骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型研究進(jìn)展

郭玉冬，王宸，魏波

(東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院骨科，江蘇南京 210009)

骨關(guān)節(jié)炎是常見的隨著年齡增加的退行性疾病之一［1］。隨著社會(huì)人口老齡化，其發(fā)病率逐年增高，嚴(yán)重危害人類的健康，同時(shí)也對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成極大的負(fù)擔(dān)。骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型是研究骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病機(jī)制、危險(xiǎn)因素及其治療方法的重要手段。骨關(guān)節(jié)炎是一種慢性多因素疾?。?］，其動(dòng)物模型的制作往往是通過模擬一種或數(shù)種致病因素誘發(fā)關(guān)節(jié)軟骨的退變來實(shí)現(xiàn)。因此目前各種骨關(guān)節(jié)炎模型從模型動(dòng)物的選擇到模型的制作方法千變?nèi)f化。在本文中作者檢索目前常用的骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型制作方法，并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

1 模型動(dòng)物的選擇

針對(duì)人類疾病的研究，模型動(dòng)物的選擇要求二者具有同質(zhì)性:動(dòng)物模型能夠體現(xiàn)出該疾病的遺傳因素、自然病程、誘發(fā)因素、治療干預(yù)，并且能夠用于科學(xué)研究。

在開始一個(gè)骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物實(shí)驗(yàn)之前，選擇模型動(dòng)物需要考慮到以下的原則［3］:(1)基因的同質(zhì)性;(2)營(yíng)養(yǎng)和運(yùn)動(dòng)同質(zhì)性及可應(yīng)用性;(3)動(dòng)物的生存時(shí)間、疾病時(shí)間、發(fā)病年齡、發(fā)病率等;(4)匹配的對(duì)照群體的可獲得性;(5)解剖學(xué)及生理學(xué)特性，數(shù)量上:關(guān)節(jié)組織是否足夠研究?能否獲得足夠的關(guān)節(jié)液、關(guān)節(jié)滑膜;質(zhì)量上:與人類組織的相似性，為負(fù)重關(guān)節(jié)或非負(fù)重關(guān)節(jié);(6)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)物來源充分、動(dòng)物是否易于控制;(7)費(fèi)用、倫理問題。

目前用于骨關(guān)節(jié)炎研究的模型動(dòng)物品種繁多，各有利弊。主要種屬有嚙齒類、家禽類、哺乳類以及靈長(zhǎng)類動(dòng)物。嚙齒類:小鼠、大鼠、豚鼠;家禽類:雞、鴨、鵝等;哺乳類:家兔、狗、羊、豬等;靈長(zhǎng)類:猿猴、狒狒、恒河猴。以下為最常用的幾種動(dòng)物優(yōu)缺點(diǎn)的分析。

小鼠:成年小鼠體重20～50 g，壽命約2年，對(duì)毒性敏感，雄性相對(duì)于雌性更易發(fā)病。該動(dòng)物成本較小、飼養(yǎng)方便、易于獲取、重復(fù)性好、造模周期短，人類和嚙齒類動(dòng)物在解剖及生理學(xué)上相似，故有利于大規(guī)模進(jìn)行縱向臨床前研究。目前小鼠基因及可標(biāo)記基因已經(jīng)得到很好的注釋、翻譯，故可用于骨關(guān)節(jié)炎的基因表達(dá)、基因轉(zhuǎn)染、基因敲除等基礎(chǔ)研究。因其重復(fù)性好、易于獲取、造模周期短，可用于大規(guī)模藥物干預(yù)研究及治療藥物毒性研究。但是，小鼠跟人類的基因譜差異較大，和人類膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)環(huán)境有差異，從而不能完全模擬人類骨關(guān)節(jié)炎。同時(shí)因小鼠關(guān)節(jié)較小，不利于關(guān)節(jié)內(nèi)手術(shù)干預(yù)(如交叉韌帶切除、關(guān)節(jié)腔注射等)。因與人類疾病形態(tài)學(xué)上對(duì)照有限，每只動(dòng)物只有少量組織(如關(guān)節(jié)軟骨、關(guān)節(jié)滑膜)可用于研究，這就形成了它的使用局限性。

