引用本文： 武文, 嚴孟寧, 朱振安, 戴尅戎. 無菌性松動人工全髖關節假體周圍界膜組織血管化的研究. 中國修復重建外科雜志, 2016, 30(1): 39-43. doi: 10.7507/1002-1892.20160009 復制
在人工關節假體松動過程中，假體-骨組織界面的機械性因素與磨損顆粒誘發的細胞生物學因素均發揮重要作用[1]。引起假體松動的假體周圍骨溶解反應組織學表現形式多樣，包括異物反應性肉芽組織形成，并伴隨細胞化程度較低的纖維化區域[2]。研究發現，發生無菌性松動的髖關節假體周圍骨溶解區域的異物肉芽組織血管內皮細胞中，IL-6和基質金屬蛋白酶表達水平較非骨溶解區域顯著增加，提示血管化參與了骨溶解的病理進程[3]。本研究通過檢測血管內皮細胞特異性標記物CD34表達情況，對假體周圍界膜組織中的血管化程度進行量化分析，旨在探討骨溶解和假體磨損與相應組織血管化程度的關系。報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及分組
實驗標本由2009年10月－2012年6月于我院關節外科臨床中心收治的患者自愿捐贈。其中因假體無菌性松動行髖關節翻修術患者22例（22髖），符合假體松動診斷標準：具有疼痛、活動障礙臨床表現，影像學表現為假體周圍透亮線形成、假體移位明顯等征象[4-5]。其中男12例，女10例；年齡53～ 81 歲，平均67歲。均采用國產假體；其中骨水泥型13例，非骨水泥型9例；假體使用時間6～14年，平均8年。對翻修術前與初次關節置換術后髖關節正側位X線片進行比較，以假體周圍寬度＞2 mm 透亮區作為骨溶解征象[6]，同時結合翻修術中觀察，按照DeLee-Charnley髖臼分區法（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區）和Gruen股骨分區法（1～7區）[7-8]，將翻修術中切取的假體周圍界膜組織分為骨溶解區組（n=22）和非骨溶解區組（n=22）。以8例（8膝）因骨關節炎行人工全髖關節置換術患者作為對照組；其中男3例，女5例；年齡58～72歲，平均65歲；于置換術中切取髖關節滑膜組織。本研究經上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院倫理委員會批準。
1.2 觀測指標
1.2.1 組織學觀察
將各組標本置于4%多聚甲醛固定，石蠟包埋，切片厚5 μm。取部分切片行HE染色，光鏡下觀察組織結構層次及細胞學特點；對于骨溶解區組切片于偏振光鏡下觀察組織中的聚乙烯和金屬磨損顆粒。參照Mirra半定量評分標準[9]，根據聚乙烯、金屬磨損顆粒數量對磨損程度進行分級。其中聚乙烯顆粒分級：每低倍視野（×100）中無聚乙烯顆粒為0級，1～3個為1級，4～6個為2級，≥7 個為3 級；金屬顆粒分級：每個組織細胞內無金屬顆粒為0 級，＜10個為1級，10～100個為2級，≥100個為3級。 0～1級為輕度磨損，≥2級為重度磨損。
1.2.2 免疫組織化學染色觀察
取剩余切片脫蠟至水，3% H2O2消除內源性過氧化物酶活性，室溫孵育5 min，0.1 mol/L PBS浸泡5 min；根據一抗需要進行組織處理，采用化學方法（0.25%胰蛋白酶）進行抗原修復或暴露。10%正常山羊血清抑制非特異性表達，室溫10 min；棄血清，滴加一抗鼠抗人1∶100 CD34單克隆抗體工作液（Dako公司，丹麥），4℃過夜。滴加二抗通用型生物素標記兔抗鼠IgG（Dako公司，丹麥），37℃10 min；加入辣根過氧化物酶標記鏈酶卵白素，37℃10 min，DAB顯色，蘇木精復染標記細胞核，常規脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片。光鏡下觀察CD34陽性染色微血管情況；血管內皮細胞細胞質呈棕黃色為陽性染色。
