膝骨性關(guān)節(jié)炎動物模型選擇與制備的比較

吳 強(qiáng)，鄭倩華，蔣一璐，任潤媛，李 瑛

(1. 成都中醫(yī)藥大學(xué)針灸推拿學(xué)院，成都 610075；2. 成都中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，成都 610075； 3. 成都中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，成都 610075)

骨性關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)又稱退行性關(guān)節(jié)炎、增生性關(guān)節(jié)炎，多在中年以后發(fā)病，好發(fā)于負(fù)重大、活動多的關(guān)節(jié)，如膝、髖、脊柱等處[1]。其基本的病理改變?yōu)檐浌瞧茐摹④浌窍鹿怯不肮琴樞纬?。在臨床上求診的OA患者中，以膝關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis，KOA)最為多見，癥狀多以膝關(guān)節(jié)疼痛、僵硬、活動時的骨摩擦音及膝關(guān)節(jié)腫脹變形為主，治愈困難，晚期有致殘風(fēng)險。研究KOA的發(fā)病機(jī)制、治療方法及起效機(jī)制是預(yù)防和治療KOA的重要內(nèi)容，KOA動物模型是研究KOA的重要手段，筆者通過查閱文獻(xiàn)，結(jié)合筆者對KOA動物模型的研究經(jīng)歷，探討比較各類KOA動物模型的優(yōu)缺點，以期對實驗性KOA動物模型的選擇與制備提供有效參考。

1 動物與制備方法的選擇

1.1 動物選擇

動物是KOA模型的客觀載體，合理選擇動物對KOA模型的成功制備及保證后續(xù)實驗的順利開展具有重要意義。因此，選擇恰當(dāng)?shù)膭游镏苽銴OA模型是研究者首要考慮的問題。動物的選擇應(yīng)考慮以下兩個層面：一是動物種屬的選擇；二是動物雌雄的選擇。動物種屬決定所選動物的發(fā)病機(jī)制、基因與人類發(fā)病機(jī)制、基因的相似性，以及動物對施加處理因素的敏感性、特異性和動物模型的穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等因素[2]；動物雌雄差異亦會對OA產(chǎn)生影響，如雌性動物的雌激素、卵巢狀態(tài)會影響到骨代謝，因此，除特殊研究需要(如研究雌激素對OA的影響等)外，以選擇雄性動物居多。

據(jù)文獻(xiàn)報道，目前KOA模型常用的動物載體有家兔、小鼠、大鼠、豚鼠、犬、馬、羊、豬等。每種動物KOA模型都具有各自特點和適用范疇：(1)家兔性格溫順，繁殖能力好，抗病能力強(qiáng)，體型適中，易于飼養(yǎng)和抓捕，易于給藥。且家兔下肢相對較大，便于多種方法的模型制備及進(jìn)行關(guān)節(jié)內(nèi)操作，是KOA動物模型的理想載體，應(yīng)用率較高；但家兔自愈能力較強(qiáng)，且其抗體、細(xì)胞因子等較難獲得，因此在KOA發(fā)病進(jìn)程研究、分子生物學(xué)研究、細(xì)胞生物學(xué)研究等方面應(yīng)用不夠理想。(2)小鼠生長期短、成熟快、繁殖力極強(qiáng)，性情溫順，價格低廉，飼養(yǎng)與管理方便，易于抓持和灌胃等操作，且其對外界刺激極為敏感。基因組測序表明小鼠與人類平均85%的基因序列高度一致[3]，故多用于與遺傳相關(guān)的KOA發(fā)病機(jī)制的研究，但小鼠體型較小，下肢關(guān)節(jié)較細(xì)，不易于關(guān)節(jié)局部及關(guān)節(jié)內(nèi)的操作，且小鼠關(guān)節(jié)軟骨、滑膜組織量少，不利于觀察研究。(3)大鼠與小鼠相似，生存與繁殖能力強(qiáng)，造模周期短，體型相對較大，模型反應(yīng)靈敏，多應(yīng)用于癥狀觀察(如疼痛表現(xiàn))和藥物研究，亦多用于細(xì)胞生物學(xué)、組織工程學(xué)及KOA與神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)性的研究。(4)豚鼠在研究KOA方面應(yīng)用較少，多以自發(fā)性KOA建立模型，自發(fā)的豚鼠KOA模型與人KOA在發(fā)生機(jī)制和組織病理學(xué)上相似度極高，多用于研究KOA的生物標(biāo)記測定以及組織水平檢測。(5)犬、馬、羊、豬等大型哺乳動物在軟骨厚度、病變進(jìn)程及軟骨損傷恢復(fù)等方面與人類更為接近，且其關(guān)節(jié)較大，易于手術(shù)等關(guān)節(jié)內(nèi)操作，但大型哺乳動物飼養(yǎng)困難，成本高昂，且造模難度大，不易于同時獲得較多樣本。

