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1、骨关节炎动物模型研究进展【关键词】骨性关节炎;动物模型 骨关节炎(osteoarthritis,OA)是以关节软骨下骨硬化或囊性变，关节边缘骨质增生，滑膜增生，关节间隙变窄为主要特征。其与遗传，肥胖，代谢障碍，外伤等多种因素有关，是导致中老年人活动功能障碍的主要疾病之一。建立OA动物模型是寻找有效治疗措施的重要途径。 1自发性OA动物模型 1941年RuthSilberberg研究发现,C57BL小鼠喂以含高脂肪的饲料,可加速其关节的退变。内田亩等人[1]以此研究STR/ort小鼠血脂异常与骨关节炎的关系。YamamotoK[2]对C57黑鼠关节软骨组织学评估
2、表明，其发病率和骨关节炎严重程度随年龄逐渐增加。不可逆转的变化出现在最后阶段，而退化过程十分类似人类骨关节炎。但其模型与人类OA存在一定的差别，主要表现为几乎无关节软骨的微纤维化，关节软骨剥离脱落呈腐蚀状，软骨细胞几无集簇形成，无骨棘形成，滑膜炎症不明显，OA进展过程中不伴有GAG、DNA合成增加。试验常选用与人类病理改变相似，易于饲养，观察且费用较低的Hartly豚鼠。Hartly豚鼠软骨的降解与人类OA11发展相似。雄性Hartly豚鼠膝关节组织学形态变化以负重部位为主,表现为软骨表层不平整,表层软骨细胞丢失,胶原不同程度的溶解，断裂和排列紊乱,软骨细胞集簇,潮
3、线异常,糖胺聚糖分布异常,与人类OA具有类似的病理改变。deBri等[3]报道了不同年龄的雄性Hartly豚鼠原发性OA模型的结果,其关节软骨重度降解是在12及18个月年龄组。Ross等[4]取正常狗胫骨平台软骨进行体外培养4周，研究结果提示培养过程中软骨改变与骨关节炎病程相似，因此可作为研究骨关节炎起病及进展的体外模型。 2诱发性OA动物模型 2.1药物注入关节腔 2.1.1尿激酶型纤溶酶原激活物(uPA)石辉[5]等利用关节腔注射尿激酶的方法制作兔骨关节炎模型,实验12周即可完成,其方法为:实验组在右膝关节内注射uPA,对照组注射等容量的生理盐水,注射完成
4、后在4、8、12周分批取兔滑膜进行软骨组织学观察，及电镜检查。12周形成的关节炎模型符合OA的组织病理特征。 2.1.2胶原蛋白酶Kikuchi等[6]将不同剂量的胶原酶(0.5、10，2.011mg)注入成年兔膝关节腔内，组织炎性反应于注射后1周最重，其后逐渐减轻;注射后2周关节软骨表层缺失、移行层软骨细胞消失并出现裂口;4周时移行区及放射区细胞克隆中度增殖;6周后组织学观察发现关节软骨和滑膜均有变性，移行区及放射区细胞增殖更明显。其关节软骨骨关节炎样改变与人的骨关节炎相似，该方法在研究骨关节炎病理及抗骨关节炎药物作用时适用。 2.2关节外手术 2.2.1增
5、加应力陈宏贤[7]等人采用将出生后一周的Wistar大鼠结扎双前肢及尾部，常规饲养，12周后与对照组比较两组软骨及滑膜细胞凋亡情况。观察见早期关节软骨失去光泽，变软呈灰黄色，在关节承重部位出现不规则压迹，可见麻点样小窝或线形裂隙;后出现糜烂与溃疡;后期软骨变薄、碎裂，暴露出软骨下骨质。滑膜充血水肿。6周后即有软骨细胞凋亡的发生，出现大量中层和表层软骨细胞凋亡，12周软骨细胞凋亡进一步增多。两组凋亡指数的差异具有显著性。此操作不带来手术误差，适合研究OA的病理机制研究，软骨生化代谢和各种方法防治效果的比较研究。 2.2.2卵巢切除Pernille等[8]将Sprag
6、ue2Dawley鼠卵巢切除制作绝经后骨关节炎模型,结果表明代表软骨变化的CTX2Ⅱ(collagentypeⅡdegradationproducts)及代表骨吸收的CTX2Ⅰ较对照组明显升高,第4周时两者的水平及此时关节变化与关节最终的变化呈明显相关性。该模型为研究雌激素及其类似物质对关节软骨保护作用的有用模型。11 2.3关节内手术 2.3.1前交叉韧带横断模型(ALCT模型)Stoop等[9]切断Wistar大鼠的膝关节前交叉韧带,于第2、3、14、28、70天处死动物,取膝关节软骨检测变性的Ⅱ型胶原,在前交叉韧带切断后软骨损害最早改变发生于表层带的软骨细
7、胞和软骨基质。术后14天出现表层带软骨细胞数量减少,剩余的软骨细胞肿胀,表层带纤维化。术后4周、10周,上述改变更明显。在纤维化的区域,变性的Ⅱ型胶原降解产物染色明显增加,胶原酶分裂位点染色与变性胶原分布相同,但染色明显较淡;在胶原发生纤维化前及没有出现纤维化的部位不能检测到胶原的损害。此法是近年采用较多的方法，ACLT模型能全面反映OA软骨退行性变化的病理过程。 2.3.2半月板切除李忠[12]等经关节镜建立猪双膝骨关节炎动物模型及用磁共振成像监测骨关节炎骨软骨损害。实验将4只小型猪经关节镜切除双膝外侧部分半月板,术后12周,行大体、组织学和MRI观察与切除