大鼠:成年SD大鼠體重300～400 g，壽命約3年，雄性比雌性易于發(fā)病，對(duì)性激素敏感，其優(yōu)點(diǎn)與小鼠相似，但費(fèi)用略高于小鼠。大鼠因終身保持骺軟骨也不容易自發(fā)形成骨關(guān)節(jié)炎。SD大鼠關(guān)節(jié)較大，可行關(guān)節(jié)腔注射、交叉韌帶切除等誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎。大鼠生存能力強(qiáng)，抗感染能力強(qiáng)，手術(shù)耐受性較好，目前廣泛用于實(shí)驗(yàn)室研究。

豚鼠:成年豚鼠體重400～700 g。Hartley豚鼠的膝關(guān)節(jié)是最常使用的自發(fā)性骨性關(guān)節(jié)炎模型［4］。

家兔:成年家兔體重1.5～2.5 kg，性格溫順，廣泛用于實(shí)驗(yàn)室研究。家兔因膝關(guān)節(jié)較大，可行關(guān)節(jié)內(nèi)操作，如內(nèi)半月板切除、交叉韌帶切斷等誘導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。Moskowitz等［5］將兔的部分半月板切除誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生。但家兔手術(shù)耐受性較差，存活率不如大鼠。

大型動(dòng)物:如犬、羊、豬，費(fèi)用更加昂貴，需較大的飼養(yǎng)場(chǎng)地，由于藥理學(xué)研究需要大量動(dòng)物，故他們不適宜作藥理學(xué)研究模型。但是，他們相對(duì)于小動(dòng)物而言更適宜于軟骨的力學(xué)研究及細(xì)胞生物學(xué)研究。大型動(dòng)物可進(jìn)行關(guān)節(jié)腔內(nèi)手術(shù)操作，如李忠等［6］用小型豬在關(guān)節(jié)鏡下將內(nèi)側(cè)半月板切除來誘導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎獲得成功，該方法對(duì)關(guān)節(jié)損傷較小，這是小動(dòng)物所無法比擬的。

靈長(zhǎng)類:恒河猴從5歲開始出現(xiàn)骨性關(guān)節(jié)炎實(shí)驗(yàn)室表現(xiàn)，15年后可發(fā)展為臨床骨關(guān)節(jié)炎，這種關(guān)節(jié)炎在結(jié)構(gòu)、化學(xué)、生物力學(xué)上均與人類相似［3］。由于時(shí)間的作用，這種模型特別適合研究關(guān)節(jié)軟骨的改變。由于關(guān)節(jié)軟骨組織及其分布在骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展中相當(dāng)重要，這個(gè)動(dòng)物模型在評(píng)估這些改變方面就顯得相當(dāng)重要。由于恒河猴在生理上與人類一致，該動(dòng)物模型對(duì)于證實(shí)系統(tǒng)因素的作用價(jià)值，如肥胖在關(guān)節(jié)退變中的地位，顯的相當(dāng)重要。因猴居住于熱帶并食素，揭示了自發(fā)性關(guān)節(jié)退變不依賴于人類飲食習(xí)慣及溫度氣候。骨關(guān)節(jié)炎在靈長(zhǎng)類動(dòng)物均有發(fā)現(xiàn)。缺點(diǎn)是動(dòng)物來源較少，飼養(yǎng)昂貴。

2 動(dòng)物模型的分類

骨關(guān)節(jié)炎的動(dòng)物模型大致可分為兩大類:自發(fā)性模型及試驗(yàn)誘導(dǎo)性模型。Arlet等［7］根據(jù)病理特點(diǎn)將試驗(yàn)誘導(dǎo)性模型又分為機(jī)械性及結(jié)構(gòu)性模型。機(jī)械性模型通過改變正常關(guān)節(jié)組織的生物機(jī)械力而誘導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎。結(jié)構(gòu)性關(guān)節(jié)炎通過物理、化學(xué)、內(nèi)分泌、生物力學(xué)或免疫學(xué)改變一個(gè)或多個(gè)關(guān)節(jié)組織。