1.2 制備方法

KOA動物模型的制備方法可以分為三大類：一是自發(fā)性動物模型，即不予實驗動物任何人為干預(yù)，在自然狀態(tài)下等待動物發(fā)生KOA，如C57BL/6小鼠、豚鼠等。自發(fā)性KOA模型與人在自然狀態(tài)下形成的KOA，在發(fā)病機(jī)制、病理表現(xiàn)和防治效果等方面最為相似，缺點是造模周期長，飼養(yǎng)成本較高，不易同時獲得大量實驗?zāi)Ｐ?；二是誘發(fā)性動物模型，此法最為常用，包括物理誘發(fā)(如關(guān)節(jié)制動、負(fù)重運(yùn)動)、藥物誘發(fā)(關(guān)節(jié)腔藥物注射)、手術(shù)誘發(fā)等實現(xiàn)方法，易于操作，易于控制模型的病理進(jìn)程，能同時獲得大量實驗?zāi)Ｐ?，且獲得模型較為穩(wěn)定；三是基因調(diào)控模型，即通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)對影響軟骨細(xì)胞生成和凋亡的相關(guān)基因進(jìn)行敲出，或?qū)胪庠椿?，?dǎo)致實驗動物軟骨發(fā)育不全或軟骨細(xì)胞過度凋亡而發(fā)生KOA，此法獲得模型穩(wěn)定，可降低操作誤差的影響，且排除了手術(shù)創(chuàng)傷出血及炎癥對滑膜、軟骨生化代謝的影響；缺點是費(fèi)用高昂，且其病理改變是由基因缺陷引起，能否完全模擬人KOA的發(fā)病機(jī)制仍然值得商榷。

此三種方法在造模周期、操作難度、模型穩(wěn)定及研究偏重、實驗經(jīng)費(fèi)等各方面差異較大，優(yōu)缺點并存，應(yīng)用時應(yīng)靈活選擇。

2 動物模型制備

2.1 兔KOA模型的制備

2.1.1 兔制動誘導(dǎo)模型

兔制動模型是以石膏繃帶約5～6層固定兔后肢于過伸位、中間位或過屈位，一般固定4～6周可出現(xiàn)早中期KOA的病理表現(xiàn)，6～8周可出現(xiàn)中晚期KOA的病理表現(xiàn)。如曾俊華等[4]采用管型石膏過伸位固定兔膝關(guān)節(jié)4周、6周、8周后，發(fā)現(xiàn)兔膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)不同程度關(guān)節(jié)囊變性、關(guān)節(jié)間隙變窄、軟骨破壞及滑膜炎癥改變、骨贅形成等，成功復(fù)制出早期、中期、晚期KOA模型。尚平等[5]將6月齡新西蘭兔分成2組，分別行過伸位固定和過屈位固定，7周后、13周后分別取材驗證，發(fā)現(xiàn)兩組在兩個時間段的肉眼解剖學(xué)觀察、軟骨病理學(xué)評分、軟骨細(xì)胞凋亡指數(shù)等指標(biāo)上均符合KOA的病變特點，且兩者差異無顯著性(P>0.05)，并認(rèn)為過曲位固定法在操作簡便性、家兔適應(yīng)性、成功率等方面優(yōu)于過伸位。