每個標本取5張切片，參照Weidner[10]方法，首先在低倍視野（×100）下觀察切片，尋找高血管密度區域；然后在高倍視野（×200）下，選擇5個不重復視野進行微血管計數并取均值，作為微血管密度。通過Bioquant軟件（Bioquant公司，美國）采集圖像，并利用Image-Pro Plus 6.0軟件（Media Cybernetics公司，美國）進行圖像處理，測量微血管指數，即每平方毫米組織中陽性染色區域的面積。
1.3 統計學方法
采用SPSS17.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；不同磨損顆粒以及同種磨損顆粒不同磨損程度間比較采用獨立樣本t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 組織學觀察
對照組：滑膜組織血管分布較豐富，微血管管腔形態完整，直徑較大，未發現異物顆粒與炎性肉芽組織改變。非骨溶解區組：組織纖維化區域較廣泛，其中少見微血管分布，鄰近假體區域亦可見少量磨損顆粒，單核細胞少見并呈散在分布，以纖維細胞為主。骨溶解區組：磨損顆粒聚集明顯，單核-巨噬細胞浸潤廣泛，微血管在滑膜層分布較明顯，同時伴區域性纖維化或纖維素樣壞死改變，呈較典型的慢性肉芽組織改變。骨溶解區典型的血管化模式表現在界膜組織表面的襯細胞層。襯細胞層含有5～ 90 μm纖維素滲出區域，緊鄰其下層的是高度血管化的滑膜樣襯細胞層，該層包含大量小血管，部分管腔形態欠清晰。越往界膜組織深層，微血管密度逐步降低，微血管管徑增加，部分切片可見中小動脈和大血管的血管內皮細胞外包繞平滑肌細胞。見圖 1。
圖1
各組HE 染色觀察（×100） ? 骨溶解區組 ? 非骨溶解區組 ? 對照組? ?圖2 各組CD34 免疫組織化學染色觀察（×100） ? 骨溶解區組 ? 非骨溶解區組 ? 對照組 ? ?圖3 金屬顆粒不同程度磨損組織CD34 免疫組織化學染色觀察（×400） ? 輕度磨損 ? 重度磨損
Figure1.
HE staining of each group (×100) ? Osteolysis group ? Non-osteolysis group ? Control group ? ?Fig.2 Immunohistochemical CD34 staining of each group (×100) ? Osteolysis group ? Non-osteolysis group ? Control group ? ?Fig.3 Immunohistochemical CD34 staining of metal particles areas ? Low-wear ? High-wear
骨溶解區組切片偏振光鏡下可見散布在巨噬細胞或異物巨細胞內雙折射的聚乙烯磨損顆粒、邊緣強衍射的金屬磨損顆粒；根據金屬磨損顆粒進行分度：輕度磨損13例（0級4例，1級9例），重度磨損9例（2級5例，3級4例）；根據聚乙烯磨損顆粒進行分度：輕度磨損13例（0級6例，1級7例），重度磨損9例（2級7例，3級2例）。
2.2 免疫組織化學染色觀察
對照組：骨關節炎滑膜組織內富含血管。非骨溶解區組：CD34陽性染色微血管稀少，散在分布于纖維化組織中。骨溶解區組：可見豐富的CD34陽性染色微血管，血管分布廣泛，管壁形態清晰飽滿。見圖 2。其中金屬顆粒輕度磨損組織中可見單核/巨噬細胞浸潤吞噬，在這些細胞周圍有微血管分布，血管形態和輪廓清晰，血管內皮細胞形態正常（圖 3a）；重度磨損組織中，多數血管形態呈不規則狀，血管內皮細胞彌散陽性染色（圖 3b），提示血管損傷和血供減少。聚乙烯顆粒不同程度磨損組織觀察結果與金屬顆粒相似。
與對照組相比，骨溶解區組微血管密度和微血管指數降低，但差異無統計學意義（P＞0.05）。與骨溶解區組和對照組相比，非骨溶解區組微血管密度和微血管指數顯著降低，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表 1。
表1