2.1 自發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎模型

不僅人類，其他動(dòng)物亦有可能自發(fā)形成關(guān)節(jié)炎。通常能用于研究的自發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎的動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)室飼養(yǎng)的小鼠、大鼠、豚鼠、狗，甚至于恒河猴。研究發(fā)現(xiàn)小鼠很少發(fā)生骨性關(guān)節(jié)炎，大鼠終身保持骺軟骨也是如此。然而，有學(xué)者在研究CD/BR大鼠踝關(guān)節(jié)時(shí)發(fā)現(xiàn)，26個(gè)月的大鼠出現(xiàn)軟骨細(xì)胞壞死，軟骨纖維及軟骨下骨重塑［3］。其在組織學(xué)上特性與骨關(guān)節(jié)炎相似。這證明了老年大鼠對(duì)骨關(guān)節(jié)炎易感，然而，相對(duì)于人類疾病而言，踝關(guān)節(jié)并不是一個(gè)關(guān)節(jié)炎好發(fā)部位。實(shí)驗(yàn)室廣泛使用C57B1、STR/IN和NZY/BL種株的小鼠，以及ICR和SAM-P/3DE小鼠的顳下頜關(guān)節(jié)，該關(guān)節(jié)在動(dòng)物2個(gè)月大小時(shí)即可發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨表面超微結(jié)構(gòu)的改變，這與人類骨關(guān)節(jié)炎早期表現(xiàn)相一致。目前小鼠的自發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎模型包括:STR/ort小鼠模型［8］、Ⅱ型前膠原基因缺陷小鼠模型(半胱氨酸取代519位精氨酸，Arg→Cys519)等。

最常使用的自發(fā)性骨性關(guān)節(jié)炎模型是Hartley豚鼠的膝關(guān)節(jié)［9］。雄性Hartly豚鼠軟骨降解以負(fù)重區(qū)軟骨組織學(xué)改變?yōu)橹?，這與人類骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生發(fā)展相似，約3個(gè)月大的豚鼠體重達(dá)到700 g時(shí)，其內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)可出現(xiàn)骨性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)。其組織學(xué)表現(xiàn)為軟骨表層不平整，軟骨細(xì)胞減少，膠原不同程度的溶解、斷裂及排列紊亂，軟骨中糖胺聚糖分布異常。de Bri等［10］和Bendele等［11］報(bào)道了不同年齡組的雄性Hartly豚鼠原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎模型，在12及18個(gè)月年齡組可觀察到關(guān)節(jié)軟骨重度降解。同時(shí)，Bendele等［12］發(fā)現(xiàn)給豚鼠節(jié)食，減輕其體重后，可降低豚鼠膝骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率及減輕其發(fā)生骨性關(guān)節(jié)炎的嚴(yán)重程度。Knott等［13］發(fā)現(xiàn)給予豚鼠富含η-3多不飽和脂肪酸飲食10～30周后，可緩解骨關(guān)節(jié)炎易感動(dòng)物骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)展進(jìn)程。

2.2 試驗(yàn)誘導(dǎo)性生物力學(xué)模型

分為關(guān)節(jié)不穩(wěn)模型及生物力學(xué)負(fù)重區(qū)移位模型。前者包括髕骨脫位和髕骨切除術(shù)、前交叉韌帶切除術(shù)、半月板切除術(shù)等。關(guān)節(jié)不穩(wěn)能夠避免嚴(yán)重的關(guān)節(jié)損傷而逐步地反映出所需的關(guān)節(jié)退變的過程。Pond等［14］在犬的膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶切除術(shù)及Moskowitz等［5］所制作的兔的部分半月板切除術(shù)達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)。Bendele等［15］發(fā)現(xiàn)，半月板的撕裂較半月板切除更容易誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎。持續(xù)的關(guān)節(jié)不穩(wěn)可引起軟骨及關(guān)節(jié)下骨的侵蝕退變，這些與自發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎相似。研究表明去感覺神經(jīng)支配本身不能誘導(dǎo)關(guān)節(jié)退變，但失神經(jīng)支配可加速犬的前交叉韌帶模型的退變［3］。類皮質(zhì)醇激素治療能減弱滑膜細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和骨細(xì)胞的繁殖能力，促進(jìn)前交叉韌帶切斷的關(guān)節(jié)退變。

2.2.1 關(guān)節(jié)內(nèi)手術(shù)

關(guān)節(jié)內(nèi)手術(shù)包括多種，最經(jīng)典的是Hult法。Hult法是目前經(jīng)典的骨關(guān)節(jié)炎模型制作方法。主要為麻醉后將動(dòng)物膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶及內(nèi)側(cè)副韌帶切斷，切除內(nèi)側(cè)半月板，術(shù)中避免損傷關(guān)節(jié)軟骨，術(shù)后不固定傷肢，動(dòng)物可自由活動(dòng)。此方法籍手術(shù)形成關(guān)節(jié)不穩(wěn)從而誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎，約術(shù)后3個(gè)月病理可觀察到關(guān)節(jié)軟骨破壞、龜裂。方銳等［16］研究發(fā)現(xiàn)該方法在兔的膝關(guān)節(jié)造模后6周為早期改變(滑膜充血、軟骨表明面不平整)，8周為中期改變(軟骨細(xì)胞排列紊亂，基質(zhì)染色不均)，12周為晚期改變(骨贅形成軟骨下骨暴露)。

