膝骨關(guān)節(jié)炎誘導(dǎo)性動(dòng)物模型研究進(jìn)展

余紹涌，周建飛，龐向華

（柳州市中醫(yī)醫(yī)院/柳州市壯醫(yī)醫(yī)院，廣西 柳州 545001）

膝骨關(guān)節(jié)炎（knee osteoarthritis，KOA）又稱(chēng)老年性骨關(guān)節(jié)炎，有文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)，隨著社會(huì)老齡化進(jìn)程加快，60歲以上的人群通過(guò)X 線檢查，有超過(guò)一半的人有骨關(guān)節(jié)炎影像學(xué)表現(xiàn)，超過(guò)35%的人有臨床癥狀［1］。膝骨關(guān)節(jié)炎消耗了巨大的社會(huì)醫(yī)療資源，但其具體發(fā)病機(jī)制仍尚未明確。受限于倫理道德的審查，一些研究方案不能在臨床上實(shí)施，而基于動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)研究可深入研究其發(fā)病機(jī)制及治療方法，可見(jiàn)動(dòng)物模型是研究KOA 疾病發(fā)展的重要工具。膝骨關(guān)節(jié)炎的動(dòng)物模型分為自發(fā)性和誘導(dǎo)性?xún)深?lèi)，自發(fā)性動(dòng)物模型最接近人類(lèi)KOA 的自然演變過(guò)程，是研究人類(lèi)KOA 的理想模型，但由于造模時(shí)間長(zhǎng)、穩(wěn)定性差，一般不作為實(shí)驗(yàn)研究的首選。誘導(dǎo)性動(dòng)物模型具有造模時(shí)間短、成功率高、穩(wěn)定性好、針對(duì)性強(qiáng)的特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)研究中。誘導(dǎo)性動(dòng)物模型通過(guò)各種方式方法誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的膝關(guān)節(jié)發(fā)生KOA病理改變，主要分為手術(shù)誘導(dǎo)和非手術(shù)誘導(dǎo)。本文就KOA 的誘導(dǎo)性動(dòng)物模型的研究近況作一綜述。

1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物選擇

KOA 病理改變主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)軟骨損傷、軟骨下骨改變、滑膜炎癥、關(guān)節(jié)囊增生及骨贅形成等，對(duì)其病理改變的復(fù)制是KOA動(dòng)物模型建立的關(guān)鍵，也是評(píng)價(jià)動(dòng)物模型是否成功的標(biāo)準(zhǔn)。選擇合適的動(dòng)物作為KOA 模型是實(shí)驗(yàn)開(kāi)始的第一步，也是實(shí)驗(yàn)成功最重要的一步。目前用于研究膝骨關(guān)節(jié)炎的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物較多，根據(jù)其體型大小，大體上可分為小型、中型和大型動(dòng)物。小型動(dòng)物價(jià)格低廉，飼養(yǎng)方便，但其解剖學(xué)、組織學(xué)和生理學(xué)等方面與人類(lèi)差異很大。小型動(dòng)物以鼠類(lèi)為主，比如小鼠、大鼠、Hartley豚鼠、C57黑鼠等。小鼠常被用于遺傳學(xué)相關(guān)研究［2］，大鼠常用于軟骨相關(guān)的研究［3］，Hartley 豚鼠和 C57 黑鼠常被作為自發(fā)性KOA 模型進(jìn)行研究［4-5］。兔類(lèi)是中型動(dòng)物的代表，因其飼養(yǎng)簡(jiǎn)單、性格溫順、體型適中、便于取材，廣泛應(yīng)用于各種KOA 的研究［6-8］。大型動(dòng)物以狗、豬、羊、馬為主［9-11］，其體型大，膝關(guān)節(jié)與人類(lèi)相似度較高，也易于造模，但價(jià)格昂貴、飼養(yǎng)成本高、疾病進(jìn)展緩慢、觀察周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)限制了其實(shí)驗(yàn)應(yīng)用。其它大型動(dòng)物如短尾猴、獼猴、食蟹猴等靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物，其基因組與人類(lèi)高度相似，其膝關(guān)節(jié)的生理結(jié)構(gòu)和病理學(xué)改變與人類(lèi)最為相似，但受來(lái)源和倫理的限制，目前應(yīng)用較少［12］。選擇哪一動(dòng)物作為自己課題的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，研究者應(yīng)綜合考慮研究目的、實(shí)驗(yàn)方案、飼養(yǎng)難度、倫理法規(guī)和經(jīng)費(fèi)等問(wèn)題，選擇最適合的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

