相互摩擦產(chǎn)生的磨損微粒被巨噬細(xì)胞吞噬從而激活巨噬細(xì)胞和破骨細(xì)胞所致[5]。當(dāng)時(shí)認(rèn)為引起骨質(zhì)溶解的微粒成分主要是起固定作用的骨水泥，即聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）。后續(xù)研究發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)假體的任一組成材料產(chǎn)生的磨損顆粒都會(huì)引起骨質(zhì)溶解[6]，如超高分子聚乙烯（ultra-high molecular weight polyethylene，UHMWPE）、鈦合金、Al2O3、ZrO2、PMMA。以UHMWPE髖臼搭配金屬股骨頭的假體模型為例，使用過(guò)程中患者平均每走一步就會(huì)產(chǎn)生十萬(wàn)到五十萬(wàn)顆微米級(jí)的微粒[7]。不同材料的微粒引起的機(jī)體反應(yīng)不完全相同[8,9]，體外實(shí)驗(yàn)中UHMWPE微粒激活的外周血細(xì)胞主要高表達(dá)巨噬細(xì)胞趨化蛋白（macrophage chemotactic protein-1，MCP-1)、白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6、巨噬細(xì)胞炎性蛋白（macrophage inhibitory protein-1，MIP-1），而鈦微粒和PMMA微粒刺激后外周血細(xì)胞主要高表達(dá)IL-1β和腫瘤壞死因子-15（tumor necrosis factor-15，TNF-15）。目前已證實(shí)UHMWPE磨損微粒是造成骨質(zhì)溶解的最主要原因[10]。另外，磨損微粒的大小、濃度和形態(tài)不同，所引起的機(jī)體細(xì)胞反應(yīng)不同，最終骨質(zhì)溶解的位置和范圍也會(huì)存在差異[8]。Liu等[11]的體外研究發(fā)現(xiàn)，直徑為納米級(jí)（<50 nm）的UHMWPE微粒不會(huì)引起外周血中促炎因子（TNF-a、IL-1β、IL-6、IL-8）水平上升，并發(fā)現(xiàn)直徑0.1~1.0 μm的UHMWPE顆粒最具生物活性。1994年，Harris[12]提出了"微粒?。╬article disease）"的概念，強(qiáng)調(diào)假體使用過(guò)程中產(chǎn)生的磨損微粒可引起人體反應(yīng)，微米級(jí)別甚至更小的微粒刺激假體周圍細(xì)胞表達(dá)促炎因子和促溶骨因子，破骨細(xì)胞不斷積累和激活，同時(shí)成骨細(xì)胞活性受到抑制，使假體周圍基礎(chǔ)多細(xì)胞單位（bone multicellular units，BMU）中破骨細(xì)胞活動(dòng)占據(jù)優(yōu)勢(shì)引起溶骨。

　　本文以"hip replacement arthroplasty"、"osteolysis"為檢索詞在PubMed上進(jìn)行主題檢索，以"hip replacement"、"hip arthroplasty"、"osteolysis"、"periprosthetic osteolysis"、"particle disease"在Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行主題檢索，以"全髖關(guān)節(jié)置換"、"骨質(zhì)溶解"、"假體周圍骨質(zhì)溶解"、"微粒病"為關(guān)鍵詞在萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行檢索。檢索過(guò)程中限制文獻(xiàn)文種為英文或中文，共檢索文獻(xiàn)5 483篇，其中英文5 244篇，中文239篇。文獻(xiàn)納入標(biāo)準(zhǔn)：①2010年之前的高引文獻(xiàn)；②2010年及以后發(fā)表的全髖關(guān)節(jié)置換臨床隨訪文獻(xiàn)；③2010年及以后發(fā)表的假體周圍骨質(zhì)溶解的生物學(xué)機(jī)制研究的文獻(xiàn)。排除標(biāo)準(zhǔn)：①相似研究的文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間過(guò)久或影響因子較低者；②無(wú)法獲得全文的文獻(xiàn)。依據(jù)上述納入及排除標(biāo)準(zhǔn)，本文最終納入文獻(xiàn)63篇，就目前關(guān)節(jié)假體周圍骨質(zhì)溶解的細(xì)胞分子機(jī)制作一綜述。