在該方法的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了很多模型制作的新方法。如Armstrong等［17］保留交叉韌帶及內(nèi)側(cè)副韌帶，僅切除內(nèi)側(cè)半月板，半年后觀察到軟骨細(xì)胞肥大、邊緣骨贅形成等骨關(guān)節(jié)炎的表現(xiàn)。特別提出的是Appleton等［18］利用被動(dòng)活動(dòng)來加速關(guān)節(jié)不穩(wěn)的大鼠膝關(guān)節(jié)的退變。該試驗(yàn)通過前交叉韌帶切除制造雄性大鼠膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)模型，休息1周后再通過一個(gè)特殊的傳動(dòng)裝置訓(xùn)練大鼠行走，促使其被動(dòng)活動(dòng)(30 min·次-1，3次·周-1)，最早約2周后發(fā)現(xiàn)大鼠膝關(guān)節(jié)軟骨退變、軟骨下骨改變及軟骨下骨丟失。故該作者認(rèn)為:該骨關(guān)節(jié)炎模型可用于人類早期或晚期骨關(guān)節(jié)炎的研究，同時(shí)可通過調(diào)整被動(dòng)活動(dòng)的量來控制骨關(guān)節(jié)炎發(fā)生發(fā)展的程度，有利于對(duì)該疾病做出進(jìn)一步的研究。亦有學(xué)者通過驅(qū)趕大鼠、使用跑步機(jī)等，使其被迫活動(dòng)，促進(jìn)軟骨退變。Welch等［19］發(fā)現(xiàn)單純切除內(nèi)側(cè)半月板前角的大鼠膝關(guān)節(jié)在6周內(nèi)無明顯改變，12周后關(guān)節(jié)評(píng)分有顯著改變;而同時(shí)內(nèi)側(cè)半月板部分切除模型中，4周時(shí)即發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)評(píng)分顯著增加。其他的方法主要有:單純交叉韌帶橫斷術(shù)、單純內(nèi)側(cè)半月板切除術(shù)、內(nèi)側(cè)半月半部分切除術(shù)［20］、關(guān)節(jié)軟骨刻痕術(shù)(該方法直接損傷軟骨)［21］、髕骨脫位及髕韌帶切斷術(shù)等。

2.2.2 關(guān)節(jié)腔注射法

關(guān)節(jié)腔可注射多種藥物，通過破壞細(xì)胞外基質(zhì)或關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞來誘導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎。Muehleman等［22］將木瓜酶(Chymopapain)注入新西蘭大白兔膝關(guān)節(jié)通過破壞軟骨基質(zhì)來誘導(dǎo)軟骨退變。Kikuchi等［23］通過向兔膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注入不同劑量的膠原酶來誘導(dǎo)關(guān)節(jié)軟骨退變。1周后出現(xiàn)組織炎性反應(yīng)，約6周后組織學(xué)可以發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨及滑膜變性，這與膠原酶劑量呈正相關(guān)。Guzman 等［24］將 單 體 碘 乙 酸 (Monosodium iodoacetate，MIA)注入大鼠膝關(guān)節(jié)，1周內(nèi)軟骨細(xì)胞出現(xiàn)變性壞死，部分出現(xiàn)軟骨全層性改變。Beyreuther等［25］復(fù)制該模型時(shí)(50 μl，3 mg MIA)發(fā)現(xiàn) 5 d 后大鼠膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)炎癥反應(yīng)。石輝等［26］向兔關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射尿激酶誘導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎，發(fā)現(xiàn)12周后模型符合骨關(guān)節(jié)炎組織病理學(xué)改變。鄧宇等［27］分別向兔膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)注入二型膠原酶0.5 ml(2 mg)及木瓜酶0.3 ml(4.8 mg)誘導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎模型，其結(jié)論是關(guān)節(jié)腔內(nèi)分別注射二種蛋白酶均可成功建立骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型，低劑量的膠原酶比稍高劑量的木瓜酶更能導(dǎo)致嚴(yán)重的軟骨退變。