2.1.2 兔藥物誘導(dǎo)模型

兔膝關(guān)節(jié)腔藥物誘導(dǎo)可選木瓜蛋白酶、膠原蛋白酶等藥物。先將兔麻醉，清理膝關(guān)節(jié)附近的毛發(fā)，嚴(yán)格無菌操作，將兔下肢屈曲，于髕韌帶外側(cè)凹陷處垂直進(jìn)針，出現(xiàn)落空感后回抽無血或關(guān)節(jié)液，再將一定濃度的藥物注射入關(guān)節(jié)腔。一般末次注射2周后即可出現(xiàn)KOA樣改變。如陳達(dá)等[6]將0.5 mL 6%木瓜蛋白酶生理鹽水溶液注入兔膝關(guān)節(jié)腔，4周后取材觀察，見滑膜增生，軟骨變薄、粗糙，鏡下見軟骨細(xì)胞數(shù)量減少、排列紊亂，局部見基質(zhì)染色變淺及多重潮線等，符合KOA軟骨病變特點。Hermeto等[7]將2.0 mg的Ⅱ型膠原酶溶于0.5 mL無菌磷酸鹽溶液(sterile PBS)，在實驗的第1天和第4天兩次注射進(jìn)兔膝關(guān)節(jié)腔，14周后動物實施安樂死，觀察股骨內(nèi)外髁發(fā)現(xiàn)軟骨侵蝕、缺損明顯，病理切片染色后顯示軟骨下骨以上全層軟骨缺損，裂隙形成及軟骨表面不規(guī)則等，提示KOA存在。

2.1.3 兔手術(shù)誘導(dǎo)模型

Hulth法[8]是經(jīng)典的手術(shù)造模法，方法是阻斷內(nèi)側(cè)副韌帶、切除內(nèi)側(cè)半月板，并同時切斷前后交叉韌帶，此法能得到穩(wěn)定的KOA模型。熊元等[9]采用改良Hulth法復(fù)制兔KOA模型，方法是先將兔麻醉，取膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)入路，切開后將髕骨外側(cè)脫位，屈曲下肢暴露并切斷前交叉韌帶，同時切斷內(nèi)側(cè)副韌帶，摘除內(nèi)側(cè)半月板，髕骨復(fù)位后縫合，術(shù)后7 d青霉素抗感染。8周后獲得典型的兔KOA模型。此法較Hulth法操作簡單，創(chuàng)傷較小，且能保持膝關(guān)節(jié)部分穩(wěn)定性，較符合人KOA的臨床實際。Roman-Blas等[10]對實驗兔實施前交叉韌帶橫斷造模(ACLT法)，并與關(guān)節(jié)腔注射膠原酶比較，造模6周后兩組均出現(xiàn)軟骨缺損等典型KOA樣表現(xiàn)。

此外，除單純手術(shù)法外，還可聯(lián)合負(fù)重法[11]、強(qiáng)迫運(yùn)動法[12-13]等制作KOA模型。如李炳輝等[11]應(yīng)用Hulth法對家兔造模后，每天將其前肢捆縛，使其直立2 h，形成后肢負(fù)重模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)聯(lián)合負(fù)重能使家兔更早出現(xiàn)中期KOA軟骨缺損表現(xiàn)。張沖等[13]采用改良Hulth法聯(lián)合強(qiáng)迫奔跑法(約每日2 h/800 m)造模，2周后出現(xiàn)軟骨改變，10周后出現(xiàn)典型的晚期OA樣改變，13周后獲得典型的KOA模型。手術(shù)聯(lián)合負(fù)重法或強(qiáng)迫運(yùn)動法制作KOA模型可加快關(guān)節(jié)退變，縮短造模周期。