　　一、假體周圍骨質(zhì)溶解所涉及的主要細(xì)胞

　　（一）單核巨噬細(xì)胞系

　　1．巨噬細(xì)胞

　　有研究發(fā)現(xiàn)微粒病不僅僅是局部反應(yīng)，外周血及骨髓中的單核細(xì)胞在巨噬細(xì)胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，M-CSF）、MCP-1等細(xì)胞因子作用下遷移到實(shí)體組織，分化為組織定居巨噬細(xì)胞或樹突狀細(xì)胞，參與維持局部微環(huán)境的內(nèi)穩(wěn)態(tài)[7,13]。小鼠體內(nèi)成像技術(shù)發(fā)現(xiàn)UHMWPE磨損微粒刺激股骨后引起全身循環(huán)系統(tǒng)的巨噬細(xì)胞遷移至關(guān)節(jié)局部[14]。另有研究發(fā)現(xiàn)微粒刺激后血漿中1-磷酸鞘氨醇濃度會(huì)升高，使循環(huán)系統(tǒng)中單核細(xì)胞遷移到骨髓和假體周圍組織[15]。

　　作為固有免疫系統(tǒng)的"哨兵"，巨噬細(xì)胞在炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)的起始階段有重要作用。磨損微粒主要有兩種途徑作用于巨噬細(xì)胞。①吞噬作用：磨損微粒產(chǎn)生后被纖連蛋白、玻連蛋白、白蛋白和纖維蛋白原等來(lái)自血液或關(guān)節(jié)滑液中的蛋白包裹[16]，巨噬細(xì)胞或其他固有免疫系統(tǒng)的細(xì)胞可以通過(guò)整合素介導(dǎo)、Fc受體、補(bǔ)體受體、清道夫受體與磨損微粒表面吸附蛋白連接。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)UHMWPE微粒能使單核巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞中的CD11c分子表達(dá)上調(diào)[17]。被吞噬的磨損顆粒引起溶酶體損害，通過(guò)細(xì)胞內(nèi)溶酶體成分釋放激活炎癥因子表達(dá)通路。UHMWPE顆粒被假體周圍細(xì)胞吞噬，可引起內(nèi)吞體的膜不穩(wěn)定以及核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受體-3（NACHT，LRR and PYD domains-containing protein 3，NALP3）等炎性小體激活[18]。②通過(guò)模式識(shí)別受體：組織定居的巨噬細(xì)胞表面有豐富的模式識(shí)別受體（pattern recognition receptors，PRRs），可以識(shí)別病原相關(guān)分子模式（pathogen-associated molecular patterns，PAMPs）如細(xì)菌脂多糖、脂蛋白等，以及損傷相關(guān)分子模式（damage-associated molecular patterns，DAMPs）如壞死細(xì)胞的RNA、透明質(zhì)酸片段等。磨損微?？蓡为?dú)作用于PRRs，也可以與PAMPs、DAMPs一起作用于巨噬細(xì)胞。鈷離子可以像脂多糖或內(nèi)毒素一樣通過(guò)二聚作用激活Toll樣模式識(shí)別受體（Toll-like receptor，TLR）-4[19]；疏水分子是通過(guò)模式識(shí)別受體引起固有免疫系統(tǒng)反應(yīng)的強(qiáng)力刺激因素[20]，疏水的UHMWPE產(chǎn)生的氧化聚合物高分子可以作為TLR1和TLR2的配體激活巨噬細(xì)胞。有研究證實(shí)UHMWPE的降解產(chǎn)物氧化碳鏈作用于TLR1和TLR2可促進(jìn)IL-1β前體的表達(dá)[21]。細(xì)菌脂多糖作為一種疏水的脂質(zhì)分子，與磨損微粒有高親和性，兩者可共同組成復(fù)合物通過(guò)TLR被巨噬細(xì)胞識(shí)別，且復(fù)合物所引發(fā)的炎性因子的表達(dá)強(qiáng)于單一成分所引起的[22,23]。此外，不同種微粒會(huì)通過(guò)不同的模式識(shí)別受體作用于巨噬細(xì)胞。小鼠關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射UHMWPE磨損微粒，7 d后與注射PBS緩沖液的對(duì)照組相比關(guān)節(jié)滑膜增厚、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)增加，關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞的TLR-2上調(diào)而TLR-1和TLR-4表達(dá)無(wú)變化[24]。微粒通過(guò)與PRRs作用使巨噬細(xì)胞表達(dá)炎性因子、趨化因子、蛋白水解酶、活性氧、NO、前列腺素E2（prostaglandin E2，PG-E2）等炎性介質(zhì)，最終使破骨細(xì)胞在骨-移植物界面不斷累積和激活[25]。