2 造模方式選擇

2.1 手術(shù)誘導(dǎo)

2.1.1 Hulth法 Hulth法是建立膝骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型的經(jīng)典方法，通過(guò)切除實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的膝關(guān)節(jié)交叉韌帶、內(nèi)側(cè)副韌帶及內(nèi)側(cè)半月板以達(dá)到破壞膝關(guān)節(jié)生物力學(xué)平衡的目的，是基于力學(xué)機(jī)制的改變方面進(jìn)行造模。Hulth 法分為傳統(tǒng)Hulth 法與改良Hulth 法。張陸等［13］采用傳統(tǒng) Hulth 法對(duì)大鼠進(jìn)行造模，術(shù)后 1 周后對(duì)大鼠進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練以縮短造模時(shí)間，最后與假手術(shù)組相比，模型組大鼠膝關(guān)節(jié)發(fā)生變形，膝關(guān)節(jié)直徑差值明顯增大（P＜0.05）、膝關(guān)節(jié)腔Kellgren-Lawrence 分級(jí)也明顯降低（P＜0.05）。樊燕鑫等［14］采用改良Hulth法，切斷前交叉韌帶并摘除內(nèi)側(cè)半月板，術(shù)后將大鼠放在濕度＞70%的環(huán)境中活動(dòng)，大鼠膝關(guān)節(jié)的組織病理結(jié)果顯示關(guān)節(jié)軟骨面接近剝脫，透明軟骨幾乎全部糜爛，軟骨下骨暴露，局部可見(jiàn)軟骨下骨增生。張媛媛等［15］采用改良Hulth法造模，模型組的關(guān)節(jié)軟骨HE染色顯示軟骨完整性破壞，表面粗糙，層次結(jié)構(gòu)紊亂，可見(jiàn)纖維化變性及軟骨缺損，并且模型組膝關(guān)節(jié)滑膜組織中的白介素1（IL-1）水平明顯升高。Hulth 法通過(guò)手術(shù)的方式導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的膝關(guān)節(jié)極度不穩(wěn)定，從而誘發(fā)膝骨關(guān)節(jié)炎改變，適用于中晚期膝骨關(guān)節(jié)炎的實(shí)驗(yàn)研究。Hulth 法具有誘導(dǎo)率高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，但該方法對(duì)操作者的手術(shù)技術(shù)要求較高，可能會(huì)造成手術(shù)本身對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的直接損害，且手術(shù)后也具有一定的感染概率。