各組微血管密度和微血管指數比較（金屬、聚乙烯顆粒重度磨損組織微血管密度和微血管指數均較對應的輕度磨損組織明顯減少，差異有統計學意義（P＜0.05）。相同磨損程度時，聚乙烯磨損顆粒微血管密度和微血管指數均較金屬磨損顆粒高，但差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 2。
表2
不同磨損顆粒類型以及不同磨損程度組織的微血管密度及微血管指數比較（n=22，3 討論
人工關節置換術后，機體在修復過程中產生有效的骨整合作用并形成纖維組織床，同時伴隨小血管和成纖維細胞長入[11]。血管化使假體-骨組織界面形成良好的骨整合，在骨重建過程中發揮重要作用，也確保了人工關節假體的堅強固定[12]。但是，人工關節在使用過程中不斷產生磨損顆粒，顆粒會刺激單核細胞分化為破骨細胞，并釋放各種炎癥介質及水解酶，引起假體周圍骨溶解，成為導致人工關節松動的重要因素。在這一病理進程中血管化的作用成為研究重點。已有研究表明，血管內皮細胞在維持組織活力和參與細胞外基質合成方面發揮重要作用，其在細胞因子特別是TNF-α和IL-1的自分泌或旁分泌作用下，可以表達黏附因子并募集炎性反應細胞，合成類前列腺素、活性氧物質和蛋白酶類，這些物質均可以降解假體周圍的結締組織并引發骨溶解[13-14]。而CD34作為血管內皮特異性標記物，其主要生理功能是在細胞間起黏附作用。正常血管內皮細胞充滿CD34陽性顆粒，使其具有強黏附力以承受血流壓力；出血的血管內皮細胞CD34明顯減少。本研究采用CD34標記血管形態清晰，易于分辨，有利于進行圖像分析并計算微血管密度及微血管指數。
本研究結果顯示，骨溶解區組假體-骨界面組織內存在高度血管化區域，這些區域的血管化程度與骨關節炎患者滑膜組織類似，提示假體周圍界膜組織中存在血管化進程。這一研究結論與既往研究一致[15-18]。而非骨溶解區組界膜組織內血管化程度相對較低，提示該區域內血供較差，缺乏骨形成的必要環境，從而也可能影響假體-骨界面的骨整合[16]。同時，本研究還發現無論是金屬顆粒還是聚乙烯顆粒，當大量磨損顆粒刺激后，均可引起血管內皮細胞形態發生變化，表現為微血管數量減少，微血管管徑顯著減小，并伴有血管壁損傷。雖然磨損顆粒的類型和大小對骨溶解及無菌性松動具有不同作用[1]，但本研究并未發現不同種類磨損顆粒對微血管數量的影響有差異，表明磨損顆粒對血管化進程的影響存在共性。缺乏內腔的微血管，在充滿磨損顆粒的假體-骨界面組織中，其輸送營養物質和氧氣的能力明顯降低；而組織局部的缺氧環境，能夠進一步刺激巨噬細胞、血管內皮細胞和其他細胞分泌炎性因子產生炎癥反應，這一進程與類風濕關節炎的滑膜病變類似[19-20]。另外，研究發現高濃度的金屬離子可以誘導內皮細胞產生熱休克蛋白等應激蛋白，引起細胞損傷[21]。因此，磨損顆粒造成血管化程度降低的同時可以導致局部組織低氧環境，進而促進巨噬細胞活化，分泌更多的炎性因子，這是造成骨溶解和人工關節松動的重要原因。
結合本研究結果以及既往研究，我們推測人工關節假體植入人體后，隨著持續機械性磨損，磨損顆粒進入組織間隙，加之假體周圍存在微動的力學環境刺激，假體-骨界面組織內出現慢性肉芽組織增生，這種增生的肉芽組織即為血管化的特有表現[22]。在組織反應初期，豐富的血管化有能力攜帶數量更多的單核細胞/巨噬細胞進入組織局部，單核細胞進入組織局部后吞噬磨損顆粒，活化后分泌大量炎性細胞因子，進一步刺激血管化進程[23]。在這一階段，血管化與炎性反應之間的相互影響加劇了假體松動的病理進程，而此時阻斷血管化進程能夠抑制磨損顆粒誘導的骨溶解反應[24]。但是，隨著吞噬的顆粒增多，單核-巨噬細胞不能消化越來越多的磨損顆粒而出現凋亡壞死，組織內的微血管損傷，血管化程度降低。最終，假體周圍組織缺氧并誘發炎性反應，慢性肉芽組織轉變為以中心區域壞死組織為主的狀態，假體周圍骨質破壞，骨溶解，導致假體松動失效。因此，血管化在人工關節假體植入人體后起到雙時相調控的作用，即在假體植入初期，適度的血管化進程促進了假體-骨界面的骨整合；隨著磨損顆粒誘發的組織血管化，進入微血管損傷及炎性肉芽壞死期，假體-骨界面將發生松動，最終假體固定失效。