　　有研究證實(shí)磨損微?？捎绊懢奘杉?xì)胞的極化分型。巨噬細(xì)胞在局部微環(huán)境的作用下會(huì)分化出各種亞型，按照細(xì)胞表型及其分泌的細(xì)胞因子分為兩種亞型——經(jīng)典活化的M1型和選擇性活化的M2型。M1型具有很強(qiáng)的抗原呈遞能力，其特點(diǎn)是大量分泌TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-23等促炎因子；單核細(xì)胞在IL-4、IL-13或糖皮質(zhì)激素作用下會(huì)極化為M2型，其特點(diǎn)是炎性因子分泌減少及大量分泌IL-10。有研究結(jié)果顯示在IFN-γ、IL-3、TNF-α和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor, GM-CSF）作用下磨損微粒使M0巨噬細(xì)胞極化為M1型，從而促進(jìn)炎癥發(fā)生[26]。在翻修假體周圍組織中M1巨噬細(xì)胞占所有巨噬細(xì)胞的比例高于初次手術(shù)的患者[27]。將小鼠巨噬細(xì)胞與PMMA微粒共培養(yǎng)后得到M1型巨噬細(xì)胞，再添加IL-4處理后可使M1型極化為M2型，而單獨(dú)用IL-4處理未分化小鼠巨噬細(xì)胞則不會(huì)使細(xì)胞極化為M2型[28]。

　　2．破骨細(xì)胞

　　破骨細(xì)胞是來(lái)源于單核巨噬細(xì)胞造血系的多核巨細(xì)胞，其特點(diǎn)是高表達(dá)抗酒石酸酸性磷酸酶（tartrate-resistant acid phosphatase，TRAP）和組織蛋白酶K（cathepsink K，CTSK）。

　　中性粒-巨噬細(xì)胞系造血祖細(xì)胞在M-CSF、TNF-α等細(xì)胞因子作用下分化為早期單核破骨細(xì)胞前體細(xì)胞。早期破骨細(xì)胞前體細(xì)胞表達(dá)核因子κB受體活化因子RANK，RANK與NF-κB受體活化因子配體RANKL結(jié)合誘導(dǎo)破骨細(xì)胞前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為破骨細(xì)胞。RANKL可以以跨膜分子和游離分子的形式存在。成骨細(xì)胞和成纖維細(xì)胞受磨損微粒刺激后，細(xì)胞膜表面RANKL跨膜分子增多；微粒誘導(dǎo)下巨噬細(xì)胞合成的TNF-α、IL-1β、PG-E2會(huì)刺激成骨細(xì)胞、T細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞，生成更多的RANKL游離分子[29,30]。骨保護(hù)素（osteoprotegerin，OPG）主要由樹突狀細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和成骨細(xì)胞分泌，是RANKL的競(jìng)爭(zhēng)性抑制物，可與RANKL結(jié)合從而抑制其與RANK結(jié)合[31]。局部RANKL與OPG的比例與骨質(zhì)缺損的大小相關(guān)[32,33]。

