骨關節炎模型

簡要描述：骨關節炎模型：骨關節炎（osteoarthritis, OA）是中老年人常見的一種慢性進行性疾病。是由于關節軟骨退行性改變（退變）和關節表面邊緣形成新骨的退行性病變，其病因、分子生物學、早期診斷和治療均存在問題，需要進一步研究。骨關節炎動物模型無疑是研究人類骨關節炎病理機制和防治方法的良好工具。

更新時間：2022-12-23
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常用骨關節炎動物模型手術方法分類：

1)破壞關節穩定性破壞關節穩定性是目前國外常采用的一種OA造模方法。關節穩定性是保持關節正常結構和功能的一個重要因素。若關節不穩，必使關節各結構的動態平衡失調，從而使關節發生退行性改變。常用的造成關節不穩的手術方法主要包括：切斷內側副韌帶、切斷前、后交叉韌帶，切除內側半月板及切除髁、臏骨等。McDevitt等切除犬、兔前交叉或前后交叉韌帶、切斷家兔前交叉韌帶和內側半月板造成關節失穩，手術后見關節滑膜增厚，軟骨表面糜爛，細胞成簇排列，骨贅形成，關節軟骨中黏蛋白減少，酸性磷酸酶增加，蛋白、糖胺聚糖(GAG)合成率增加，膠原纖維成分無變化，軟骨細胞合成的黏蛋白中含有更多的硫酸軟骨素。切斷雙后肢內側副韌帶及膝前內側筋膜擴張部，并在斷端處修剪去除約2mm，造成小鼠雙后肢外翻畸形，術后2d放于拖箱內，每天趕其行走30m，2周后，光鏡見軟骨厚度變薄，電鏡軟骨細胞有明顯的外形改變，表明軟骨細胞處失代償期；造模4周，軟骨厚度顯著變薄，電鏡見軟骨細胞變形嚴重呈不規則狀，胞質內充滿脂滴、糖原顆粒及微絲，細胞器外形模糊，細胞核深度凹陷變形，細胞旁出現嗜鋨性脂肪碎屑，基質內膠原纖維顯露明顯且較正常為粗，結構松散紊亂；手術8周，病變與人4周相似，但程度加重。路氏等將切除韌帶與半月板結合，成功地誘發膝關節骨關節炎，且認為該模型制作期限合理，病灶典型。術后3周就出現了骨關節炎的早期改變，包括軟骨細胞排列紊亂，表層輕度糜爛，可見散在的軟骨細胞簇及局部潰瘍。術后6周出現了明顯的骨關節炎癥改變，6周X線顯示了關節間隙異常及脛骨上端變形。從而表明關節的不穩定是造成關節軟骨破壞，形成骨關節炎的原因。將鼠或兔內側半月板切除30％～50％，同時，讓其自由活動，成功地復制出OA模型，且認為這種造模方法對研究OA關節軟骨細胞凋亡是一種很好的動物模型。而 Mansour等采用半月板部分切除和交叉韌帶切除術后造成動物OA模型進行研究發現，改變兔膝關節動力裝置在實驗動物OA產生過程中并不是起關鍵的作用。

2)降低關節應力研究表明在OA的發生機制中，缺乏負重可能是重要環節之一。由低應力導致的軟骨退變早期，軟骨細胞缺乏骨退變中常見的代償性增生表現，說明低應力可能對軟骨退變修復有抑制作用。國內顧氏等將大鼠一側后肢跟腱切除約2mm，術后允許動物自由活動，術后1周至1個月，軟骨未見異常改變；術后2個月，部分軟骨出現裂隙，多集中于軟骨的淺表，正常軟骨細胞柱存在，有少量固縮的軟骨細胞；術后3個月軟骨裂隙增多，有些可深達鈣化層，部分區域有軟骨小片缺損，軟骨細胞排列紊亂，較多軟骨細胞發生退變，并有空陷窩出現，某些區域有軟骨細胞族出現；術后5～8個月，上述改變程度更明顯，軟骨細胞柱正常形態消失。

3)增加骨內壓自1983年Larsen*提出骨內壓概念后，國外對骨內壓與OA的關系有了較詳盡的研究，提出導致骨內壓上升的主要原因是由各種因素引起的骨內靜脈回流受阻所致的骨內靜脈血淤積。據于此，有人結扎大鼠股靜脈并切除1cm，且切斷髂內靜脈和躁部至膝部的大隱靜脈，8周后可見關節軟骨的鈣化層增厚，新骨形成，松質硬化，與臨床OA的變化相似。結扎犬膝關節周圍的靜脈可導致關節軟骨的局部損傷和變性。通過結扎家兔一側股、臀下靜脈造成膝關節周圍骨內高壓動物模型，1周時關節軟骨出現退變。許氏等認為這種方法造模12周時關節軟骨僅呈輕微病變，與臨床表現不太相符，而采用在結扎股、臀下靜脈的同時行同側肢體伸膝固定的2種方法疊加造模，既能使膝旁周圍靜脈瘀滯，骨內壓升高，又能使兔膝關節發生退行性改變，術后6周模型即可建成，造模成功率高達93.33％。而且可以觀察到兔膝關節明顯退變、軟骨表層明顯缺損、關節軟骨潰瘍、軟骨細胞紊亂和軟骨細胞丟失、纖維化及少量骨贅形成等，符合人類骨關節炎的病理改變。

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