前言
骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis)是一種以正常骨礦化的骨量降低和骨組織微結構破壞為特征,導致骨脆性增加和易于骨折的代謝性骨病。臨床上,骨質(zhì)疏松癥按病因可分為原發(fā)性和繼發(fā)性2類(lèi)。原發(fā)性骨質(zhì)疏松又分Ⅰ型(絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥)、Ⅱ型(老年性骨質(zhì)疏松癥)和特發(fā)性青少年低骨量和骨質(zhì)疏松癥。繼發(fā)性骨質(zhì)疏松原發(fā)病因明確,常由內分泌代謝疾?。ㄈ缧韵俟δ軠p退癥、甲狀腺功能亢進(jìn)、甲狀旁腺功能亢進(jìn)癥、庫欣綜合征、1型糖尿病等)全身性疾病引起。常用來(lái)誘發(fā)骨質(zhì)疏松的動(dòng)物有大鼠、小鼠、兔、犬、豬、山羊和非人類(lèi)靈長(cháng)類(lèi)等,也可通過(guò)基因敲除來(lái)制作骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型。目前用于骨質(zhì)疏松癥研究的動(dòng)物模型主要有誘發(fā)性疾病動(dòng)物模型和基因修飾動(dòng)物模型。誘發(fā)性疾病動(dòng)物模型包括去勢模型、藥物致骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型以及失用性、營(yíng)養性、腦源性骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型等。選擇合適模型將有助于闡明骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生、發(fā)展機制、鑒定新的藥靶以及新的生物標志物,進(jìn)而對臨床治療提供依據。
部分造模方法
使用動(dòng)物:家兔
【造模機制】:
原發(fā)性骨質(zhì)疏松包括絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松和老年性骨質(zhì)疏松,主要表現為骨量減少,骨微觀(guān)結構退變,骨強度下降而脆性增加,易于發(fā)生骨折。其發(fā)病機制復雜,諸多因素影響其發(fā)病過(guò)程,內分泌功能紊亂是其確定發(fā)病因素之一。切除雙側卵巢(去勢模型)的大鼠體內雌激素分泌水平下降,其對破骨細胞的抑制減弱,破骨細胞功能活躍,成骨細胞的功能代償性增強,但總趨勢是骨吸收大于骨形成,骨骼呈高轉換狀態(tài)。該模型引起的骨質(zhì)疏松與人類(lèi)女性絕經(jīng)后骨丟失相近。
【模型方法】:
選用3~10月齡的健康雌性300~400g Sprague Dawley大鼠,實(shí)驗室常規喂養1周。2%戊巴比妥鈉(40mg/kg)腹腔麻醉,取俯臥位或仰臥位,術(shù)區剃毛,碘酒乙醇消毒。手術(shù)入路有兩種:一是背側入路,在大鼠骼嵴頂部外上方1cm左右,腰椎骶棘肌兩側做縱向切口長(cháng)約0.8cm,打開(kāi)后腹膜,切除雙側卵巢;二為腹側入路,取下腹部正中切口長(cháng)約1.5cm,開(kāi)打腹腔,顯露卵巢,提起后絲線(xiàn)結扎其蒂部,將其切除,然后再切另一側卵巢。卵巢為深粉紅色顆粒狀組織,多被其周?chē)窘M織所掩蓋,術(shù)中需撥開(kāi)這些組織,方能將其顯露。對照組手術(shù)方法與實(shí)驗組相同,但打開(kāi)腹腔后不切除卵巢。術(shù)后正常飲食,12周即可建立骨質(zhì)疏松模型。
【模型特點(diǎn)】:
術(shù)后8~12周即可成功造模,表現為股骨和全身的骨密度降低,骨陷窩間隙增大,骨細胞減少,破骨細胞增多,骨小梁體積降低,厚度下降,數量減少,小梁骨彼此分離;股骨骨皮質(zhì)變薄,進(jìn)行性的股骨、脛骨抗彎強度降低及脆性增加。
【模型的評估和應用】:
去卵巢大鼠是美國食品與藥物管理局(FDA)和世界衛生組織(WHO)推薦的研究絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥模型,它正確地模擬了成年婦女激素缺乏的臨床特性及對激素替代療法的反應,大鼠松質(zhì)骨的骨質(zhì)疏松進(jìn)程,對研究骨骼的生理學(xué)反應非常有利。未交配的6~10月齡雌性大鼠是預防研究的最佳選擇。而10~11月齡雌性大鼠對研究峰值骨量以后的骨丟失有重要價(jià)值。如果實(shí)驗的目的是研究成年人骨病進(jìn)程的特點(diǎn),10月齡的雌性大鼠被切除卵巢造成的骨丟失是首選的動(dòng)物模型,此時(shí)它已達骨峰值,且同成人女性骨質(zhì)疏松有極相似的臨床表現。另外,由于體重與骨密度成正相關(guān),雌激素水平下降可引起體重上升,體重增加時(shí)骨密度增高可以部分抵消雌激素缺乏引起的骨丟失,所以實(shí)驗中應適當控制動(dòng)物的體重。
模型檢測的方法有血清生化標志物檢測、骨組織形態(tài)計量學(xué)和骨密度測量等。大鼠沒(méi)有脆性骨折發(fā)生,但通過(guò)對大鼠骨的生物力學(xué)實(shí)驗能正確地評價(jià)骨的脆性。理論上說(shuō),對骨質(zhì)疏松模型的評價(jià)方法越多越好,但由于經(jīng)濟因素、技術(shù)設備、實(shí)驗動(dòng)物數量等條件的限制,各種指標不可能全部測量。模型中一般選擇包括骨密度在內的至少兩種(以上)技術(shù)指標進(jìn)行綜合評估。
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