　　在破骨細(xì)胞的成熟過(guò)程中各類細(xì)胞因子也起到重要作用。在RANKL與RANK結(jié)合的同時(shí)，IL-1β刺激破骨細(xì)胞前體細(xì)胞向破骨細(xì)胞分化。微粒刺激巨噬細(xì)胞、成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞分泌的MCP-1、MIP-1和IL-8能夠增強(qiáng)巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞募集，釋放更多的促破骨細(xì)胞生成因子。TNF-α、IL-1β濃度升高促進(jìn)成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞等分泌OPG[30]。IL-6和TNF-γ可與破骨細(xì)胞表面的CD126和CD119受體結(jié)合，通過(guò)JAK/STAT通路使CTSK和TRAP轉(zhuǎn)錄下調(diào)。在翻修假體周圍組織及體外實(shí)驗(yàn)假體中，微?？纱碳魏司奘杉?xì)胞，出現(xiàn)IL-6表達(dá)增加[34,35]。但磨損微粒直接作用于破骨細(xì)胞可激活MAP酶通路，調(diào)節(jié)JAK/STST通路中的細(xì)胞因子反應(yīng)，降低IFN-γ的抑制作用[36]。近來(lái)的研究發(fā)現(xiàn)，骨形態(tài)發(fā)生蛋白（bone morphogenetic protein，BMP）在破骨細(xì)胞分化中也具有重要作用。Wang等[37]通過(guò)在UHMWPE刺激的小鼠氣囊炎模型中利用腺病毒轉(zhuǎn)染骨形態(tài)發(fā)生蛋白受體-Ⅱ（bone morphogenetic protein receptor-Ⅱ，BMPR-Ⅱ）的小干擾RNA研究發(fā)現(xiàn)，BMPR-Ⅱ的干擾可使破骨細(xì)胞分化受到抑制，TRAP和RANK基因和蛋白表達(dá)水平下降。

　　3．樹突狀細(xì)胞

　　樹突狀細(xì)胞在微粒引起的免疫反應(yīng)中起誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)作用。在UHMWPE磨損顆粒募集的眾多免疫細(xì)胞中，樹突狀細(xì)胞具有增強(qiáng)炎癥和溶骨的作用。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，GM-CSF刺激的髓樣樹突狀細(xì)胞與氧化UHMWPE磨損微粒接觸后，樹突狀細(xì)胞組織相容性復(fù)合體-Ⅱ（major histocompatibility complex classⅡ，MHC-Ⅱ）和IL-12的表達(dá)增加[21]。樹突狀細(xì)胞吞噬UHMWPE微粒后無(wú)法完成降解，導(dǎo)致吞噬溶酶體損傷，組織蛋白酶S和組織蛋白酶B釋放到細(xì)胞質(zhì)中，從而激活NALP3炎性小體，最終釋放出IL-1β，引起周圍組織炎癥反應(yīng)[18]。此外，UHMWPE磨損顆粒作用于Raw 264.7巨噬細(xì)胞與DC2.4樹突狀細(xì)胞共培養(yǎng)體系時(shí)，與單獨(dú)作用于兩種細(xì)胞相比巨噬細(xì)胞分化為破骨細(xì)胞的數(shù)量增多，NF-κB、TNF-α、MCP-1、MMP-9表達(dá)增多[38]。

　　4．異物巨細(xì)胞

　　巨噬細(xì)胞通過(guò)吞噬作用消滅磨損顆粒，但如果顆粒過(guò)大則引起巨噬細(xì)胞融合而形成異物多核巨細(xì)胞。異物多核巨細(xì)胞可以吞噬一些較大的異物并產(chǎn)生活性氧、氮自由基、蛋白酶以及溶酶體酶從而促進(jìn)炎癥的發(fā)生[38]。

　?。ǘ╅g質(zhì)細(xì)胞來(lái)源細(xì)胞

　　1．成骨細(xì)胞

　　成骨細(xì)胞由骨髓基質(zhì)或骨膜中間質(zhì)干細(xì)胞的骨襯細(xì)胞分化而來(lái)。UHMWPE微粒使成骨細(xì)胞前體細(xì)胞的增殖率降低[39]。成熟成骨細(xì)胞在磨損微粒單獨(dú)刺激或磨損微粒與TNF-α、IL-1β共同刺激下激活NF-κB轉(zhuǎn)錄因子，上調(diào)趨化因子MCP-1、IL-8和CXC趨化因子12（CXC chemokine ligand-l2，CXCL-12）的表達(dá)，募集單核細(xì)胞、T細(xì)胞和中性粒細(xì)胞參與局部炎癥的發(fā)生，同時(shí)還增加了RANKL、M-CSF表達(dá)以參與破骨細(xì)胞的募集、成熟和激活。此外，OPG、IL-6表達(dá)也會(huì)增加，通過(guò)JAK/STAT通路抑制破骨細(xì)胞CTSK和TRAP表達(dá)[30]；IL-6還可刺激成骨細(xì)胞RANKL表達(dá)促進(jìn)骨吸收，提高破骨細(xì)胞中RANKL的敏感性[40]。同一細(xì)胞因子作用的多樣性也增加了尋找抗骨質(zhì)溶解藥物靶點(diǎn)的難度。

