骨關節炎動物模型研究進展

內蒙古民族大學附屬醫院蒙醫骨關節科，內蒙古 通遼 028007

骨關節炎動物模型研究進展

金剛

內蒙古民族大學附屬醫院蒙醫骨關節科，內蒙古 通遼 028007

骨關節炎是以關節軟骨退行性改變為核心，累及骨質，并包括滑膜、關節及其他結構改變的慢性炎癥。但其發病機制還不清楚，臨床也缺乏根治措施，因此，通過建立動物模型探索骨關節炎的不同發病機制及防治措施，具有十分重要的意義。文中對骨關節炎的各種動物模型建立方法進行了綜述，供實驗研究提供參考。

骨關節炎；動物模型；研究進展

骨關節炎(osteoarthritis，OA)是一種常見的與年齡增加相關的退行性疾病之一，是以關節軟骨的變性、破壞及骨質增生為特征的慢性關節炎。隨著人口老齡化，其發病率逐年增高，嚴重危害人類的健康，同時也對社會經濟造成極大的負擔。由于其發病機制尚不明確，因此，有必要建立骨關節炎動物模型探討其不同發病機制及預防措施。其動物模型的建立是通過模擬一種或數種致病因素誘發關節軟骨的退變，各種骨關節炎模型的制作方法千變萬化，大致可分為人工誘發模型和自發模型兩類。人工誘發模型可通過手術和非手術方法誘導骨關節炎產生，自發模型即實驗動物未經過任何有意識的人為處理，在自然情況下所發生的骨關節炎癥[1]。本文對骨關節炎的各種動物模型建立方法進行了詳細的綜述，供實驗研究提供參考。

1 動物自發模型

此模型動物為自發形成，通常有豚鼠、大鼠、小鼠、恒河猴、狗等。有學者發現，26個月齡的大鼠可見軟骨細胞發生壞死，軟骨纖維以及軟骨下形成骨重塑。從組織學上與骨關節炎非常相似。證實了老年大鼠易自然形成骨關節炎。雄性Hartly 豚鼠軟骨降解以負重區軟骨的組織學變化為主，與人類骨關節炎發生機理及其相似，3個月齡大的豚鼠體重達700g時，內側脛骨平臺就會出現骨性關節炎的病理表現。組織學表現為軟骨細胞減少、軟骨表層不平整、膠原不同程度的斷裂、溶解排列紊亂，糖胺聚糖的分布出現異常[2]。

2 人工誘發模型

人工誘發模型，是指通過手術和非手術方法人為誘導骨關節炎的形成。概括為以下幾種。

2.1 關節內手術法 將動物膝關節前后交叉韌帶及內側副韌帶切斷，切 除內側半月板，術中避免損傷關節軟骨，術后不固定傷肢，動物可自由活動。此方法籍手術形成關節不穩從而誘發骨關節炎，約術后3個月病理可觀察到關節軟骨破壞、龜裂。Armstrong 等[3]保留交叉韌帶及內側副韌帶，僅切除內側半月板，半年后觀察到軟骨細胞肥大、邊緣骨贅形成等骨關節炎的表現。

2.2 關節腔注射法 關節腔可注射多種藥物，通過破壞細胞外基質或關節軟骨細胞來誘導骨關節炎。石輝等[4]向兔關節腔內注射尿激酶誘導骨關節炎，發現 12 周后模型符合骨關節炎組織病理學改變。

2.3 卵巢切除法 模擬女性絕經后雌激素缺乏導致骨關節炎，此模型可運用于雌激素等對關節軟骨的保護作用的研究。Bellido 等[5]通過切除母兔卵巢同時肌肉注射加潑尼龍建立骨質疏松模型，同時切開膝關節內側副韌帶并切斷交叉韌帶，建立骨關節炎模型，觀察骨的微結構損傷程度，實驗證明骨質疏松對骨關節炎軟骨下骨微結構的損傷具有一定的加重作用。即早期骨關節炎合并骨質疏松時，影響軟骨下骨的重吸收，加重關節軟骨的破壞。

2.4 臀肌切斷法 此方法主要通過改變關節的生物力學環境促使骨關節炎的發生，因手術部位遠離關節，避免了手術所致關節創傷及血腫刺激的炎癥反應，為研究骨關節炎提供了一個良好的模型。白希壯等[6]通過選擇性切斷動物臀肌誘導髖關節發生骨性關節炎。術后12周軟骨細胞增生，軟骨表面膠原纖維變粗、紊亂、同時出現糜爛及潰瘍，與早期骨關節炎表相一致。

2.5 關節固定法 該模型主要是用石膏固定動物下肢關節，屈曲位、中立位、伸直位都能夠導致骨關節炎，其原理為改變軟骨的生物力學環節，導致軟骨退變。尚平等[7]等研究兔膝關節過伸位固定和過屈位固定均可導致骨關節炎，同時發現過屈位固定方法固定牢固、簡便易行、成功幾率較高、家兔適用性良好。陳宏賢等[8]選用Wistar大鼠，結扎其雙前肢及尾部方法造成骨關節炎，其機理是由于大鼠直立的異常體位，使髖關節應力增加；同時關節應力改變也擾亂關節軟骨受壓與減壓交替，從而影響所謂“軟骨泵”的軟骨營養機制，使軟骨細胞營養減少；滑膜向軟骨浸潤及與軟骨粘連，影響軟骨細胞營養攝取及軟骨的潤滑作用；關節囊和肌肉攣縮導致關節面壓力增加，影響軟骨細胞營養。12周后得到理想的大鼠OA模型，由于本法操作本身并不直接作用于關節內，因而不帶來誤差，適合于病理機制研究和各種方法防治效果的比較研究。

2.6 其他關節外模型 賀文楠等[9]行股靜脈結扎術同時切斷其腓腸肌的內外側頭建立兔的關節炎模型，4周后即發生軟骨破壞。劉蜀彬等[10]采用破壞兔股骨干骺端的髓內血供的方法誘發骨關節炎。黃肖華等[11]分離大耳白兔右側股靜脈，在遠、 近端雙重結扎，結扎線間剪斷。術后肌注青霉素3d抗感染，1周后拆線。造模 8W , 病理表現處于軟骨退變的早中期。

綜上，骨性關節炎是一種中老年人常見、多發的以軟骨退行性變和繼發骨質增生為主的慢性退行性骨關節病，發病機制十分復雜。其動物模型也呈現多樣化，各種造模都具有特點。而通過手術方法獲得的動物模型會引起關節以外的損傷，對于創傷型的骨關節炎更能很好的模擬。由于骨性關節炎的發病原因不是單一的因素，而有不明的發病原因，所以現階段建立的模型與實際臨床病情還不完全符合，因此，此類模型有待進一步完善[12]。

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ResearchProgressOfOsteoarthritis

JIN Gang

Department of Mongolia Orthopedics,Affiliated Hospital Of Inner Mongolia University For the Nationalities,Inner Mongolia Autonomous Region,Tongliao 028007, China

Osteoarthritis is a degenerative change of the articul-ar cartilage as the core,involving bone,and including the change of synovial, joints and other structures in chronic inflammation.But its pathogenies is unclear,and lack of clinical curative measures.So, it’s great significance to study the different pathogenesis and prevention measures of osteoarthritis, through the establishment of animal models. All kinds of establishment methods of animal models of osteoarthritis were described in the paper,to provide a reference for experimental research.

Osteoarthritis;Animal model;Research progress

R-332

A

1007-8517(2014)13-0024-02

2014.04.25)