關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射藥物可分為化學(xué)類、酶類、激素類等［3］?；瘜W(xué)類包括鋨酸、塞替派、秋水仙堿、氮芥、碘醋酸鹽、蛋白變性劑(甲醛)。酶類包括木瓜酶、胰蛋白酶、透明質(zhì)酸酶、膠原酶，尿激酶等。激素類包括催產(chǎn)素、腎上腺皮質(zhì)激素。其他如細(xì)菌、酵母多糖、白細(xì)胞介素-1、腫瘤壞死因子、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β2。

2.2.3 關(guān)節(jié)外誘導(dǎo)法

2.2.3.1 卵巢切除術(shù) 該方法運(yùn)用由雌激素的缺乏所致骨關(guān)節(jié)炎的原理，模擬絕經(jīng)后骨關(guān)節(jié)炎，該模型可用于研究雌激素及其類似物對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的保護(hù)作用。Hoegh-Andersen等［28］將7個(gè)月大的SP-D大鼠卵巢切除，術(shù)后9周可發(fā)現(xiàn)輕度的膝關(guān)節(jié)軟骨退變，再過6周卻沒有進(jìn)一步的退變。作者還發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨退變的同時(shí)有一過性的尿CTX-2增加。暫時(shí)的退變是因?yàn)轶w重增加還是因?yàn)榇萍に厥荏w減少所致，目前尚不明確。選擇性雌激素受體調(diào)節(jié)劑可用于骨關(guān)節(jié)炎的早期研究，因時(shí)間短、操作容易，特別適用于絕經(jīng)后骨關(guān)節(jié)炎的研究。Bellido等［29］通過切除母兔卵巢同時(shí)肌肉注射加潑尼龍4周構(gòu)建骨質(zhì)疏松模型，第7周行膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)副韌帶切開并切斷交叉韌帶構(gòu)建骨關(guān)節(jié)炎模型，第22周取樣觀察軟骨下骨的微結(jié)構(gòu)的損傷情況，發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)疏松能加重骨關(guān)節(jié)炎軟骨下骨微結(jié)構(gòu)的損傷，他們認(rèn)為早期骨關(guān)節(jié)炎與骨質(zhì)疏松共存時(shí)，加重軟骨下骨的重吸收，促使關(guān)節(jié)軟骨的破壞加重。

2.2.3.2 臀肌切斷術(shù) 白希壯等［30］通過選擇性切斷動(dòng)物臀肌誘導(dǎo)髖關(guān)節(jié)發(fā)生骨性關(guān)節(jié)炎。結(jié)果顯示術(shù)后12周軟骨細(xì)胞增生，軟骨表面膠原纖維變粗、紊亂、同時(shí)出現(xiàn)糜爛及潰瘍，與早期骨關(guān)節(jié)炎表相一致。該方法主要通過改變關(guān)節(jié)的生物力學(xué)環(huán)境促使骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生，因手術(shù)部位遠(yuǎn)離關(guān)節(jié)，避免了手術(shù)所致關(guān)節(jié)創(chuàng)傷及血腫刺激的炎癥反應(yīng)，為研究骨關(guān)節(jié)炎提供了一個(gè)良好的模型。

2.2.3.3 關(guān)節(jié)固定法 Evans等［31］最早發(fā)現(xiàn)在家兔關(guān)節(jié)制動(dòng)60 d后出現(xiàn)軟骨不可逆性退變。Okazaki等［32］發(fā)現(xiàn)家兔伸直位固定膝關(guān)節(jié)后，約1～2周即可出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨退變，同時(shí)發(fā)現(xiàn)p53 mRNA在此過程中發(fā)揮重要作用。該模型主要是用石膏固定動(dòng)物下肢關(guān)節(jié)，不論是屈曲位、伸直位還是中立位，均可誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生，其原理可能為通過改變軟骨的生物力學(xué)環(huán)節(jié)，促使軟骨退變。尚平等［33］發(fā)現(xiàn)新西蘭大白兔膝關(guān)節(jié)過伸位固定較過屈位固定更易誘發(fā)骨關(guān)節(jié)炎，但兩者無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，同時(shí)發(fā)現(xiàn)過屈位固定方法簡(jiǎn)便易行、固定牢固、家兔適用性好、成功幾率較高。