2.1.2 前交叉韌帶切斷法 相比較Hulth 法，前交叉韌帶切斷法單純地切斷前交叉韌帶，破壞的膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)少，操作也相對(duì)簡(jiǎn)單。羅安玉等［16］通過(guò)抽屜實(shí)驗(yàn)陽(yáng)性來(lái)確定造模成功，5 周后大鼠的膝關(guān)節(jié)軟骨嚴(yán)重侵蝕，顯微CT 提示脛骨內(nèi)側(cè)的骨小梁厚度和骨密度明顯高于外側(cè)，內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)后部的軟骨下骨出現(xiàn)重塑。白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）是促進(jìn)軟骨基質(zhì)降解和關(guān)節(jié)軟骨破壞最重要的細(xì)胞因子，其劑量與效應(yīng)呈正相關(guān)［17］。轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（TGF-β1）可刺激軟骨細(xì)胞的分化和基質(zhì)合成，其劑量與效應(yīng)呈負(fù)相關(guān)［18］。陳益丹等［19］研究發(fā)現(xiàn)，采用前交叉韌帶切斷術(shù)造模8 周后，模型組血清中具有軟骨破壞作用的IL-1β、TNF-α 與具有一定軟骨修復(fù)作用的TGF-β1水平均較正常組明顯升高，成功模擬了膝骨關(guān)節(jié)炎的早中期病變階段。有研究顯示即使對(duì)斷裂的前交叉韌帶進(jìn)行重建手術(shù)，10 年后，有超過(guò)一半的患者的同側(cè)膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)KOA影像學(xué)表現(xiàn)，幾乎是對(duì)側(cè)膝關(guān)節(jié)的四倍［20］。

2.1.3 半月板切除法 半月板通過(guò)增加股骨與脛骨的有效接觸面積以增加膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，還具有緩沖壓力、潤(rùn)滑關(guān)節(jié)的作用。祁雷等［21］研究發(fā)現(xiàn)切除半月板的模型組在造模術(shù)后4 周，大鼠的內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)軟骨面變得粗糙、失去光澤，造模術(shù)后6周內(nèi)側(cè)脛骨平臺(tái)形成糜爛并伴有骨贅生成，造模術(shù)后8 周則出現(xiàn)關(guān)節(jié)面潰瘍剝脫并伴有大量骨贅形成，并且蛋白免疫印跡法結(jié)果顯示，與假手術(shù)組比較，模型組各階段的基質(zhì)金屬蛋白酶 13（MMP-13）及 ADAMTS-5 蛋白表達(dá)明顯升高（P＜0.05），成功復(fù)刻了KOA 病變的早、中、晚期各階段病理特征。

2.1.4 靜脈結(jié)扎法 靜脈結(jié)扎術(shù)是通過(guò)切斷或結(jié)扎關(guān)節(jié)外主要供血血管，以減少骨內(nèi)動(dòng)脈灌注，阻礙靜脈回流，使骨內(nèi)的血流動(dòng)力學(xué)發(fā)生改變，滑膜因關(guān)節(jié)內(nèi)高壓而血流量減少，從而影響軟骨組織的營(yíng)養(yǎng)供給，誘發(fā)軟骨退變的方法。戴七一等［22］結(jié)扎并切斷臀下靜脈、股靜脈和大隱靜脈，造模后8周可見(jiàn)膝關(guān)節(jié)面粗糙、軟骨缺損及骨贅形成，成功模擬KOA 早中期的病理改變。此種造模方法亦可用于中醫(yī)學(xué)氣滯血瘀證膝痹的研究。

2.1.5 卵巢切除法 卵巢切除術(shù)通過(guò)切除實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的卵巢模擬絕經(jīng)期婦女或骨質(zhì)疏松的老年人的KOA進(jìn)程。雌激素可作用于關(guān)節(jié)軟骨或軟骨下骨，切除卵巢通過(guò)影響雌激素及其類(lèi)似物的生成代謝來(lái)誘發(fā)KOA。孫光華等［23］研究發(fā)現(xiàn)，切除卵巢的模型組的骨體積分?jǐn)?shù)、骨小梁厚度及骨小梁數(shù)量明顯降低，關(guān)節(jié)軟骨表面粗糙，細(xì)胞結(jié)構(gòu)排列紊亂。付超等［24］通過(guò)摘除雙側(cè)卵巢誘導(dǎo)大鼠形成KOA，發(fā)現(xiàn)雌激素的缺乏將導(dǎo)致具有促進(jìn)軟骨細(xì)胞增殖、分化的Notch 信號(hào)表達(dá)下降，基質(zhì)金屬蛋白酶1（MMP-1）和IL-1β 表達(dá)升高，加速軟骨細(xì)胞和基質(zhì)的破壞。

