生物型與骨水泥型人工髖關(guān)節(jié)假體置換術(shù)后血清中IL-6含量變化的研究

喬金環(huán) 董 巍 吳 建偉 劉 創(chuàng)建 余 宏男 王 增立 牛桂莉

人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療股骨頭無菌性壞死、股骨頸骨折、髖關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的有效方法。因術(shù)中需廣泛暴露髖關(guān)節(jié)周圍解剖結(jié)構(gòu)、創(chuàng)傷較大，術(shù)后炎癥反應(yīng)明顯，常常引發(fā)各類并發(fā)癥，導(dǎo)致預(yù)后不良。在遭受創(chuàng)傷、感染和手術(shù)等打擊時，患者的血液動力學(xué)、代謝和免疫反應(yīng)會發(fā)生改變。局部的或適度的炎癥反應(yīng)可增強(qiáng)機(jī)體的防御能力，加速受損組織的修復(fù)和傷口的愈合［1］。但如果在損傷因素作用下，機(jī)體內(nèi)“細(xì)胞因子平衡”明顯失衡，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞，會造成免疫功能的異常，使得患者容易出現(xiàn)感染、敗血癥等并發(fā)癥［2，3］。本文選擇接受全髖關(guān)節(jié)置換的患者血液中炎性細(xì)胞因子含量作為研究對象，對不同類型人工髖關(guān)節(jié)假體置換后血清白細(xì)胞介素6(interleukin 6，IL-6)進(jìn)行了檢測，并對結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，探討不同類型假體對血清炎性細(xì)胞因子含量變化的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2007年2月至2011年9月在我院行人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的患者94例，其中男39例，女55例;年齡52～74歲，平均(59.3±5.9)歲。其中行生物型全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者52例(A組)，骨水泥型全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者42例(B組)。所有患者為初次行單側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)前均無近期感染及嚴(yán)重內(nèi)科疾病，排除惡性腫瘤及服用免疫抑制劑的患者。

1.2 儀器與材料

1.2.1 儀器設(shè)備:美國寶特公司生產(chǎn)的Bio-TEK ELx800酶標(biāo)儀，測定波長為450 nm，試劑盒均購自美國eBioscience公司。

1.2.2 主要材料:生物型人工全髖關(guān)節(jié)及骨水泥型人工全髖關(guān)節(jié)(均為德國LINK公司生產(chǎn))。

1.3 方法 入選患者在入院后行術(shù)前準(zhǔn)備同時留取靜脈血標(biāo)本4 ml，并于術(shù)后24 h再次留取靜脈血標(biāo)本4 ml。離心留血清低溫保存，采用酶聯(lián)免疫吸附測量法測定血清IL-6含量，均按相應(yīng)檢測試劑盒說明書規(guī)定操作。手術(shù)麻醉方式為全身靜吸復(fù)合麻醉，全髖關(guān)節(jié)置換均由同一組骨科醫(yī)師進(jìn)行。

1.4 觀察指標(biāo) 人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者血清中IL-6含量的變化。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析應(yīng)用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件，計量資料以±s表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

人工全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后，患者血清中IL-6含量較術(shù)前升高(P＜0.05)，骨水泥型假體置換術(shù)后患者血清中IL-6含量［(52.6±11.7)ng/L］明顯高于生物型假體置換術(shù)后患者［(46.7 ±11.3)ng/L，P ＜0.05］。見表1。

表1 2組術(shù)前及術(shù)后血清中IL-6含量ng/L，±s

表1 2組術(shù)前及術(shù)后血清中IL-6含量ng/L，±s

組別 術(shù)前 術(shù)后 t值 P值A(chǔ)組(n=52)4.3 ±1.8 51.0 ±10.6 29.86 0.000 B組(n=42)4.2 ±2.3 56.8 ±11.6 29.15 0.000

3 討論

炎癥是具有血管系統(tǒng)的活組織對損傷因子的一種病理性防衛(wèi)反應(yīng)，也是最重要的保護(hù)性反應(yīng)。炎性反應(yīng)主要通過一系列化學(xué)因子的介導(dǎo)而實(shí)現(xiàn)，這些化學(xué)因子稱為炎性介質(zhì)(inflammatory mediator)［4］。炎性介質(zhì)來源于細(xì)胞或血漿，其中細(xì)胞因子和化學(xué)因子在炎性反應(yīng)中起重要作用。機(jī)體在損傷因素作用下激活單核－巨噬細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等活性細(xì)胞形成細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)，并相互作用，產(chǎn)生細(xì)胞因子的級聯(lián)效應(yīng)。根據(jù)其作用及產(chǎn)生時間分為兩類:促炎癥細(xì)胞因子或前炎性細(xì)胞因子，主要介導(dǎo)組織損傷，刺激繼發(fā)性炎性介質(zhì)的釋放;抗炎性細(xì)胞因子或遠(yuǎn)期細(xì)胞因子，可平衡前者的損傷效應(yīng)，抑制促炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生［5］。

