骨关节炎动物模型研究进展

内蒙古民族大学附属医院蒙医骨关节科，内蒙古 通辽 028007

骨关节炎动物模型研究进展

金刚

内蒙古民族大学附属医院蒙医骨关节科，内蒙古 通辽 028007

骨关节炎是以关节软骨退行性改变为核心，累及骨质，并包括滑膜、关节及其他结构改变的慢性炎症。但其发病机制还不清楚，临床也缺乏根治措施，因此，通过建立动物模型探索骨关节炎的不同发病机制及防治措施，具有十分重要的意义。文中对骨关节炎的各种动物模型建立方法进行了综述，供实验研究提供参考。

骨关节炎；动物模型；研究进展

骨关节炎(osteoarthritis，OA)是一种常见的与年龄增加相关的退行性疾病之一，是以关节软骨的变性、破坏及骨质增生为特征的慢性关节炎。随着人口老龄化，其发病率逐年增高，严重危害人类的健康，同时也对社会经济造成极大的负担。由于其发病机制尚不明确，因此，有必要建立骨关节炎动物模型探讨其不同发病机制及预防措施。其动物模型的建立是通过模拟一种或数种致病因素诱发关节软骨的退变，各种骨关节炎模型的制作方法千变万化，大致可分为人工诱发模型和自发模型两类。人工诱发模型可通过手术和非手术方法诱导骨关节炎产生，自发模型即实验动物未经过任何有意识的人为处理，在自然情况下所发生的骨关节炎症[1]。本文对骨关节炎的各种动物模型建立方法进行了详细的综述，供实验研究提供参考。

1 动物自发模型

此模型动物为自发形成，通常有豚鼠、大鼠、小鼠、恒河猴、狗等。有学者发现，26个月龄的大鼠可见软骨细胞发生坏死，软骨纤维以及软骨下形成骨重塑。从组织学上与骨关节炎非常相似。证实了老年大鼠易自然形成骨关节炎。雄性Hartly 豚鼠软骨降解以负重区软骨的组织学变化为主，与人类骨关节炎发生机理及其相似，3个月龄大的豚鼠体重达700g时，内侧胫骨平台就会出现骨性关节炎的病理表现。组织学表现为软骨细胞减少、软骨表层不平整、胶原不同程度的断裂、溶解排列紊乱，糖胺聚糖的分布出现异常[2]。

2 人工诱发模型

人工诱发模型，是指通过手术和非手术方法人为诱导骨关节炎的形成。概括为以下几种。

2.1 关节内手术法 将动物膝关节前后交叉韧带及内侧副韧带切断，切 除内侧半月板，术中避免损伤关节软骨，术后不固定伤肢，动物可自由活动。此方法籍手术形成关节不稳从而诱发骨关节炎，约术后3个月病理可观察到关节软骨破坏、龟裂。Armstrong 等[3]保留交叉韧带及内侧副韧带，仅切除内侧半月板，半年后观察到软骨细胞肥大、边缘骨赘形成等骨关节炎的表现。

2.2 关节腔注射法 关节腔可注射多种药物，通过破坏细胞外基质或关节软骨细胞来诱导骨关节炎。石辉等[4]向兔关节腔内注射尿激酶诱导骨关节炎，发现 12 周后模型符合骨关节炎组织病理学改变。

2.3 卵巢切除法 模拟女性绝经后雌激素缺乏导致骨关节炎，此模型可运用于雌激素等对关节软骨的保护作用的研究。Bellido 等[5]通过切除母兔卵巢同时肌肉注射加泼尼龙建立骨质疏松模型，同时切开膝关节内侧副韧带并切断交叉韧带，建立骨关节炎模型，观察骨的微结构损伤程度，实验证明骨质疏松对骨关节炎软骨下骨微结构的损伤具有一定的加重作用。即早期骨关节炎合并骨质疏松时，影响软骨下骨的重吸收，加重关节软骨的破坏。

2.4 臀肌切断法 此方法主要通过改变关节的生物力学环境促使骨关节炎的发生，因手术部位远离关节，避免了手术所致关节创伤及血肿刺激的炎症反应，为研究骨关节炎提供了一个良好的模型。白希壮等[6]通过选择性切断动物臀肌诱导髋关节发生骨性关节炎。术后12周软骨细胞增生，软骨表面胶原纤维变粗、紊乱、同时出现糜烂及溃疡，与早期骨关节炎表相一致。

2.5 关节固定法 该模型主要是用石膏固定动物下肢关节，屈曲位、中立位、伸直位都能够导致骨关节炎，其原理为改变软骨的生物力学环节，导致软骨退变。尚平等[7]等研究兔膝关节过伸位固定和过屈位固定均可导致骨关节炎，同时发现过屈位固定方法固定牢固、简便易行、成功几率较高、家兔适用性良好。陈宏贤等[8]选用Wistar大鼠，结扎其双前肢及尾部方法造成骨关节炎，其机理是由于大鼠直立的异常体位，使髋关节应力增加；同时关节应力改变也扰乱关节软骨受压与减压交替，从而影响所谓“软骨泵”的软骨营养机制，使软骨细胞营养减少；滑膜向软骨浸润及与软骨粘连，影响软骨细胞营养摄取及软骨的润滑作用；关节囊和肌肉挛缩导致关节面压力增加，影响软骨细胞营养。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关节内，因而不带来误差，适合于病理机制研究和各种方法防治效果的比较研究。

2.6 其他关节外模型 贺文楠等[9]行股静脉结扎术同时切断其腓肠肌的内外侧头建立兔的关节炎模型，4周后即发生软骨破坏。刘蜀彬等[10]采用破坏兔股骨干骺端的髓内血供的方法诱发骨关节炎。黄肖华等[11]分离大耳白兔右侧股静脉，在远、 近端双重结扎，结扎线间剪断。术后肌注青霉素3d抗感染，1周后拆线。造模 8W , 病理表现处于软骨退变的早中期。

综上，骨性关节炎是一种中老年人常见、多发的以软骨退行性变和继发骨质增生为主的慢性退行性骨关节病，发病机制十分复杂。其动物模型也呈现多样化，各种造模都具有特点。而通过手术方法获得的动物模型会引起关节以外的损伤，对于创伤型的骨关节炎更能很好的模拟。由于骨性关节炎的发病原因不是单一的因素，而有不明的发病原因，所以现阶段建立的模型与实际临床病情还不完全符合，因此，此类模型有待进一步完善[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)