　　2．骨細(xì)胞

　　近年來(lái)的研究證實(shí)，骨細(xì)胞可以移除陷窩周圍骨基質(zhì)從而進(jìn)行骨重塑[41]，稱為骨細(xì)胞性骨溶解。該機(jī)制對(duì)維持骨的礦物質(zhì)平衡具有重要作用[42]。在甲狀旁腺功能亢進(jìn)患者，可觀察到因骨細(xì)胞性骨質(zhì)溶解導(dǎo)致的骨陷窩面積擴(kuò)大[43]。在UHMWPE微粒刺激下，骨細(xì)胞的細(xì)胞活性無(wú)變化，但骨細(xì)胞MMP-13、碳酸酐酶2、CTSK和TRAP的表達(dá)上調(diào)，導(dǎo)致陷窩周圍骨質(zhì)流失；在小鼠顱骨中植入U(xiǎn)HMWPE微?？墒构羌?xì)胞的陷窩面積增大；翻修手術(shù)患者的髖臼活檢也發(fā)現(xiàn)UHMWPE微粒作用下骨松質(zhì)中骨細(xì)胞的陷窩面積比初次全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)者大[44]。這一發(fā)現(xiàn)說(shuō)明骨細(xì)胞性骨溶解也是磨損微粒引起骨質(zhì)溶解的原因之一。

　　3．成纖維細(xì)胞

　　全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后，假體的關(guān)節(jié)面及骨-假體之間會(huì)形成一層肉芽組織膜，巨噬細(xì)胞和成纖維細(xì)胞是骨-假體界膜組織中的主要細(xì)胞類型。在炎性信號(hào)調(diào)控下，關(guān)節(jié)滑液大量分泌[45]，沖刷假體關(guān)節(jié)面磨損產(chǎn)生的顆粒，并且將炎性分子轉(zhuǎn)運(yùn)到鄰近位置，使骨質(zhì)溶解范圍擴(kuò)大，破壞移植物-骨界面愈合[25]。界膜中的成纖維細(xì)胞在骨-假體界面的骨微環(huán)境中對(duì)骨質(zhì)溶解有雙向調(diào)節(jié)作用。在磨損顆粒作用下，成纖維細(xì)胞分泌MCP-1、IL-8、MMP、TNF-α和RANKL來(lái)調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞生成[46]。界膜中的成纖維細(xì)胞與破骨細(xì)胞前體細(xì)胞相互作用可以產(chǎn)生低PH環(huán)境和CTSK，有利于破骨細(xì)胞活動(dòng)。另有研究發(fā)現(xiàn)成纖維細(xì)胞還可以通過(guò)分泌IL-6來(lái)抑制破骨細(xì)胞激活[47]，從而抑制骨質(zhì)溶解的發(fā)生。

　?。ㄈ┝馨图?xì)胞系

　　在假體無(wú)菌性松動(dòng)患者中可觀察到淋巴細(xì)胞從血管周圍滲入假體周圍組織，磨損顆粒激活的巨噬細(xì)胞分泌MIP-1和MCP-1募集外周淋巴細(xì)胞到局部組織[48,49]。T細(xì)胞受TNF-α、IL-1刺激后RANKL表達(dá)增加，促進(jìn)破骨細(xì)胞成熟。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞膜表面的活化白細(xì)胞黏附分子（actived leukocyte cell adhesion molecule，ALCAM）和細(xì)胞間黏附分子-1（intercellular cell adhesion molecule-1，ICAM-1）與T細(xì)胞CD6和淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1（lymphocyte function-associated antigen-1，LFA-1）結(jié)合會(huì)增強(qiáng)成骨細(xì)胞IL-6的表達(dá)，抑制破骨細(xì)胞活性[50]。但是也有研究觀察到在淋巴細(xì)胞缺陷的小鼠仍有微粒引起的骨質(zhì)溶解發(fā)生，因此認(rèn)為T細(xì)胞在磨損顆粒引起的骨質(zhì)溶解中作用不大[30]。