IL-6是由巨噬細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和T細(xì)胞生成的一種多效性細(xì)胞因子，對B細(xì)胞成熟和急性期T細(xì)胞激活的誘導(dǎo)和調(diào)節(jié)有重要作用［6］。IL-6是多數(shù)急性期蛋白基因的主要調(diào)節(jié)因子，它會觸發(fā)JAK/STAT或者M(jìn)AP激酶通路的活化。因此IL-6能誘導(dǎo)B細(xì)胞、肝細(xì)胞產(chǎn)生免疫球蛋白和急性期蛋白如C-反應(yīng)蛋白［7，8］，可作為反映機(jī)體炎癥和疾病嚴(yán)重程度的重要指標(biāo)。已有的研究發(fā)現(xiàn)，IL-6是無菌性手術(shù)術(shù)后最早出現(xiàn)變化的細(xì)胞因子，同時IL-6的升高和降低均早于C-反應(yīng)蛋白，C-反應(yīng)蛋白的變化受IL-6的調(diào)節(jié)，因而作為置換后并發(fā)感染的早期指標(biāo)，IL-6比C-反應(yīng)蛋白更有價值［9，10］。此外，臨床研究發(fā)現(xiàn)IL-6水平的高低與手術(shù)持續(xù)時間和組織創(chuàng)傷的嚴(yán)重性有關(guān)。尤其是IL-6水平的持續(xù)升高與之后的手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生相關(guān)［11］。IL-6是置換后早期的一種促炎性細(xì)胞因子，但它也能通過增加IL-1Ra和可溶性TNF受體來減弱TNF-α和IL-1β的活性，從而發(fā)揮抗炎效應(yīng)［12］。機(jī)體注入人重組IL-6以后，循環(huán)中IL-1Ra，IL-10和氫化可的松的水平升高，抗炎效應(yīng)增強(qiáng)。在體外，給予IL-6刺激后會引起人巨噬細(xì)胞產(chǎn)生IL-1Ra。而人的外周血單核細(xì)胞在IL-6刺激后只釋放微量的IL-1Ra，因此組織的巨噬細(xì)胞可能是IL-1Ra產(chǎn)生的主要來源。此外，IL-6能使巨噬細(xì)胞釋放前列腺素E2，這是一種強(qiáng)大的內(nèi)源性免疫抑制劑。IL-6的抗炎作用可能是在炎性反應(yīng)時出現(xiàn)的一種代償性的抗炎生理學(xué)反應(yīng)。適度的、受控制的炎癥狀態(tài)有利于損傷的修復(fù)和傷口的愈合［13］。在創(chuàng)傷和修復(fù)過程中，IL-6不僅激活中性粒細(xì)胞，而且還能延遲吞噬細(xì)胞對衰老和喪失功能的中性粒細(xì)胞的吞噬，從而加劇了創(chuàng)傷后炎性介質(zhì)的產(chǎn)生，促進(jìn)創(chuàng)傷后全身炎性反應(yīng)綜合征的發(fā)生;另一方面，IL-6也能通過促進(jìn)sTNFRs和IL-1R2的釋放，減弱TNF-α和IL-1作用，起到抗炎性作用。IL-6作為極重要的前炎性介質(zhì)，在創(chuàng)傷后很快釋放入血循環(huán)，可作為創(chuàng)傷嚴(yán)重程度的指標(biāo)，有助于較早地了解全身炎癥狀況。

本研究中，生物型假體與骨水泥型假體人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者血清中IL-6含量均顯著升高，與目前研究結(jié)果相符，手術(shù)創(chuàng)傷及術(shù)中植入假體刺激可能導(dǎo)致血清中炎性細(xì)胞因子IL-6含量升高。骨水泥型假體置換術(shù)后患者血清中IL-6含量明顯高于生物型假體置換術(shù)后患者，原因可能為:(1)骨水泥型假體置換術(shù)中需等待骨水泥的調(diào)制，因此手術(shù)時間相對較長，導(dǎo)致炎癥反應(yīng)較重;(2)骨水泥主要成分為聚甲基丙烯酸甲酯，其在植入及凝固過程中可能對周圍組織產(chǎn)生刺激，骨水泥硬化過程中放熱，導(dǎo)致局部周圍組織損傷，從而誘導(dǎo)炎性反應(yīng)。

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