2.2 大鼠KOA模型的制備

2.2.1 大鼠制動誘導(dǎo)模型

大鼠制動模型多采用伸直位石膏固定法，將大鼠膝關(guān)節(jié)伸直180°位，在踝關(guān)節(jié)至髖關(guān)節(jié)之間用醫(yī)用棉墊襯后，石膏繃帶固定5～6層，一般固定4周、6周、8周時可分別獲得早期、中期、晚期KOA模型。如錢潔等[14]研究大鼠石膏制動模型與ACLT模型時發(fā)現(xiàn)，兩者均能成功復(fù)制大鼠KOA模型，但ACLT模型在實驗6周、8周分別表現(xiàn)為早期和中期OA，且其首動因素是軟骨基質(zhì)流失；石膏制動模型在實驗3周、6周和8周分別出現(xiàn)早期、中期和晚期OA表現(xiàn)，較ACLT模型出現(xiàn)病變時間早，且其病理特點是軟骨細(xì)胞損傷和基質(zhì)分解。

2.2.2 大鼠藥物誘導(dǎo)模型

大鼠藥物誘導(dǎo)模型常使用碘乙酸鈉(MIA)、木瓜蛋白酶、膠原蛋白酶等。將大鼠麻醉備皮，消毒鋪巾，大鼠下肢屈曲，于髕韌帶外側(cè)凹陷處進(jìn)針，針管稍向外側(cè)傾斜，出現(xiàn)落空感后將一定濃度的藥物注射入關(guān)節(jié)腔。如Kellyy等[15]用碘乙酸鈉(1 mg，50 μL)成功誘導(dǎo)大鼠KOA模型。汪宗保等[16]用0.15 mL 2%木瓜蛋白酶和0.03 mol/L左旋半胱氨酸的2∶1 混合溶液，在第1、4天分別兩次注射進(jìn)大鼠膝關(guān)節(jié)腔，結(jié)果發(fā)現(xiàn)4～6周后誘導(dǎo)出早期KOA模型。黃永明等[17]在第1天和第4天給予大鼠膝關(guān)節(jié)腔注射0.02 mg/50 μL Ⅱ型膠原蛋白酶，7 d后觀察,大鼠體重下降，關(guān)節(jié)直徑增大，組織形態(tài)學(xué)顯示滑膜充血、纖維素覆蓋及炎細(xì)胞浸潤的早期OA的表現(xiàn)。

2.2.3 大鼠手術(shù)誘導(dǎo)模型

大鼠關(guān)節(jié)手術(shù)誘導(dǎo)KOA模型的方法有與家兔類似，有Hulth法、改良Hulth法、ACLT法、內(nèi)側(cè)半月板橫斷法(MMT)等。如Giuliana等[18]采用MMT法建立大鼠KOA模型，術(shù)后1周、3周分別取脛骨平臺軟骨(內(nèi)外側(cè)、內(nèi)側(cè)骨贅區(qū))和滑膜(內(nèi)外側(cè))不同部位采集組織，分別用于組織學(xué)和基因表達(dá)檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)手術(shù)對外側(cè)組織基因表達(dá)沒有影響，但對脛骨平臺內(nèi)側(cè)基因表達(dá)有影響，且與對照組和假手術(shù)組相比，MMT組中14種基因的表達(dá)顯著不同。該實驗檢測多個局部組織基因表達(dá)為評價潛在治療藥物對OA疾病進(jìn)展的作用提供了良好范本。李安琪等[19]采用髕韌帶部分切損聯(lián)合內(nèi)側(cè)副韌帶橫斷法誘導(dǎo)大鼠KOA模型，術(shù)后3周和6周分別得到早期和晚期KOA模型。此外，Pernille等[20]使用關(guān)節(jié)外手術(shù)的方法研究雌性大鼠卵巢切除對軟骨的影響，結(jié)果術(shù)后9 W成功得到絕經(jīng)后OA的實驗?zāi)Ｐ?。此法對研究雌激素和雌激素樣物質(zhì)對軟骨保護(hù)作用提供了有用的實驗?zāi)Ｐ汀?/p>

2.3 小鼠KOA模型的制備

2.3.1 小鼠手術(shù)誘導(dǎo)模型

小鼠手術(shù)模型多以切除或部分切除內(nèi)側(cè)半月板為主，如謝靖等[21]用改造的胰島素注射針頭雄性C57小鼠實施半月板切斷造模取得成功。方法是膝內(nèi)側(cè)入路，暴露出內(nèi)側(cè)半月板外緣，用改造彎曲的胰島素注射針頭鉤出半月板并剪斷，縫合切口。術(shù)后1周，脛骨平臺軟骨出現(xiàn)區(qū)域性磨損和胞外基質(zhì)蛋白多糖減少；6周、12周后軟骨磨損范圍逐漸增大，至軟骨下骨暴露；軟骨胞外基質(zhì)蛋白多糖的減少逐漸加劇。此法創(chuàng)面小、操作簡單，能誘導(dǎo)出可靠的小鼠KOA模型。

