骨保护素(OPG)与OPGL结合后可阻断OPGL与RANK的结合,使之不能激活前体细胞分化为成熟的破骨细胞,从而抑制骨溶解。von.Knoch等在鼠颅骨溶解实验模型中发现外源性OPG能显著抑制破骨细胞,能有效预防UHMWPE诱导的骨溶解,有力的证明OPG/RANKL/RANK系统在磨损颗粒诱导的骨溶解机制中的重要意义。外源性OPG可能为人工关节置换术后磨损颗粒介导的假体周围骨溶解提供了有效的治疗方式。Yang等的实验也证实反转录病毒介导的人白介素(h-IL)-1受体拮抗剂基因转染后,可明显降低鼠IL-18、M-CSF及RANK的水平,可有效预防超高分子聚乙烯颗粒诱导的骨溶解。
信号转导通路和转录因子的激活是颗粒引起人工关节周围骨溶解病理过程中关键性环节,因此以该环节为靶目标(或靶点)的治疗策略可能能够有效防止无菌性松动。这种治疗策略在其他疾病中已获得初步效果,但以防治颗粒性骨溶解为目的的研究目前还很少。在细胞质中,NF-κB与I-κB结合共存,I-κB是κB的抑制因子,必须发生磷酸化后才能与κB脱离并解除抑制作用。在体外实验条件下用NF-κB抑制剂TPCK或CPI阻止I-κB的磷酸化,可以明显抑制PMMA颗粒对NF-κB的活化作用,同时p50转位进入细胞核的数量减少,与DNA的结合力下降。而用NF-κB阻断剂TAT-IκB直接阻断NF-κB的活性,不但强烈抑制PMMA颗粒对IcB的活化作用,还能明显减少前体细胞向破骨细胞的分化。体内试验表明,在上游阻断IcB通路可显著抑制钛颗粒诱导的小鼠颅骨骨溶解。从上述体外和体内试验可以清楚地看到,转录因子NF-κB及与其相关的通路可以作为预防和治疗无菌性松动的靶目标。
有临床证据表明,大环内酯类药物红霉素除有抗菌的药理性能外,还可缓解某些慢性炎症性疾病,并且还能抑制细胞因子(如TNF-α、IL-6、IL-8)等基因的表达。Ren等证实红霉素能抑制PMMA和超高分子聚氯乙烯混合颗粒对NF-κB的活化作用,减少前体细胞的炎症性细胞因子基因表达,减轻RANKL对前体细胞的刺激,减少破骨细胞的生成。红霉素还能抑制颗粒对成熟破骨细胞吸收活性的促进作用,因此有可能成为预防和治疗无菌性松动的有效药物。但是无菌性松动的发生率在20%以下,初次置换术后不加选择地对所有患者都给予红霉素预防性应用显然不合理,所以有可能更适用于松动翻修术后预防松动的再发生,但这些都需要长期大量的临床实验来证明。颗粒促进破骨细胞分化和骨吸收活性的作用必须依赖RANKL的支持,因此用OPG阻断RANKL和RANK的结合也是一种合理的设想。Goater等将转染后稳定分泌OPG的成纤维样滑膜细胞植入小鼠颅骨,可有效抑制钛颗粒诱导的骨溶解;用腺伴随病毒诱导产生OPG的基因疗法也取得相似的效果。干扰素-7能通过降解肿瘤坏死因子受体相关蛋白6(TRAF6)来阻止破骨细胞的生成,但能否抑制颗粒的刺激作用尚需研究。阻断信号转导通路和转录因子会干扰正常细胞的功能,对机体造成损害,如阻断IcB就可能导致肝细胞凋亡。因此,以信号转导通路和转录因子为靶目标的治疗方法,必须达到一定的标准,即在抑制局部病理性细胞活性的同时又不干扰正常细胞的功能,才有可能广泛应用于临床预防或治疗人工关节周围的骨溶解和松动。
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