2.1.6 軟骨損傷法 軟骨損傷法是手術(shù)誘導(dǎo)中操作相對(duì)簡(jiǎn)單的一種，也是損傷最小的一種，采用軟骨損傷術(shù)造?？梢灾苯佑^察實(shí)驗(yàn)動(dòng)物關(guān)節(jié)軟骨損傷后膝關(guān)節(jié)退行性改變的全過(guò)程。張凱彬等［25］在大鼠股骨髁負(fù)重區(qū)域劃痕軟骨2 次，未損傷到軟骨下骨，觀察到劃痕周?chē)浌怯熊浕屠w維化改變，HE 組織學(xué)染色見(jiàn)部分凋亡壞死的軟骨細(xì)胞，改良組織學(xué)評(píng)分無(wú)明顯變化，說(shuō)明損傷的軟骨未得到明顯的修復(fù)。段鑫等［26］比較了軟骨刮除與內(nèi)側(cè)副韌帶切斷加半月板切除法制備KOA 模型的差異，術(shù)后16 周MRI 結(jié)果顯示相對(duì)于內(nèi)側(cè)副韌帶切斷加半月板切除組，軟骨刮除組的關(guān)節(jié)面不連續(xù)，刮除部位有明顯的軟骨缺口，成功制備了KOA模型。

2.1.7 關(guān)節(jié)應(yīng)力改變法 膝關(guān)節(jié)的穩(wěn)定由各組成骨、半月板、側(cè)副韌帶、髕韌帶、前后交叉韌帶以及周?chē)募∪饨M織共同維持，其中任何一部分出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)造成膝關(guān)節(jié)應(yīng)力改變，從而誘發(fā)KOA，即中醫(yī)學(xué)所說(shuō)的筋骨失衡會(huì)導(dǎo)致膝痹。上述幾種手術(shù)方法均是通過(guò)改變膝關(guān)節(jié)的解剖結(jié)構(gòu)以導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)應(yīng)力失衡來(lái)誘發(fā)KOA，有研究者為了縮短造模時(shí)間或提高造模成功率，常常破壞多種解剖結(jié)構(gòu)來(lái)造模。劉靜等［27］通過(guò)切除大鼠前交叉韌帶、后交叉韌帶和內(nèi)側(cè)副韌帶成功建立穩(wěn)定的KOA 模型。有學(xué)者為了降低手術(shù)引起的創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，通過(guò)切除大鼠髕韌帶內(nèi)側(cè)2/3 部分和離斷內(nèi)側(cè)副韌帶來(lái)破壞髕股關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性，使膝關(guān)節(jié)多呈外翻，進(jìn)而建立因股骨內(nèi)外側(cè)髁受力不均而導(dǎo)致的膝骨關(guān)節(jié)炎模型，在一定程度上模擬了先天性股骨髁發(fā)育不良患者的KOA進(jìn)程［28］。

2.2 非手術(shù)誘導(dǎo)

2.2.1 高脂飲食法 肥胖是KOA 發(fā)生與發(fā)展的危險(xiǎn)因素，肥胖患者的膝關(guān)節(jié)負(fù)荷大，控制體重可以降低KOA 發(fā)生概率。宗文浩等［29］研究了高脂飲食誘導(dǎo)的骨性關(guān)節(jié)炎發(fā)生過(guò)程中骨關(guān)節(jié)軟骨的病變，結(jié)果發(fā)現(xiàn)喂養(yǎng)高脂飲食容易導(dǎo)致小鼠肥胖，高脂飲食組的小鼠較正常飲食組軟骨表面粗糙，甚至出現(xiàn)部分缺損，軟骨層厚度也降低。Son 等［30］通過(guò)喂養(yǎng)小鼠高脂飲食，避免破壞膝關(guān)節(jié)的完整性和穩(wěn)定性，成功建立了接近肥胖型人類(lèi)膝關(guān)節(jié)負(fù)荷的OA模型。