　　二、NF-κB在假體周圍骨質(zhì)溶解中的作用

　　NF-κB是一種核內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子，有調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)和骨代謝的基因表達(dá)[51]。非活性狀態(tài)下，NF-κB與其抑制蛋白IκB結(jié)合存在于胞質(zhì)中。各種刺激因素通過(guò)IκB的降解活化NF-κB，活化的NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核，誘導(dǎo)各種細(xì)胞因子的產(chǎn)生。

　　磨損微粒刺激后，巨噬細(xì)胞、骨髓間質(zhì)干細(xì)胞和成纖維細(xì)胞中IL-6、MCP-1及MIP-1的表達(dá)都受到轉(zhuǎn)錄因子NF-κB的調(diào)節(jié)[52,53,54]。MCP-1可調(diào)節(jié)單核巨噬細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞和T細(xì)胞的遷移，也可以刺激單核巨噬細(xì)胞釋放IL-1和IL-6。通過(guò)破壞MCP-1配體與CC趨化因子受體-2（CC chemokine receptor 2，CCR-2）受體結(jié)合可以減少巨噬細(xì)胞向UHMWPE灌注點(diǎn)的遷移。micro-CT結(jié)果證實(shí)，在UHMWPE微粒刺激后，CCR-2受體被拮抗的裸鼠的股骨骨質(zhì)密度高于正常組經(jīng)微粒刺激后的股骨骨質(zhì)密度[55]。MIP-1α有很強(qiáng)的對(duì)單核巨噬細(xì)胞和白細(xì)胞的趨化作用和對(duì)破骨細(xì)胞的募集、分化作用，MIP-1α可刺激促炎因子IL-1、IL-6和TNF-α的釋放[7]。最近有研究采用誘騙寡核苷酸（decoy oligodeoxynucleotide，decoy ODNs）技術(shù)，競(jìng)爭(zhēng)性抑制NF-κB與靶基因啟動(dòng)子的結(jié)合，從而阻止下游基因轉(zhuǎn)錄。將UHMWPE顆粒與人THP1巨噬細(xì)胞共培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)組使用雙鏈NF-κB decoy-ODN進(jìn)行干擾，與裸ODN對(duì)照組相比TNF-α、MCP-1、MIP-1α的表達(dá)水平明顯下降，從而使巨噬細(xì)胞的募集受到抑制[40]。

　　NF-κB可以調(diào)節(jié)破骨細(xì)胞前體細(xì)胞分化為破骨細(xì)胞。促炎因子可誘導(dǎo)破骨細(xì)胞前體細(xì)胞表達(dá)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子NF-κB亞基P50、P52以及c-Fos、NFATc1。在破骨細(xì)胞分化過(guò)程的早期，RANKL和TNF作用于破骨細(xì)胞前體細(xì)胞，通過(guò)NF-κB調(diào)節(jié)破骨前體細(xì)胞分化為破骨細(xì)胞，上調(diào)轉(zhuǎn)錄因子NFATc1和c-Fos，促進(jìn)破骨效應(yīng)分子TRAP和CTSK的表達(dá)。抑制NF-κB可抑制RANKL和TNF誘導(dǎo)的破骨細(xì)胞分化[56]。

　　NF-κB也有對(duì)抗骨質(zhì)溶解的調(diào)節(jié)作用。NF-κB可調(diào)節(jié)Ⅰ型膠原基因表達(dá)，從而使成骨細(xì)胞分泌膠原誘導(dǎo)骨形成[1,57]。MSC細(xì)胞中NF-κB下游的抗炎因子表達(dá)，如IL-10可起到調(diào)節(jié)免疫的作用[58]。鈦微粒能夠刺激NF-κB下游的干擾素-γ（interferon-γ，IFN-γ）和IL-6表達(dá)，從而發(fā)揮抗破骨細(xì)胞生成作用[36]。近來(lái)的研究證實(shí)，抑制NF-κB的活性可以抑制β-鏈蛋白（β-catenin）降解，從而增強(qiáng)間質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSCs）的成骨能力[59,60]。