2.2.3.4 其他關(guān)節(jié)外模型 孫剛等［34］通過阻斷家兔股靜脈及臀下靜脈回流，造成膝關(guān)節(jié)骨內(nèi)靜脈壓力增高，在術(shù)后8周可觀察到骨關(guān)節(jié)炎改變。該方法可避免關(guān)節(jié)內(nèi)手術(shù)，但造模時(shí)間較長(zhǎng)，若聯(lián)合使用關(guān)節(jié)固定法，約術(shù)后35 d出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎改變。劉蜀彬等［35］將兔股骨干骺端髓內(nèi)血供破壞誘導(dǎo)骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。賀文楠等［36］通過結(jié)扎股靜脈并切斷腓腸肌內(nèi)外側(cè)頭制造兔的膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎，發(fā)現(xiàn)4周后出現(xiàn)軟骨破壞。

3 骨關(guān)節(jié)炎模型的鑒定

骨關(guān)節(jié)炎模型的鑒定主要以基因?qū)W、形態(tài)學(xué)、組織病理學(xué)、生物化學(xué)方面為主。基因?qū)W鑒定可通過DNA指紋分析(fingerprinting)［37］。為了在肉眼所見損傷之前評(píng)估該模型［3］，有二種技術(shù)可以應(yīng)用:(1)解析MRI及組織影像分析［38］。MRI不僅能確定損失的關(guān)節(jié)軟組織及軟骨體積，還能評(píng)估關(guān)節(jié)軟骨中的含水量。組織學(xué)影像分析技術(shù)在數(shù)量上能更精細(xì)地確定關(guān)節(jié)內(nèi)細(xì)胞與細(xì)胞外基質(zhì)成分的局部解剖關(guān)系。Mohammad等［39］研究表明MRI能夠發(fā)現(xiàn)早期骨關(guān)節(jié)炎關(guān)節(jié)軟骨丟失和半月板退變，MRI可通過測(cè)量關(guān)節(jié)軟骨厚度的改變而成為骨關(guān)節(jié)炎早期診斷的一種非侵入方式。(2)共焦顯微鏡的應(yīng)用能提供關(guān)節(jié)組織結(jié)構(gòu)的三維重建，為顯示小的結(jié)構(gòu)組成、酶、示蹤因子的分布提供了可能。共焦顯微鏡在動(dòng)物模型的血清及滑膜液中尋找軟骨骨關(guān)節(jié)炎活動(dòng)及損傷相關(guān)標(biāo)記物開始嶄露頭角。但在尋求血清及關(guān)節(jié)液標(biāo)記作為臨床上評(píng)估骨性關(guān)節(jié)炎程度方面卻沒用達(dá)到預(yù)期效果。Umemoto等［40］發(fā)現(xiàn)通過用18F-氟化物(2.5 MBq·kg-1)靜脈注射后行正電子成像術(shù)(PET)可用于發(fā)現(xiàn)早期骨關(guān)節(jié)炎改變。其試驗(yàn)證實(shí):對(duì)于大鼠前交叉韌帶切斷模型，2周后可發(fā)現(xiàn)脛骨、股骨內(nèi)側(cè)有核素濃聚;4周后股骨內(nèi)側(cè)、脛骨內(nèi)外側(cè)均有核素濃聚;8周后所有的關(guān)節(jié)周圍均發(fā)現(xiàn)核素濃聚。

隨著人類生活水平的提高，壽命逐漸延長(zhǎng)，骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)病率也逐漸增加。目前對(duì)于骨性關(guān)節(jié)炎的病因及治療并未徹底明確，對(duì)于該疾病的研究仍然需花費(fèi)我們大量的精力。對(duì)于該疾病的病因?qū)W研究，主要以自發(fā)性小鼠模型為主，因其基因已被人類很好的注釋，但由于只能獲取少量組織學(xué)標(biāo)本，不利于對(duì)其進(jìn)行組織學(xué)的研究。而對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)骨性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)的治療研究，可用各種關(guān)節(jié)誘導(dǎo)模型，學(xué)者們采用最多的是手術(shù)制作的關(guān)節(jié)不穩(wěn)模型。這些模型可選擇大型動(dòng)物，如犬類、豬等，有利于我們獲取大量組織標(biāo)本用于研究，但造模時(shí)間較長(zhǎng)，花費(fèi)較多。

目前尚沒有一種完美的動(dòng)物模型，需要進(jìn)一步探索及開發(fā)最好的動(dòng)物模型。在此之前我們需要熟悉各種動(dòng)物模型的特點(diǎn)，根據(jù)自己研究的需要，選擇最合適的動(dòng)物模型。

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