2.2.2 寒冷刺激法 寒冷刺激法是將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物長(zhǎng)期置于寒冷的環(huán)境中以刺激機(jī)體收縮血管，膝關(guān)節(jié)的血供隨之減少以誘導(dǎo)軟骨退變、滑膜增生、炎癥因子釋放，從而誘發(fā)KOA。趙林燦等［31］將大鼠每日置于6～8 ℃的冷水中1.5 h，1 個(gè)月后，大鼠膝關(guān)節(jié)紅腫，關(guān)節(jié)軟骨表面粗糙、不平整，軟骨表層變薄，局部有裂隙缺損，酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）顯示血清中TNF-α、IL-1β 和透明質(zhì)酸含量顯著升高，實(shí)時(shí)熒光定量PCR和蛋白免疫印跡法檢測(cè)軟骨中PERK、Bip、Caspase-9的mRNA 和蛋白表達(dá)水平明顯升高。結(jié)果表明寒冷刺激可誘發(fā)膝關(guān)節(jié)的炎癥反應(yīng)，從而激活PEAK/Bip信號(hào)通路，進(jìn)而導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨退變，最終形成骨性關(guān)節(jié)炎。陳文超等［32］結(jié)合大鼠關(guān)節(jié)腫脹情況、軟骨組織病理結(jié)果、血清指標(biāo)及影像學(xué)表現(xiàn)，確認(rèn)可通過(guò)寒冷刺激建立膝骨關(guān)節(jié)炎模型。

2.2.3 關(guān)節(jié)制動(dòng)法 制動(dòng)是骨科常用的輔助治療方法，其通過(guò)外固定裝置或材料使受損組織得到穩(wěn)定的修復(fù)環(huán)境和充分的修復(fù)時(shí)間，然而長(zhǎng)時(shí)間的制動(dòng)會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮、韌帶松弛和軟骨細(xì)胞凋亡，從而誘發(fā)KOA。田育魁等［33］用高分子繃帶和塑料桿將兔的膝關(guān)節(jié)固定在75°左右，持續(xù)固定8 周后成功觀察到KOA 病理學(xué)改變。黃旭東等［34］采用伸直位固定使兔膝關(guān)節(jié)長(zhǎng)期保持負(fù)重位，2周后膝關(guān)節(jié)軟骨退變明顯，關(guān)節(jié)間隙變窄，周邊出現(xiàn)大量骨贅，符合膝骨關(guān)節(jié)炎改變。中醫(yī)認(rèn)為，痹者，屈伸不利。關(guān)節(jié)制動(dòng)法是從癥狀導(dǎo)向病因的誘發(fā)模型，可以較好地模擬膝痹的瘀血閉阻證病機(jī)，操作也簡(jiǎn)單，但也存在不足，如外固定松動(dòng)、破損甚至脫落，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的肢體出現(xiàn)腫脹、皮膚破損等。

2.2.4 關(guān)節(jié)撞擊法 相對(duì)于關(guān)節(jié)制動(dòng)法的造模長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，關(guān)節(jié)撞擊法相對(duì)簡(jiǎn)單直接，同時(shí)也是非侵入性操作，其通過(guò)外部施加機(jī)械負(fù)荷模擬人類(lèi)創(chuàng)傷后引起的膝關(guān)節(jié)病變。Furman 等［35］用定制的壓頭尖端撞擊小鼠的脛骨平臺(tái)導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)內(nèi)閉合性骨折，最后通過(guò)組織學(xué)和顯微CT 評(píng)估確定小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨下骨增厚等病理改變?yōu)楣顷P(guān)節(jié)炎樣改變。有學(xué)者［36］將小鼠的右膝置于過(guò)度彎曲的位置，然后撞擊脛骨，誘導(dǎo)小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞凋亡，軟骨基質(zhì)降解，軟骨膠原纖維排列紊亂，血清軟骨寡聚基質(zhì)蛋白水平升高，成功復(fù)制了KOA模型。