2.3.2 小鼠藥物誘導(dǎo)模型

對小鼠采用關(guān)節(jié)腔內(nèi)藥物誘導(dǎo)KOA模型的文獻(xiàn)報道不多，其藥物選擇、操作方法與大鼠類似。常用藥物為木瓜蛋白酶、碘乙酸鹽和膠原酶。如Kraan等[22]分別用木瓜蛋白酶、碘乙酸鹽和膠原酶給予C57小鼠膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)單次注射后，小鼠膝關(guān)節(jié)局部出現(xiàn)基質(zhì)減少、軟骨細(xì)胞增殖和骨贅形成的KOA病理改變。并發(fā)現(xiàn)膠原酶是通過破壞韌帶、肌腱等使關(guān)節(jié)不穩(wěn)而誘發(fā)KOA；木瓜蛋白酶或碘乙酸鹽是直接干擾軟骨代謝誘發(fā)KOA。

2.3.3 小鼠基因調(diào)控模型

基因調(diào)控誘導(dǎo)KOA模型多以小鼠為研究對象。如Arita等[23]將突變的人Col2a1兩個等位基因?qū)胄∈蠡蛐蛄校玫睫D(zhuǎn)基因小鼠較正常小鼠身材小，軟骨生長板紊亂且有腭裂，電鏡示軟骨II型膠原纖維密度降低、軟骨細(xì)胞的高爾基體擴(kuò)張，顯示出早發(fā)性全身性O(shè)A和軟骨發(fā)育不全的特征。曹斌等[24]對OA轉(zhuǎn)基因動物模型的文獻(xiàn)研究發(fā)現(xiàn)，敲除小鼠Col11a1基因、敲除Col2a1基因、Del1基因突變、Ⅱ型膠原基因突變、Ⅸ型膠原基因突變、軟骨基質(zhì)基因缺陷等都可能導(dǎo)致小鼠OA的發(fā)生。

2.3.4 小鼠肥胖誘導(dǎo)模型

肥胖是OA的危險因素，研究發(fā)現(xiàn)小鼠高脂飲食引起的肥胖，可引起OA及全身低度炎癥的發(fā)生[25]，增加小鼠創(chuàng)傷性O(shè)A的嚴(yán)重程度[26]。Asou等[27]研究增加的機(jī)械負(fù)荷在肥胖誘導(dǎo)OA發(fā)作中的作用時發(fā)現(xiàn)，高脂飲食能增加小鼠軟骨細(xì)胞凋亡和骨贅形成，但此過程并不完全由于肥胖造成的關(guān)節(jié)負(fù)荷增加，而是機(jī)械負(fù)荷依賴和獨(dú)立機(jī)制共同作用的結(jié)果。

2.4 豚鼠自發(fā)性KOA模型

豚鼠KOA模型也可以通過手術(shù)、關(guān)節(jié)腔注射等方法誘導(dǎo)，但文獻(xiàn)報道以自發(fā)性豚鼠KOA模型為多。如馬馴[28]將42只Hartley豚鼠在自然喂養(yǎng)狀態(tài)下，分別在1、2、3、4、6、9、12月齡時進(jìn)行膝關(guān)節(jié)標(biāo)本的觀察和檢測，結(jié)果顯示：組織學(xué)及改良Mankin評分在1、2月齡時，關(guān)節(jié)表面軟骨結(jié)構(gòu)、軟骨細(xì)胞數(shù)量和軟骨基質(zhì)均正常，3月齡時開始出現(xiàn)OA樣改變，并隨著月齡的增加，軟骨退變逐漸加重，到12月齡時出現(xiàn)了中度OA的軟骨表現(xiàn)；Micro-CT掃描提示，軟骨下松質(zhì)骨由小月齡開始出現(xiàn)逐漸疏松化，在4～6個月齡時轉(zhuǎn)向逐漸硬化，且軟骨下骨板隨著月齡的增加逐漸增厚、硬化。

