骨替代材料引导骨组织再生过程中白细胞介素4对破骨细胞分化的调控
李丽1
李骁2
李杜晨晖1
张洁3
肖天骄1
康佳兵1
田艾1
1.贵州医科大学口腔医学院/附属口腔医院,贵州省贵阳市 5500042.贵阳市口腔医院,贵州省贵阳市 5500023.贵州医科大学口腔医学院/附属口腔医院,贵州省贵阳市 550004;贵州中医药大学第一附属医院,贵州省贵阳市 550001
摘要：背景:研究显示,一定剂量的白细胞介素4干预可以得到适宜比例的M1/M2巨噬细胞谱,产生利于骨愈合的微环境,促进骨再生.目的:探讨在骨替代材料引导骨组织再生的过程中,白细胞介素4对NLRP3炎性小体及破骨细胞分化的影响.方法:选取6-8周龄雄性SD大鼠48只,在左侧颅骨制备直径5 mm的骨缺损并同期植入Bio-Oss骨替代材料,缝合骨膜.术后第3天,采用随机数字表法分为实验组与对照组,每组24只,实验组、对照组分别于骨缺损区局部注射白细胞介素4或PBS,1次/d,连续注射5 d.注射后1,2周,取颅骨样本,免疫组织化学染色检测裂解caspase-1和白细胞介素1β蛋白的表达,免疫荧光染色观察M1表面标志物(诱导型一氧化氮合酶)、NLRP3指标(裂解caspase-1)的表达,RT-qPCR检测caspase-1、白细胞介素1β及组织蛋白酶K基因的表达,抗酒石酸酸性磷酸酶染色观察破骨细胞分化及数量.注射后6,12周,取颅骨样本,行Micro-CT检测及苏木精-伊红染色.结果与结论:①免疫荧光染色显示,实验组注射后1,2 周的诱导型一氧化氮合酶、裂解caspase-1双染细胞数量显著少于对照组(P<0.05);②免疫组织化学染色显示,实验组注射后1周的裂解caspase-1和白细胞介素1β蛋白的表达低于对照组(P<0.05);③RT-qPCR检测显示,实验组注射后1周的caspase-1 mRNA表达低于对照组(P<0.05),注射后1,2周的白细胞介素1β及组织蛋白酶K mRNA均低于对照组(P<0.05);④抗酒石酸酸性磷酸酶染色,实验组注射后1,2周的破骨细胞数量均明显少于对照组(P<0.05);⑤Micro-CT检测显示,实验组注射后6,12周的骨缺损部位骨体积分数、骨密度值均高于对照组(P<0.05);苏木精-伊红染色显示,注射后12周,实验组缺损中央形成多个骨化中心,散在成熟骨细胞及陷窝分布其中,可见材料周边成骨细胞大量排列成单层参与骨基质形成;⑥结果显示,白细胞介素4可能参与下调NLRP3炎性小体表达、抑制caspase-1的活化进而减少白细胞介素1β的分泌,减轻局部微环境炎性状态,同时抑制破骨细胞分化,发挥促进骨替代材料引导骨组织再生过程中新骨生成的作用.
关键词：巨噬细胞极化白细胞介素4NLRP3炎性小体白细胞介素1β骨再生骨免疫骨缺损
分类号：R459.9(治疗学)R318.08(医用一般科学)R392(医学免疫学)
资助基金：国家自然科学基金(81760192,82260193)
论文发表日期：2023-12-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 5455-5461 )
英文信息