摘要
钛及其合金作为一种骨植入材料已被广泛地应用于临床，且对于年轻个体具有较高的植入成功率，但对于老年人仍有较高的失败风险。究其原因，主要为老年人成骨相关细胞的活力减弱，植入体与骨组织之间无法形成良好的骨性结合，即骨整合。巨噬细胞作为免疫反应的主要效应细胞，在骨整合过程中发挥重要作用。但衰老的巨噬细胞自噬水平降低导致内稳态失衡，无法及时从促炎的M1型转化为促组织修复的M2型，产生持续的慢性炎症微环境，抑制骨整合过程。本文拟采用辛伐他汀作为促进衰老巨噬细胞自噬的药物，以期重建细胞内稳态，促进巨噬细胞从M1型向M2型的及时转换，营造有利于成骨和成血管的免疫微环境，加速骨整合过程，提高针对老年个体的钛植入体的植入成功率。本文首先建立了巨噬细胞、内皮细胞和骨髓间充质干细胞的衰老模型，并研究了不同浓度辛伐他汀对衰老巨噬细胞生物学行为及其介导的免疫微环境对成骨和成血管功能的影响，最后探究了在钛表面装载辛伐他汀介导衰老巨噬细胞功能的可行性。具体研究结果如下： （1）当辛伐他汀浓度低于0.1μM时，随浓度的增加衰老巨噬细胞的增殖和活力水平提高，氧化应激水平降低，衰老巨噬细胞向促组织愈合的M2型极化；且随着辛伐他汀浓度升高，细胞自噬水平提高，当辛伐他汀浓度达到100μM时，诱导衰老巨噬细胞凋亡。 （2）不同浓度辛伐他汀刺激衰老巨噬细胞得到的上清液能够增强衰老内皮细胞的迁移、NO合成和血管生成能力，并且降低衰老内皮细胞的氧化应激水平。当辛伐他汀浓度为0.1μM时，上清液促进衰老内皮细胞成血管效果最好。 （3）当使用不同浓度辛伐他汀刺激衰老巨噬细胞得到的上清液孵育衰老骨髓间充质干细胞时，能够增强细胞I型胶原蛋白的分泌和细胞外基质矿化水平，同时降低细胞氧化应激水平。当辛伐他汀浓度为0.1μM时，促进衰老骨髓间充质干细胞成骨分化效果最好。 （4）壳聚糖/明胶涂层可以作为钛植入体表面辛伐他汀的缓释层，衰老巨噬细胞的增殖和活力与其表面辛伐他汀负载量密切相关。当钛植入体表面辛伐他汀负载量为4.18566×10-5mg/cm2时，衰老巨噬细胞增殖效果最明显。 综上所述，辛伐他汀是一种有效且安全的促进衰老巨噬细胞自噬从而使其从促炎的M1型向促组织愈合的M2型转变的药物，有利于衰老巨噬细胞营造促进成骨和成血管的免疫微环境促进骨整合，且可以通过壳聚糖/明胶涂层负载于钛表面介导衰老巨噬细胞的功能。
NETL