　　三、"微粒病"的個(gè)體差異性

　　使用相同磨損率假體的患者骨質(zhì)溶解情況并不相同，除所用材料、手術(shù)技術(shù)的差異外，遺傳學(xué)因素也是骨質(zhì)溶解反應(yīng)差異的原因[61]。Gordon等[62]發(fā)現(xiàn)具有影像學(xué)骨質(zhì)溶解的患者其外周血單核細(xì)胞中IL-1β和IL-6的表達(dá)顯著增加，這說(shuō)明某些患者對(duì)磨損顆粒反應(yīng)更"敏感"。參與骨質(zhì)溶解的諸多環(huán)節(jié)中，任一部分基因組的核苷酸變化都會(huì)導(dǎo)致最終結(jié)果的不同。Wilkinson等[63]最先研究了編碼TNF-α基因的多態(tài)性與全髖關(guān)節(jié)置換后假體周圍骨質(zhì)溶解的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)攜帶TNF-α-238A等位基因的患者術(shù)后發(fā)生骨質(zhì)溶解的概率比非攜帶患者更大（OR=1.7），且該等位基因是骨質(zhì)溶解的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。此后又有學(xué)者陸續(xù)研究了IL-1 Rα+2018位點(diǎn)、IL-6基因、MMP-1基因的單核苷酸多態(tài)性與骨質(zhì)溶解發(fā)生的相關(guān)性[48]。但目前針對(duì)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后無(wú)菌性松動(dòng)的遺傳易感性的決定基因尚無(wú)定論，仍需大樣本多中心研究進(jìn)行驗(yàn)證。

　　通過(guò)文獻(xiàn)回顧，假體周圍骨質(zhì)溶解機(jī)制的研究進(jìn)展主要包括以下幾個(gè)方面：①微粒通過(guò)吞噬作用或模式識(shí)別受體激活巨噬細(xì)胞，產(chǎn)生趨化因子GM-CSF、MCP-1、MIP-1和促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α等；②磨損顆粒作用下成纖維細(xì)胞、樹突細(xì)胞和淋巴細(xì)胞分泌MCP-1、MIP-1、IL-8，可促進(jìn)局部巨噬細(xì)胞的募集和激活，RANKL、TNF-α和IL-1β表達(dá)增多可促進(jìn)破骨細(xì)胞前體細(xì)胞分化為成熟破骨細(xì)胞；③TNF-α、IL-1β與磨損顆粒作用于成骨細(xì)胞可促進(jìn)IL-6、MCP-1和M-CSF的表達(dá)；④IL-6和IFN-γ有下調(diào)破骨細(xì)胞TRAP和CTSK表達(dá)的作用；⑤磨損微?？梢鸺袤w周圍骨細(xì)胞性骨質(zhì)溶解。

　　假體周圍骨質(zhì)溶解機(jī)制涉及的細(xì)胞和細(xì)胞因子作用復(fù)雜，目前尚無(wú)十分明確和完善的認(rèn)識(shí)，針對(duì)細(xì)胞內(nèi)通路的研究更是有限。相關(guān)研究的不斷深入，將有利于找到防治假體周圍骨質(zhì)溶解的有效靶點(diǎn)。但需注意的是目前大部分研究都是體外或小動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果與人體內(nèi)的細(xì)胞反應(yīng)可能存在差異。在假體周圍骨質(zhì)溶解的進(jìn)程中，NF-κB影響的諸多細(xì)胞通路都發(fā)揮了作用，不同的細(xì)胞和細(xì)胞因子構(gòu)成的微環(huán)境條件引起不同的作用效果。有學(xué)者提出了抑制NF-κB活性，阻礙其下游基因表達(dá)從而抑制假體周圍骨質(zhì)溶解的策略，但抑制NF-κB最終會(huì)引起的具體效應(yīng)目前尚不清楚。此外，通過(guò)遺傳易感基因篩選關(guān)節(jié)置換術(shù)后容易發(fā)生骨質(zhì)溶解的患者，針對(duì)性地設(shè)計(jì)預(yù)防措施，也可作為防治假體周圍骨質(zhì)溶解的策略之一。