綜上述，本研究發現假體周圍界膜組織的形成與血管化相關，微血管損傷和血供減少可能是后期假體松動和骨溶解的重要原因。但是，不同的血管化程度下如何募集炎性細胞，通過怎樣的炎性細胞因子表達發揮骨溶解作用，其中涉及的機制及信號通路等還有待進一步研究。
在人工關節假體松動過程中，假體-骨組織界面的機械性因素與磨損顆粒誘發的細胞生物學因素均發揮重要作用[1]。引起假體松動的假體周圍骨溶解反應組織學表現形式多樣，包括異物反應性肉芽組織形成，并伴隨細胞化程度較低的纖維化區域[2]。研究發現，發生無菌性松動的髖關節假體周圍骨溶解區域的異物肉芽組織血管內皮細胞中，IL-6和基質金屬蛋白酶表達水平較非骨溶解區域顯著增加，提示血管化參與了骨溶解的病理進程[3]。本研究通過檢測血管內皮細胞特異性標記物CD34表達情況，對假體周圍界膜組織中的血管化程度進行量化分析，旨在探討骨溶解和假體磨損與相應組織血管化程度的關系。報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗標本及分組
實驗標本由2009年10月－2012年6月于我院關節外科臨床中心收治的患者自愿捐贈。其中因假體無菌性松動行髖關節翻修術患者22例（22髖），符合假體松動診斷標準：具有疼痛、活動障礙臨床表現，影像學表現為假體周圍透亮線形成、假體移位明顯等征象[4-5]。其中男12例，女10例；年齡53～ 81 歲，平均67歲。均采用國產假體；其中骨水泥型13例，非骨水泥型9例；假體使用時間6～14年，平均8年。對翻修術前與初次關節置換術后髖關節正側位X線片進行比較，以假體周圍寬度＞2 mm 透亮區作為骨溶解征象[6]，同時結合翻修術中觀察，按照DeLee-Charnley髖臼分區法（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ區）和Gruen股骨分區法（1～7區）[7-8]，將翻修術中切取的假體周圍界膜組織分為骨溶解區組（n=22）和非骨溶解區組（n=22）。以8例（8膝）因骨關節炎行人工全髖關節置換術患者作為對照組；其中男3例，女5例；年齡58～72歲，平均65歲；于置換術中切取髖關節滑膜組織。本研究經上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院倫理委員會批準。
1.2 觀測指標
1.2.1 組織學觀察
將各組標本置于4%多聚甲醛固定，石蠟包埋，切片厚5 μm。取部分切片行HE染色，光鏡下觀察組織結構層次及細胞學特點；對于骨溶解區組切片于偏振光鏡下觀察組織中的聚乙烯和金屬磨損顆粒。參照Mirra半定量評分標準[9]，根據聚乙烯、金屬磨損顆粒數量對磨損程度進行分級。其中聚乙烯顆粒分級：每低倍視野（×100）中無聚乙烯顆粒為0級，1～3個為1級，4～6個為2級，≥7 個為3 級；金屬顆粒分級：每個組織細胞內無金屬顆粒為0 級，＜10個為1級，10～100個為2級，≥100個為3級。 0～1級為輕度磨損，≥2級為重度磨損。
1.2.2 免疫組織化學染色觀察
取剩余切片脫蠟至水，3% H2O2消除內源性過氧化物酶活性，室溫孵育5 min，0.1 mol/L PBS浸泡5 min；根據一抗需要進行組織處理，采用化學方法（0.25%胰蛋白酶）進行抗原修復或暴露。10%正常山羊血清抑制非特異性表達，室溫10 min；棄血清，滴加一抗鼠抗人1∶100 CD34單克隆抗體工作液（Dako公司，丹麥），4℃過夜。滴加二抗通用型生物素標記兔抗鼠IgG（Dako公司，丹麥），37℃10 min；加入辣根過氧化物酶標記鏈酶卵白素，37℃10 min，DAB顯色，蘇木精復染標記細胞核，常規脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片。光鏡下觀察CD34陽性染色微血管情況；血管內皮細胞細胞質呈棕黃色為陽性染色。
