変形性関節症プロセスは、NITI合金の存在に対する発現応答を修正します

ニッケルチタニウム合金（ニチノール、ニティ）は、ユニークな熱形状メモリ、超弾力性、高減衰特性を備えた生体材料です。したがって、NITIは医療用途で使用されています。このin vitro研究では、選択されたインターロイキン（IL-1β、IL-6およびIL-8）およびマトリックスメタロプロテイナーゼ（MMP-1およびMMP-2）の遺伝子発現プロファイルに対するNITI合金（ヘリウムと水素の2つの表面修飾を伴う）の効果は、ヒトの生理学的芽球性患者患者患者患者患者患者患者患者患者患者患者患者の腸骨炎症におけるマトリックスメタロプロテイナーゼ（MMP-1およびMMP-2）に及ぼす影響変形性関節症のプロセスの影響を受けた細胞の存在下での金属材料の移植における骨組織の異なる挙動。細胞は、NITIと接触してLPS（細菌脂肪糖）の有無にかかわらず培養しました。標的遺伝子の発現の変化は、2-ΔΔCT法によって計算されました。変形性関節症の骨芽細胞におけるIL-1βの遺伝子発現の増加が、金属表面から直接収集された細胞でさらに高い発現が観察されました。生理学的骨芽細胞の場合、椎間板を取り巻く細胞でのLPS治療後に発現の変化が検出されました。IL-8のより高い発現レベルは、合金と接触したNITI治療後の変形性関節性骨芽細胞で、およびNITIとLPSの組み合わせの位置との関係のない生理学的骨芽細胞で観察されました。IL-6は、LPSの適用後、生理学的骨芽細胞でわずかに増加しました。MMP-1発現レベルは、金属表面と位置に関する違いを持つ変形性関節症の骨芽細胞で明らかに有意に高かった。MMP-2発現は、LPS治療後の両方の細胞株で減少しました。結論として、現在の研究の結果は、NITI合金とLPSによる治療、特にLPSの繰り返し用量が、ヒト骨芽細胞培養における選択されたILとMMPの遺伝子発現を変化させることを示しています。変化のいくつかは、変形性関節症の骨芽細胞のみに描かれていました。

Nickel-titanium alloy (nitinol, NiTi) is a biomaterial with unique thermal shape memory, superelasticity and high damping properties. Therefore NiTi has been used in medical applications. In this in vitro study, the effect of NiTi alloy (with two surface modifications - helium and hydrogen) on gene expression profile of selected interleukins (IL-1β, IL-6 and IL-8) and matrix metalloproteinases (MMP-1 and MMP-2) in human physiological osteoblasts and human osteoarthritic osteoblasts was examined to respond to a question of the different behavior of bone tissue in the implantation of metallic materials in the presence of cells affected by the osteoarthritic process. The cells were cultivated in contact with NiTi and with or without LPS (bacterial lipolysaccharide). Changes in expression of target genes were calculated by 2-ΔΔCt method. An increased gene expression of IL-1β in osteoarthritic osteoblasts, with even higher expression in cells collected directly from the metal surface was observed. In case of physiological osteoblasts, the change in expression was detected after LPS treatment in cells surrounding the disc. Higher expression levels of IL-8 were observed in osteoarthritic osteoblasts after NiTi treatment in contact with alloy, and in physiological osteoblasts without relation to location in combination of NiTi and LPS. IL-6 was slightly increased in physiological osteoblastes after application of LPS. MMP-1 expression level was obviously significantly higher in osteoarthritic osteoblasts with differences regarding the metal surface and location. MMP-2 expression was decreased in both cell lines after LPS treatment. In conclusion, results of present study show that the NiTi alloy and the treatment by LPS, especially repeated doses of LPS, change the gene expression of selected ILs and MMPs in human osteoblast cell cultures. Some of the changes were depicted solely to osteoarthritic osteoblasts.