生物型与骨水泥型人工髋关节假体置换术后血清中IL-6含量变化的研究

乔金环 董 巍 吴 建伟 刘 创建 余 宏男 王 增立 牛桂莉

人工髋关节置换术是治疗股骨头无菌性坏死、股骨颈骨折、髋关节骨性关节炎的有效方法。因术中需广泛暴露髋关节周围解剖结构、创伤较大，术后炎症反应明显，常常引发各类并发症，导致预后不良。在遭受创伤、感染和手术等打击时，患者的血液动力学、代谢和免疫反应会发生改变。局部的或适度的炎症反应可增强机体的防御能力，加速受损组织的修复和伤口的愈合［1］。但如果在损伤因素作用下，机体内“细胞因子平衡”明显失衡，内环境稳态被破坏，会造成免疫功能的异常，使得患者容易出现感染、败血症等并发症［2，3］。本文选择接受全髋关节置换的患者血液中炎性细胞因子含量作为研究对象，对不同类型人工髋关节假体置换后血清白细胞介素6(interleukin 6，IL-6)进行了检测，并对结果进行统计分析，探讨不同类型假体对血清炎性细胞因子含量变化的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2007年2月至2011年9月在我院行人工全髋关节置换术的患者94例，其中男39例，女55例;年龄52～74岁，平均(59.3±5.9)岁。其中行生物型全髋关节置换术患者52例(A组)，骨水泥型全髋关节置换术患者42例(B组)。所有患者为初次行单侧全髋关节置换术，术前均无近期感染及严重内科疾病，排除恶性肿瘤及服用免疫抑制剂的患者。

1.2 仪器与材料

1.2.1 仪器设备:美国宝特公司生产的Bio-TEK ELx800酶标仪，测定波长为450 nm，试剂盒均购自美国eBioscience公司。

1.2.2 主要材料:生物型人工全髋关节及骨水泥型人工全髋关节(均为德国LINK公司生产)。

1.3 方法 入选患者在入院后行术前准备同时留取静脉血标本4 ml，并于术后24 h再次留取静脉血标本4 ml。离心留血清低温保存，采用酶联免疫吸附测量法测定血清IL-6含量，均按相应检测试剂盒说明书规定操作。手术麻醉方式为全身静吸复合麻醉，全髋关节置换均由同一组骨科医师进行。

1.4 观察指标 人工全髋关节置换术后患者血清中IL-6含量的变化。

1.5 统计学分析应用SPSS 16.0统计软件，计量资料以±s表示，采用t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

人工全髋关节置换术后，患者血清中IL-6含量较术前升高(P＜0.05)，骨水泥型假体置换术后患者血清中IL-6含量［(52.6±11.7)ng/L］明显高于生物型假体置换术后患者［(46.7 ±11.3)ng/L，P ＜0.05］。见表1。

表1 2组术前及术后血清中IL-6含量ng/L，±s

表1 2组术前及术后血清中IL-6含量ng/L，±s

组别 术前 术后 t值 P值A组(n=52)4.3 ±1.8 51.0 ±10.6 29.86 0.000 B组(n=42)4.2 ±2.3 56.8 ±11.6 29.15 0.000

3 讨论

炎症是具有血管系统的活组织对损伤因子的一种病理性防卫反应，也是最重要的保护性反应。炎性反应主要通过一系列化学因子的介导而实现，这些化学因子称为炎性介质(inflammatory mediator)［4］。炎性介质来源于细胞或血浆，其中细胞因子和化学因子在炎性反应中起重要作用。机体在损伤因素作用下激活单核－巨噬细胞、T淋巴细胞、中性粒细胞等活性细胞形成细胞因子网络，并相互作用，产生细胞因子的级联效应。根据其作用及产生时间分为两类:促炎症细胞因子或前炎性细胞因子，主要介导组织损伤，刺激继发性炎性介质的释放;抗炎性细胞因子或远期细胞因子，可平衡前者的损伤效应，抑制促炎性细胞因子的产生［5］。

IL-6是由巨噬细胞、成纤维细胞和T细胞生成的一种多效性细胞因子，对B细胞成熟和急性期T细胞激活的诱导和调节有重要作用［6］。IL-6是多数急性期蛋白基因的主要调节因子，它会触发JAK/STAT或者MAP激酶通路的活化。因此IL-6能诱导B细胞、肝细胞产生免疫球蛋白和急性期蛋白如C-反应蛋白［7，8］，可作为反映机体炎症和疾病严重程度的重要指标。已有的研究发现，IL-6是无菌性手术术后最早出现变化的细胞因子，同时IL-6的升高和降低均早于C-反应蛋白，C-反应蛋白的变化受IL-6的调节，因而作为置换后并发感染的早期指标，IL-6比C-反应蛋白更有价值［9，10］。此外，临床研究发现IL-6水平的高低与手术持续时间和组织创伤的严重性有关。尤其是IL-6水平的持续升高与之后的手术并发症的发生相关［11］。IL-6是置换后早期的一种促炎性细胞因子，但它也能通过增加IL-1Ra和可溶性TNF受体来减弱TNF-α和IL-1β的活性，从而发挥抗炎效应［12］。机体注入人重组IL-6以后，循环中IL-1Ra，IL-10和氢化可的松的水平升高，抗炎效应增强。在体外，给予IL-6刺激后会引起人巨噬细胞产生IL-1Ra。而人的外周血单核细胞在IL-6刺激后只释放微量的IL-1Ra，因此组织的巨噬细胞可能是IL-1Ra产生的主要来源。此外，IL-6能使巨噬细胞释放前列腺素E2，这是一种强大的内源性免疫抑制剂。IL-6的抗炎作用可能是在炎性反应时出现的一种代偿性的抗炎生理学反应。适度的、受控制的炎症状态有利于损伤的修复和伤口的愈合［13］。在创伤和修复过程中，IL-6不仅激活中性粒细胞，而且还能延迟吞噬细胞对衰老和丧失功能的中性粒细胞的吞噬，从而加剧了创伤后炎性介质的产生，促进创伤后全身炎性反应综合征的发生;另一方面，IL-6也能通过促进sTNFRs和IL-1R2的释放，减弱TNF-α和IL-1作用，起到抗炎性作用。IL-6作为极重要的前炎性介质，在创伤后很快释放入血循环，可作为创伤严重程度的指标，有助于较早地了解全身炎症状况。

本研究中，生物型假体与骨水泥型假体人工髋关节置换术后患者血清中IL-6含量均显著升高，与目前研究结果相符，手术创伤及术中植入假体刺激可能导致血清中炎性细胞因子IL-6含量升高。骨水泥型假体置换术后患者血清中IL-6含量明显高于生物型假体置换术后患者，原因可能为:(1)骨水泥型假体置换术中需等待骨水泥的调制，因此手术时间相对较长，导致炎症反应较重;(2)骨水泥主要成分为聚甲基丙烯酸甲酯，其在植入及凝固过程中可能对周围组织产生刺激，骨水泥硬化过程中放热，导致局部周围组织损伤，从而诱导炎性反应。

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