IRAK-M在假体松动中的作用与机制研究

假体松动是人工关节置换术后最主要的并发症，尚缺乏有效防治。目前已证明假体松动主要由附着磨损颗粒的细菌成分引起。近年发现TLRs在抗感染免疫中至关重要，而IRAK-M负性调控TLR 信号，研究发现IRAK-M的高表达可致免疫抑制、细菌感染。最新研究表明，假体界膜表达的TLRs在局部免疫中发挥着重要作用。申请者通过对翻修患者的标本检测发现：无菌性松动及感染性松动的假体界膜均高表达IRAK-M。进一步实验显示：磨损颗粒可使IRAK-M表达上调。据此设想，IRAK-M参与了假体松动的发生。本研究拟建立siRNA巨噬细胞模型，通过磨损颗粒诱导正常组巨噬细胞IRAK-M上调后,观察LPS刺激下，NF-κB、IL-6及TNF-α水平，并与基因沉默组比较，分析该基因对细胞免疫功能的影响。进而在动物模型中，探究IRAK-M基因缺陷小鼠的假体松动情况,为确立IRAK-M作为防治假体松动的新靶点提供科学依据。

项目背景：假体松动是关节置换术后的毁灭性并发症，尚缺乏有效防治。目前已证明假体松动主要由磨损颗粒及附着于其上的细菌成分引起的生物学反应所致。TLRs 系统在抗感染免疫中至关重要，而IRAK-M 负性调控TLRs 信号。研究发现IRAK-M 的高表达可致免疫抑制、细菌感染。项目负责人通过对翻修患者的标本检测发现：无菌性松动及感染性松动的假体界膜均高表达IRAK-M。进一步实验显示：磨损颗粒可使IRAK-M 表达上调。据此设想，IRAK-M 参与了假体松动的发生。.主要研究内容：本项目建立了siRNA 巨噬细胞模型，通过磨损颗粒诱导正常组巨噬细胞IRAK-M 上调后,观察LPS 刺激下，正常组NF-κB、IL-6 及TNF-α的表达水平与基因沉默组的差异，分析该基因对细胞免疫功能的影响。并进一步建立IRAK-M-/-小鼠模型，探究IRAK-M基因缺陷小鼠的假体松动情况。此外，通过检测IRAK-M上游炎症因子及探究IRAK-M下游ROS介导的氧化应激，全面分析TLRs信号在假体松动发展中的作用，为确立IRAK-M作为防治假体松动的新靶点提供科学依据。.重要结果：①巨噬细胞通过钛颗粒的预刺激后，IRAK-M表达上调并表现出对LPS的低反应性或免疫耐受。②通过对IRAK-M的干扰，可使钛颗粒处理后的巨噬细胞在LPS的刺激下炎性因子释放增加，抗感染免疫增强。③假体界膜TLRs相关炎症因子IL-17C与假体松动密切相关。④IRAK-M所调控的TLRs信号系统下游ROS的产生与假体松动联系紧密，磨损颗粒的慢性刺激可使假体局部发生氧化应激并导致慢性炎症持续状态，从而影响假体局部抗感染免疫力。.关键数据及其科学意义：人工关节置换术后假体周围IRAK-M表达增加，局部免疫抑制；通过对IRAK-M进行调控，可使生物材料处理后的巨噬细胞在LPS的刺激下炎性因子释放增加，抗感染免疫增强。这些证据提示通过对IRAK-M的调节，可能会一定程度降低假体松动的发生率，延长假体的使用寿命。