2.5 犬KOA模型的制備

犬類KOA模型的制備多以手術(shù)和藥物誘導(dǎo)為主，手術(shù)誘導(dǎo)可用Hulth法、改良Hulth法、ACLT法、關(guān)節(jié)刻痕法[29]；藥物多采用木瓜蛋白酶。如羅春海等[30]用ACLT法誘導(dǎo)犬KOA，術(shù)后4周、8周、12周進(jìn)行組織學(xué)檢測與高頻超聲檢查，結(jié)果顯示：隨著造模時間的延長，模型犬膝關(guān)節(jié)組織學(xué)檢測同超聲圖像觀察結(jié)果均呈進(jìn)行性加重表現(xiàn)，關(guān)節(jié)積液增多、滑膜組織增厚、內(nèi)外髁軟骨變薄，可見高頻超聲對急性期及早期OA病變敏感，可用于診斷早期OA。

彭詩等[31]對中華田園犬進(jìn)行藥物誘導(dǎo)KOA，在第1、4、7天分別三次在犬膝關(guān)節(jié)腔注射0.5 mL 4%體積的木瓜蛋白酶溶液。結(jié)果模型犬出現(xiàn)靜立時三肢站立，患肢不敢負(fù)重；行走時跳躍步態(tài)，患肢不敢蹬地，與KOA的臨床表現(xiàn)吻合；組織病理學(xué)顯示，滑膜壁血管明顯增生，淋巴細(xì)胞浸潤較多。

3 小結(jié)

骨關(guān)節(jié)炎(OA)不但給患者帶來巨大痛苦和長久折磨，也給患者家庭和社會造成沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。據(jù)報道，我國KOA的發(fā)生率已達(dá)18%[32]，因此研究KOA的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸及防治措施等，成為醫(yī)務(wù)工作者面臨的重要課題。KOA動物模型為此類研究提供了良好的載體。目前復(fù)制KOA動物模型最常用的動物為家兔和大鼠，最常用的造模方法為石膏制動法、Hulth法和關(guān)節(jié)腔藥物注射，不同動物、不同造模方法所建立的KOA模型各具特點。

制動模型是通過石膏、外固定支架等長時間限制關(guān)節(jié)的活動，使肌肉、韌帶、關(guān)節(jié)囊攣縮，關(guān)節(jié)面壓力增大，久而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨損害。此法無創(chuàng)傷，其病理改變緩慢，更接近人KOA的病變過程，避免了手術(shù)造模引起創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎和滑膜炎的干擾。更適合于藥物篩選、藥物療效及局部分子、炎癥遞質(zhì)等方面的研究。石膏制動法較適于兔、大鼠等動物，且有中間位、伸直位、屈曲位固定的不同。伸直位法較為常用，當(dāng)動物肢體處于伸直位時，其肌肉、韌帶、關(guān)節(jié)囊等受到牽拉，應(yīng)力增大導(dǎo)致關(guān)節(jié)面壓力增加，能進(jìn)一步促進(jìn)軟骨的退變。有研究者認(rèn)為屈曲位固定法在操作簡便性、成功率等方面優(yōu)于過伸位固定法，筆者實踐后發(fā)現(xiàn)，受限于動物后肢的形態(tài)結(jié)構(gòu)，屈曲位時石膏往往難以可靠固定，極易脫落。且筆者發(fā)現(xiàn)，在上石膏繃帶時，不對肢體進(jìn)行剃毛處理，使患肢動物毛發(fā)粘附于石膏繃帶，能夠有效防止石膏脫落，且毛發(fā)墊于皮膚與繃帶間，可免于皮膚與繃帶的直接摩擦，減少皮損的發(fā)生。應(yīng)用石膏制動時，應(yīng)注意，既要避免綁縛過松，使繃帶易于脫落；又要避免綁縛過緊，造成肢體遠(yuǎn)端缺血腫脹，甚至壞死，并應(yīng)做好防啃咬措施。