2.2.5 關(guān)節(jié)腔注射法 關(guān)節(jié)腔注射法是將化合物直接注射到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的膝關(guān)節(jié)腔內(nèi)，改變膝關(guān)節(jié)的內(nèi)環(huán)境以誘發(fā)KOA，因操作相對(duì)簡(jiǎn)便、造模時(shí)間短和成功率高，是除手術(shù)誘導(dǎo)外最常用的誘導(dǎo)方法，可以觀察到KOA 軟骨終末期的病理改變，適用于軟骨病理、藥物防治方面的研究。常用藥物有木瓜蛋白酶、膠原蛋白酶、碘乙酸鹽等。

木瓜蛋白酶是一種在酸性、中性、堿性環(huán)境下均能分解蛋白質(zhì)的蛋白酶，通過(guò)降解軟骨中的蛋白聚糖、影響細(xì)胞外基質(zhì)中的蛋白多糖而破壞膠原蛋白的整合來(lái)誘發(fā)KOA。黃云梅等［37］從大鼠膝關(guān)節(jié)髕韌帶附著點(diǎn)的外上方向關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射4%木瓜蛋白酶溶液0.2 ml，1 周后模型組血清和關(guān)節(jié)液中 IL-1β 和 TNF-α表達(dá)水平明顯升高，MRI 提示關(guān)節(jié)液增多、滑膜增生，成功建立了早期KOA 模型。趙露婷等［38］采用木瓜蛋白酶和L-半胱氨酸混合溶液造模，2 周后模型組的兔膝關(guān)節(jié)軟骨出現(xiàn)缺損、侵蝕、潰瘍，軟骨細(xì)胞減少，潮線被破壞，骨贅形成，并有大量關(guān)節(jié)積液。

膠原蛋白酶通過(guò)分解軟骨細(xì)胞間基質(zhì)的膠原蛋白引起關(guān)節(jié)不穩(wěn)來(lái)誘發(fā)KOA。Utomo 等［39］發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射膠原酶可以使半月板和關(guān)節(jié)軟骨損傷，從而成功建立KOA 模型。王朝強(qiáng)等［40］通過(guò)觀察犬膝關(guān)節(jié)X 線、MRI 檢查、組織病理學(xué)檢查結(jié)果，發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射Ⅱ型膠原酶和石膏制動(dòng)法均可成功制備KOA 動(dòng)物模型，關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射法造模時(shí)間更短，主要表現(xiàn)為早期膝骨關(guān)節(jié)炎病理改變，關(guān)節(jié)制動(dòng)法更加符合中晚期膝骨關(guān)節(jié)炎病理改變。

碘乙酸鹽能抑制糖酵解，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)蛋白聚糖合成的數(shù)量和質(zhì)量下降，從而引起軟骨細(xì)胞凋亡［41］。有學(xué)者比較了用木瓜蛋白酶、碘乙酸鈉和Ⅱ型膠原蛋白酶造模對(duì)大鼠膝關(guān)節(jié)行為學(xué)、細(xì)胞因子和病理的不同影響，發(fā)現(xiàn)碘乙酸鈉在關(guān)節(jié)注射次數(shù)、膝關(guān)節(jié)病理這兩方面優(yōu)于木瓜蛋白酶和Ⅱ型膠原蛋白酶［42］。肖昆林等［43］用2 mg的單碘乙酸對(duì)大鼠進(jìn)行關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射，造模2 周后出現(xiàn)早中期KOA 軟骨退變的表現(xiàn)，4 周后出現(xiàn)晚期的軟骨退行性變的表現(xiàn)。王寶娟等［44］研究了不同劑量的碘乙酸鈉對(duì)家兔膝關(guān)節(jié)的影響，通過(guò)HE 染色及骨性關(guān)節(jié)炎組織病理學(xué)評(píng)分（Mankin 評(píng)分）觀察各組軟骨的病理改變，發(fā)現(xiàn)7.5 mg/kg劑量的碘乙酸鈉才能成功建立早期KOA模型。

