载hBD-3人工关节对金葡菌生物膜形成中GraXRS系统调节作用的研究

人工关节置换术后感染是灾难性并发症，细菌与关节假体粘附形成生物膜是假体感染的主要病理基础。生物膜中细菌的高度耐药性导致临床面临无药可用的严重威胁。骨细胞中发现存在的人β-防御素-3（hBD-3）具有极少耐药、杀菌谱广、对耐药金葡菌杀伤力强及人体细胞毒性低等优点，对生物膜有抑制形成作用。金葡菌dltABCD操纵子通过对D-丙氨酸合成的控制而影响细胞壁的电荷，从而影响生物膜的形成。本实验拟用仿生溶液生长法使在人工髋关节假体表面承载HA缓释人β-防御素-3（hBD-3），利用金葡菌及其突变体,通过GraXRS系统对dltABCD操纵子的研究，检测 mRNA、表面相关蛋白和生物膜形成的情况，探讨载hBD-3假体对生物膜抑制作用及机制。并在羊人工关节感染模型中自内而外缓释hBD-3抑制、破坏生物膜的形成，有望为人工关节假体感染防治提供新的手段，并为进一步减少人工关节假体感染提供理论和实践依据。

人工关节置换术后感染是灾难性并发症，细菌与关节假体粘附形成生物膜是假体感染的主要病理基础。生物膜中细菌的高度耐药性导致临床面临无药可用的严重威胁。骨细胞中发现存在的人β-防御素-3（hBD-3）具有极少耐药、杀菌谱广、对耐药金葡菌杀伤力强及人体细胞毒性低等优点，对生物膜有抑制形成作用。金葡菌dltABCD操纵子通过对D-丙氨酸合成的控制而影响细胞壁的电荷，从而影响生物膜的形成。本实验拟用仿生溶液生长法使在人工髋关节假体表面承载HA缓释人β-防御素-3（hBD-3），利用金葡菌及其突变体,通过GraXRS系统对dltABCD操纵子的研究，检测 mRNA、表面相关蛋白和生物膜形成的情况，探讨载hBD-3假体对生物膜抑制作用及机制。并在羊人工关节感染模型中自内而外缓释hBD-3抑制、破坏生物膜的形成，有望为人工关节假体感染防治提供新的手段，并为进一步减少人工关节假体感染提供理论和实践依据。本课题在国家自然基金的资助下，1.成功地采用仿生溶液生长法制作载hBD-3 HA涂层缓释万古霉素及hBD－3缓释人工关节假体；2.顺利完成hBD-3对生物膜形成的不同阶段抑制作用对照研究，完成了hBD-3对生物膜形成的抑制作用机制的研究。3.在本自然基金资助下，项目组首先发现：hBD-3对24小时形成的生物膜的破坏作用，该现象已于2012年1月总结发表在SCI杂志《Orthopedics》上。文章结论提示：从hBD-3对金葡菌形成生物膜的各个阶段（6～24小时）的结果看，hBD-3不仅杀菌作用明显，而且具有有效的抑制生物膜的作用。4.hBD-3还可以作为人工关节感染与松动的鉴别诊断指标。上述研究结果表明：hBD-3抑制生物膜的机.制尚待进一步研究。