震驚！！！金屬髖關節會導致骨損失，你造嗎？

材料牛注：人造髖關節置換手術是仿照人體髖關節的結構對人體進行修復的一種手術。然而，近日柏林的研究團隊證明了在植入物中金屬離子的釋放會導致骨損失。為保障患者健康，醫生、毒理學家和生物學家之間進行跨界合作以研發新型植入物。

在全髖關節置換手術中，金屬-金屬（metal-on-metal）植入物的外殼和頭部都由鈷-鉻-鉬合金制成。已經有報告稱植入物的磨損會導致金屬離子釋放到體內。由于在多數情況下都可以觀察到骨損失（骨質溶解）的現象，一些生產金屬植入物的廠家已經從市場上召回此類材料。最近，來自柏林Charité - Universit?tsmedizin 和DRK Klinikum Westend的醫生和研究人員已經證明鈷和鉻釋放會導致骨損失。研究結果表明金屬離子會損傷骨形成細胞的祖細胞，該結果已發表在最新一期的Biomaterials雜志上。

全髖關節置換手術已被喻為“世紀手術”。在德國每年約要進行22萬例這樣的手術，且大部分的髖關節置換手術都能得到滿意的效果——讓患者腿部重獲行動的能力同時沒用痛苦。目前，該手術大多數使用金屬-聚乙烯或陶瓷-陶瓷植入物。而金屬-金屬植入物會導致附加骨損失，短期內需要進行修復手術。

柏林的研究團隊通過測試鄰近組織、關節液和骨髓，尋找由于暴露在鉻和鈷中而可能導致的變化。研究發現，金屬磨損顆粒和溶解的金屬離子決定了患者的骨頭在鉻和鈷中整體的暴露水平。溶解的金屬離子會到達骨髓，損害那里的間充質基質細胞（MSC）和形成骨細胞的祖細胞（一種負責骨礦化類型的細胞）。同時研究者還發現，從具有高金屬濃度的患者骨髓中分離出的MSC已經失去了分化成造骨細胞的能力。?研究人員取正常人的細胞，將細胞物放入一定濃度的鉻和鈷中培養，也得到了相同的結果。

局部暴露評估試驗為能夠更好地理解金屬磨損的生物反應做出了顯著貢獻，并有助于我們找到植入失敗的真因”。Julius Wolff研究所的研究員兼德國毒理學學會（GT）成員的Janosch Schoon補充道：“根據我們的研究，產品的腐蝕和磨損是由多種因素造成的。所涉及的材料性質起核心作用，就像生物力學和解剖因素對特定病人的影響。如果要充分估計髖關節植入物成分中的各種金屬所產生的實際暴露水平，我們需要一個系統的方法。”

人造髖關節使用壽命更長了，而且出現并發癥（如無菌性松動）的機率顯著下降。“為了確保長期成功以及植入物壽命超過15年，?我們需要進一步加深對所用材料生物效應的認識，特別是那些金屬植入材料”，中心肌肉骨骼外科醫務主任Carsten Perka博士教授解釋道。“這就是為什么我們進一步鼓勵和促進Berlin-Brandenburg再生療法中心的醫生、毒理學家和生物學家之間跨學科合作的原因。” 他們的研究結果表明：用金屬-金屬植入物的弊大于利。

研究人員會繼續利用研究結果來改進未來植入物的設計和組合來保證病人安全?，當然這一道路還十分漫長。

論文地址：Influence of particulate and dissociated metal-on-metal hip endoprosthesis wear on mesenchymal stromal cells in vivo and in vitro

原文鏈接：Hip implants—metal wear impairs bone-forming cells' function

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