每個標本取5張切片，參照Weidner[10]方法，首先在低倍視野（×100）下觀察切片，尋找高血管密度區域；然后在高倍視野（×200）下，選擇5個不重復視野進行微血管計數并取均值，作為微血管密度。通過Bioquant軟件（Bioquant公司，美國）采集圖像，并利用Image-Pro Plus 6.0軟件（Media Cybernetics公司，美國）進行圖像處理，測量微血管指數，即每平方毫米組織中陽性染色區域的面積。
1.3 統計學方法
采用SPSS17.0統計軟件進行分析。數據以均數±標準差表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗；不同磨損顆粒以及同種磨損顆粒不同磨損程度間比較采用獨立樣本t檢驗；檢驗水準α=0.05。
2 結果
2.1 組織學觀察
對照組：滑膜組織血管分布較豐富，微血管管腔形態完整，直徑較大，未發現異物顆粒與炎性肉芽組織改變。非骨溶解區組：組織纖維化區域較廣泛，其中少見微血管分布，鄰近假體區域亦可見少量磨損顆粒，單核細胞少見并呈散在分布，以纖維細胞為主。骨溶解區組：磨損顆粒聚集明顯，單核-巨噬細胞浸潤廣泛，微血管在滑膜層分布較明顯，同時伴區域性纖維化或纖維素樣壞死改變，呈較典型的慢性肉芽組織改變。骨溶解區典型的血管化模式表現在界膜組織表面的襯細胞層。襯細胞層含有5～ 90 μm纖維素滲出區域，緊鄰其下層的是高度血管化的滑膜樣襯細胞層，該層包含大量小血管，部分管腔形態欠清晰。越往界膜組織深層，微血管密度逐步降低，微血管管徑增加，部分切片可見中小動脈和大血管的血管內皮細胞外包繞平滑肌細胞。見圖 1。
圖1
各組HE 染色觀察（×100） ? 骨溶解區組 ? 非骨溶解區組 ? 對照組? ?圖2 各組CD34 免疫組織化學染色觀察（×100） ? 骨溶解區組 ? 非骨溶解區組 ? 對照組 ? ?圖3 金屬顆粒不同程度磨損組織CD34 免疫組織化學染色觀察（×400） ? 輕度磨損 ? 重度磨損
Figure1.
HE staining of each group (×100) ? Osteolysis group ? Non-osteolysis group ? Control group ? ?Fig.2 Immunohistochemical CD34 staining of each group (×100) ? Osteolysis group ? Non-osteolysis group ? Control group ? ?Fig.3 Immunohistochemical CD34 staining of metal particles areas ? Low-wear ? High-wear
骨溶解區組切片偏振光鏡下可見散布在巨噬細胞或異物巨細胞內雙折射的聚乙烯磨損顆粒、邊緣強衍射的金屬磨損顆粒；根據金屬磨損顆粒進行分度：輕度磨損13例（0級4例，1級9例），重度磨損9例（2級5例，3級4例）；根據聚乙烯磨損顆粒進行分度：輕度磨損13例（0級6例，1級7例），重度磨損9例（2級7例，3級2例）。
2.2 免疫組織化學染色觀察
對照組：骨關節炎滑膜組織內富含血管。非骨溶解區組：CD34陽性染色微血管稀少，散在分布于纖維化組織中。骨溶解區組：可見豐富的CD34陽性染色微血管，血管分布廣泛，管壁形態清晰飽滿。見圖 2。其中金屬顆粒輕度磨損組織中可見單核/巨噬細胞浸潤吞噬，在這些細胞周圍有微血管分布，血管形態和輪廓清晰，血管內皮細胞形態正常（圖 3a）；重度磨損組織中，多數血管形態呈不規則狀，血管內皮細胞彌散陽性染色（圖 3b），提示血管損傷和血供減少。聚乙烯顆粒不同程度磨損組織觀察結果與金屬顆粒相似。
與對照組相比，骨溶解區組微血管密度和微血管指數降低，但差異無統計學意義（P＞0.05）。與骨溶解區組和對照組相比，非骨溶解區組微血管密度和微血管指數顯著降低，差異有統計學意義（P＜0.05）。見表 1。
表1
各組微血管密度和微血管指數比較（金屬、聚乙烯顆粒重度磨損組織微血管密度和微血管指數均較對應的輕度磨損組織明顯減少，差異有統計學意義（P＜0.05）。相同磨損程度時，聚乙烯磨損顆粒微血管密度和微血管指數均較金屬磨損顆粒高，但差異無統計學意義（P＞0.05）。見表 2。