手術(shù)誘導(dǎo)法模型穩(wěn)定，成功率較高，且造模時間短，病變時期易于控制?？煞譃殛P(guān)節(jié)內(nèi)誘導(dǎo)和關(guān)節(jié)外誘導(dǎo)。關(guān)節(jié)內(nèi)誘導(dǎo)通過破壞內(nèi)側(cè)副韌帶、內(nèi)側(cè)半月板、前后交叉韌帶、髕韌帶等一種或多種組織，從而破壞膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，造成關(guān)節(jié)生物力學(xué)紊亂，關(guān)節(jié)失穩(wěn)日久而誘發(fā)KOA。關(guān)節(jié)外誘導(dǎo)OA包括關(guān)節(jié)撞擊[33]、卵巢切除[34]、跟腱離斷[35]、股靜脈或臀下靜脈結(jié)扎[36-37]等，較適用于OA早期病理改變的觀察和藥物的篩選。應(yīng)當(dāng)指出的是，作為關(guān)節(jié)內(nèi)誘導(dǎo)的軟骨刻痕法，不進(jìn)行永久性關(guān)節(jié)穩(wěn)定性破壞而誘導(dǎo)KOA，將使KOA模型對各種治療方式的反應(yīng)更加敏感。手術(shù)誘導(dǎo)能較好的模擬創(chuàng)傷后OA，適用于外科或顯微外科方面的研究，但此法需要嚴(yán)格無菌環(huán)境，對操作要求較高，術(shù)后需要抗生素處理。手術(shù)引起的創(chuàng)傷出血和炎癥，干擾了滑膜、軟骨的生化代謝，因此不宜應(yīng)用于OA生化代謝類的研究。

關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射藥物的造模方法，操作簡便，易于大量造模。且得到的模型相對穩(wěn)定，軟骨破壞明顯，較宜于組織形態(tài)學(xué)、行為學(xué)的觀察，亦可用于藥物防治方面的研究。常用注射藥物有：化學(xué)類，如碘乙酸鹽、秋水仙堿、甲醛等；酶類，如木瓜蛋白酶[38]、膠原蛋白酶、尿激酶[39]等；激素類，如腎上腺皮質(zhì)激素、催產(chǎn)素等，亦有注射菲律賓菌素、腫瘤壞死因子[40]或白陶土、軟骨碎片等異物誘發(fā)KOA模型者[41]。應(yīng)該指出的是，不同動物應(yīng)選擇其適宜的藥物及濃度進(jìn)行注射造模，如筆者在用MIA(5 mg/mL，0.3 mL)對新西蘭兔進(jìn)行關(guān)節(jié)腔注射造模時，部分動物出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)軟骨下骨壞死的病理改變，值得注意。

自發(fā)性模型較少采用，可用于發(fā)病機(jī)制、癥狀觀察、病理表現(xiàn)和防治效果等方面的研究?；蚴侄蔚陌l(fā)展為骨關(guān)炎模型的研究提供了新的思路和前景。目前基因誘導(dǎo)模型多以基因缺陷小鼠為主，可用于研究OA的致病基因、發(fā)病機(jī)制、軟骨生化改變等的研究，也可用于測試某個基因片段對OA病變軟骨的防止、延緩和逆轉(zhuǎn)的研究[42]，并為研究基因手段預(yù)防和治療OA提供美好前景。

總之，建立理想的疾病模型是實驗研究KOA的重要基礎(chǔ)，也是研究結(jié)果可靠性的重要保證。雖然復(fù)制KOA動物模型的方法多種多樣，既可以選擇不同種屬動物，又可以對某一種屬動物采用前述方法的一種或多種方法聯(lián)合誘發(fā)，但是仍然沒有一種模型能夠完全模擬人KOA的發(fā)病機(jī)制、病例特點和臨床表現(xiàn)等。不同動物用不同方法誘導(dǎo)的OA各有特點，實際應(yīng)用時應(yīng)根據(jù)研究目的、實驗特點和實驗條件等合理選擇。