生物型與骨水泥型人工髖關節假體置換術后血清中IL-6含量變化的研究

喬金環 董 巍 吳 建偉 劉 創建 余 宏男 王 增立 牛桂莉

人工髖關節置換術是治療股骨頭無菌性壞死、股骨頸骨折、髖關節骨性關節炎的有效方法。因術中需廣泛暴露髖關節周圍解剖結構、創傷較大，術后炎癥反應明顯，常常引發各類并發癥，導致預后不良。在遭受創傷、感染和手術等打擊時，患者的血液動力學、代謝和免疫反應會發生改變。局部的或適度的炎癥反應可增強機體的防御能力，加速受損組織的修復和傷口的愈合［1］。但如果在損傷因素作用下，機體內“細胞因子平衡”明顯失衡，內環境穩態被破壞，會造成免疫功能的異常，使得患者容易出現感染、敗血癥等并發癥［2，3］。本文選擇接受全髖關節置換的患者血液中炎性細胞因子含量作為研究對象，對不同類型人工髖關節假體置換后血清白細胞介素6(interleukin 6，IL-6)進行了檢測，并對結果進行統計分析，探討不同類型假體對血清炎性細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節置換術的患者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節置換術患者52例(A組)，骨水泥型全髖關節置換術患者42例(B組)。所有患者為初次行單側全髖關節置換術，術前均無近期感染及嚴重內科疾病，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 儀器設備:美國寶特公司生產的Bio-TEK ELx800酶標儀，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:生物型人工全髖關節及骨水泥型人工全髖關節(均為德國LINK公司生產)。

1.3 方法 入選患者在入院后行術前準備同時留取靜脈血標本4 ml，并于術后24 h再次留取靜脈血標本4 ml。離心留血清低溫保存，采用酶聯免疫吸附測量法測定血清IL-6含量，均按相應檢測試劑盒說明書規定操作。手術麻醉方式為全身靜吸復合麻醉，全髖關節置換均由同一組骨科醫師進行。

1.4 觀察指標 人工全髖關節置換術后患者血清中IL-6含量的變化。

1.5 統計學分析應用SPSS 16.0統計軟件，計量資料以±s表示，采用t檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

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

表1 2組術前及術后血清中IL-6含量ng/L，±s

表1 2組術前及術后血清中IL-6含量ng/L，±s

組別 術前 術后 t值 P值A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的活組織對損傷因子的一種病理性防衛反應，也是最重要的保護性反應。炎性反應主要通過一系列化學因子的介導而實現，這些化學因子稱為炎性介質(inflammatory mediator)［4］。炎性介質來源于細胞或血漿，其中細胞因子和化學因子在炎性反應中起重要作用。機體在損傷因素作用下激活單核－巨噬細胞、T淋巴細胞、中性粒細胞等活性細胞形成細胞因子網絡，并相互作用，產生細胞因子的級聯效應。根據其作用及產生時間分為兩類:促炎癥細胞因子或前炎性細胞因子，主要介導組織損傷，刺激繼發性炎性介質的釋放;抗炎性細胞因子或遠期細胞因子，可平衡前者的損傷效應，抑制促炎性細胞因子的產生［5］。

IL-6是由巨噬細胞、成纖維細胞和T細胞生成的一種多效性細胞因子，對B細胞成熟和急性期T細胞激活的誘導和調節有重要作用［6］。IL-6是多數急性期蛋白基因的主要調節因子，它會觸發JAK/STAT或者MAP激酶通路的活化。因此IL-6能誘導B細胞、肝細胞產生免疫球蛋白和急性期蛋白如C-反應蛋白［7，8］，可作為反映機體炎癥和疾病嚴重程度的重要指標。已有的研究發現，IL-6是無菌性手術術后最早出現變化的細胞因子，同時IL-6的升高和降低均早于C-反應蛋白，C-反應蛋白的變化受IL-6的調節，因而作為置換后并發感染的早期指標，IL-6比C-反應蛋白更有價值［9，10］。此外，臨床研究發現IL-6水平的高低與手術持續時間和組織創傷的嚴重性有關。尤其是IL-6水平的持續升高與之后的手術并發癥的發生相關［11］。IL-6是置換后早期的一種促炎性細胞因子，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，從而發揮抗炎效應［12］。機體注入人重組IL-6以后，循環中IL-1Ra，IL-10和氫化可的松的水平升高，抗炎效應增強。在體外，給予IL-6刺激后會引起人巨噬細胞產生IL-1Ra。而人的外周血單核細胞在IL-6刺激后只釋放微量的IL-1Ra，因此組織的巨噬細胞可能是IL-1Ra產生的主要來源。此外，IL-6能使巨噬細胞釋放前列腺素E2，這是一種強大的內源性免疫抑制劑。IL-6的抗炎作用可能是在炎性反應時出現的一種代償性的抗炎生理學反應。適度的、受控制的炎癥狀態有利于損傷的修復和傷口的愈合［13］。在創傷和修復過程中，IL-6不僅激活中性粒細胞，而且還能延遲吞噬細胞對衰老和喪失功能的中性粒細胞的吞噬，從而加劇了創傷后炎性介質的產生，促進創傷后全身炎性反應綜合征的發生;另一方面，IL-6也能通過促進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，在創傷后很快釋放入血循環，可作為創傷嚴重程度的指標，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節置換術后患者血清中IL-6含量均顯著升高，與目前研究結果相符，手術創傷及術中植入假體刺激可能導致血清中炎性細胞因子IL-6含量升高。骨水泥型假體置換術后患者血清中IL-6含量明顯高于生物型假體置換術后患者，原因可能為:(1)骨水泥型假體置換術中需等待骨水泥的調制，因此手術時間相對較長，導致炎癥反應較重;(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生刺激，骨水泥硬化過程中放熱，導致局部周圍組織損傷，從而誘導炎性反應。

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