表2
不同磨損顆粒類型以及不同磨損程度組織的微血管密度及微血管指數比較（n=22，3 討論
人工關節置換術后，機體在修復過程中產生有效的骨整合作用并形成纖維組織床，同時伴隨小血管和成纖維細胞長入[11]。血管化使假體-骨組織界面形成良好的骨整合，在骨重建過程中發揮重要作用，也確保了人工關節假體的堅強固定[12]。但是，人工關節在使用過程中不斷產生磨損顆粒，顆粒會刺激單核細胞分化為破骨細胞，并釋放各種炎癥介質及水解酶，引起假體周圍骨溶解，成為導致人工關節松動的重要因素。在這一病理進程中血管化的作用成為研究重點。已有研究表明，血管內皮細胞在維持組織活力和參與細胞外基質合成方面發揮重要作用，其在細胞因子特別是TNF-α和IL-1的自分泌或旁分泌作用下，可以表達黏附因子并募集炎性反應細胞，合成類前列腺素、活性氧物質和蛋白酶類，這些物質均可以降解假體周圍的結締組織并引發骨溶解[13-14]。而CD34作為血管內皮特異性標記物，其主要生理功能是在細胞間起黏附作用。正常血管內皮細胞充滿CD34陽性顆粒，使其具有強黏附力以承受血流壓力；出血的血管內皮細胞CD34明顯減少。本研究采用CD34標記血管形態清晰，易于分辨，有利于進行圖像分析并計算微血管密度及微血管指數。
本研究結果顯示，骨溶解區組假體-骨界面組織內存在高度血管化區域，這些區域的血管化程度與骨關節炎患者滑膜組織類似，提示假體周圍界膜組織中存在血管化進程。這一研究結論與既往研究一致[15-18]。而非骨溶解區組界膜組織內血管化程度相對較低，提示該區域內血供較差，缺乏骨形成的必要環境，從而也可能影響假體-骨界面的骨整合[16]。同時，本研究還發現無論是金屬顆粒還是聚乙烯顆粒，當大量磨損顆粒刺激后，均可引起血管內皮細胞形態發生變化，表現為微血管數量減少，微血管管徑顯著減小，并伴有血管壁損傷。雖然磨損顆粒的類型和大小對骨溶解及無菌性松動具有不同作用[1]，但本研究并未發現不同種類磨損顆粒對微血管數量的影響有差異，表明磨損顆粒對血管化進程的影響存在共性。缺乏內腔的微血管，在充滿磨損顆粒的假體-骨界面組織中，其輸送營養物質和氧氣的能力明顯降低；而組織局部的缺氧環境，能夠進一步刺激巨噬細胞、血管內皮細胞和其他細胞分泌炎性因子產生炎癥反應，這一進程與類風濕關節炎的滑膜病變類似[19-20]。另外，研究發現高濃度的金屬離子可以誘導內皮細胞產生熱休克蛋白等應激蛋白，引起細胞損傷[21]。因此，磨損顆粒造成血管化程度降低的同時可以導致局部組織低氧環境，進而促進巨噬細胞活化，分泌更多的炎性因子，這是造成骨溶解和人工關節松動的重要原因。
結合本研究結果以及既往研究，我們推測人工關節假體植入人體后，隨著持續機械性磨損，磨損顆粒進入組織間隙，加之假體周圍存在微動的力學環境刺激，假體-骨界面組織內出現慢性肉芽組織增生，這種增生的肉芽組織即為血管化的特有表現[22]。在組織反應初期，豐富的血管化有能力攜帶數量更多的單核細胞/巨噬細胞進入組織局部，單核細胞進入組織局部后吞噬磨損顆粒，活化后分泌大量炎性細胞因子，進一步刺激血管化進程[23]。在這一階段，血管化與炎性反應之間的相互影響加劇了假體松動的病理進程，而此時阻斷血管化進程能夠抑制磨損顆粒誘導的骨溶解反應[24]。但是，隨著吞噬的顆粒增多，單核-巨噬細胞不能消化越來越多的磨損顆粒而出現凋亡壞死，組織內的微血管損傷，血管化程度降低。最終，假體周圍組織缺氧并誘發炎性反應，慢性肉芽組織轉變為以中心區域壞死組織為主的狀態，假體周圍骨質破壞，骨溶解，導致假體松動失效。因此，血管化在人工關節假體植入人體后起到雙時相調控的作用，即在假體植入初期，適度的血管化進程促進了假體-骨界面的骨整合；隨著磨損顆粒誘發的組織血管化，進入微血管損傷及炎性肉芽壞死期，假體-骨界面將發生松動，最終假體固定失效。
綜上述，本研究發現假體周圍界膜組織的形成與血管化相關，微血管損傷和血供減少可能是后期假體松動和骨溶解的重要原因。但是，不同的血管化程度下如何募集炎性細胞，通過怎樣的炎性細胞因子表達發揮骨溶解作用，其中涉及的機制及信號通路等還有待進一步研究。