王維山等［45］向家兔膝關(guān)節(jié)中注射尿激酶型纖溶酶原激活物，家兔膝關(guān)節(jié)隨后出現(xiàn)軟骨表面缺損、軟骨細(xì)胞數(shù)目明顯減少及潮線破壞等軟骨損傷的病理現(xiàn)象。有學(xué)者［46］成功采用瘦素誘導(dǎo)KOA 模型，其誘導(dǎo)機(jī)制涉及到基質(zhì)金屬蛋白酶、炎癥因子、生長(zhǎng)因子、凋亡基因和成骨相關(guān)的基因表達(dá)的調(diào)控。

2.2.6 基因工程法 轉(zhuǎn)基因模型是通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)結(jié)合基因編輯技術(shù)等將外源基因插入動(dòng)物基因組或?qū)?dòng)物自身基因進(jìn)行突變、敲除以轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的基因來(lái)誘發(fā)KOA 的動(dòng)物模型，為KOA 造模研究提供了新的選擇。有研究發(fā)現(xiàn)，敲除Del1基因讓軟骨細(xì)胞對(duì)凋亡的敏感性增強(qiáng)，更容易出現(xiàn)骨關(guān)節(jié)炎，并且一旦出現(xiàn)將會(huì)是更嚴(yán)重的骨關(guān)節(jié)炎［47］。Xie 等［48］通過(guò)轉(zhuǎn)基因工程得到Pten 缺失小鼠，小鼠膝關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞中Akt 信號(hào)的紊亂觸發(fā)氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的軟骨細(xì)胞衰老，從而引起KOA。雖然通過(guò)基因工程法能夠成功建立KOA 模型，但其發(fā)病機(jī)制是由于基因異常引起的，與人類(lèi)KOA的發(fā)病機(jī)制是否一致還存在一定的爭(zhēng)議。

3 總結(jié)與展望

膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，一般認(rèn)為是多種因素聯(lián)合致病，建立理想的動(dòng)物模型是研究KOA的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，也是實(shí)驗(yàn)結(jié)果真實(shí)有效的保障。綜上所述，造模方法很多，每種方法都有不同的造模周期、適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。比如關(guān)節(jié)內(nèi)的手術(shù)誘導(dǎo)成模率高、復(fù)制性強(qiáng)、可控性好，最適用于觀察創(chuàng)傷性KOA 不同階段的大體和病理特點(diǎn)的研究，但因存在手術(shù)創(chuàng)傷，需要注意避免感染等手術(shù)并發(fā)癥；關(guān)節(jié)制動(dòng)法避免了創(chuàng)傷帶來(lái)的炎癥介質(zhì)的釋放，最適合膝關(guān)節(jié)軟骨變化或炎癥遞質(zhì)表達(dá)的研究，但其具有外固定容易松動(dòng)、脫落，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物皮膚易破損等缺點(diǎn)；關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射藥物誘導(dǎo)造模時(shí)間短、操作簡(jiǎn)便、不良反應(yīng)少，最適用于KOA藥物篩選、對(duì)比及療效的研究，但不適合人類(lèi)代謝性KOA 和創(chuàng)傷性KOA 的研究；因此，研究者應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的實(shí)際需要，結(jié)合各種動(dòng)物模型的特點(diǎn)，選擇最合適的造模方法。值得一提的是，筆者通過(guò)綜述文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前絕大多數(shù)KOA模型都是根據(jù)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的病理病因進(jìn)行造模，中醫(yī)藥動(dòng)物模型甚少，唯有寒冷刺激法、關(guān)節(jié)制動(dòng)法和靜脈結(jié)扎法等結(jié)合了中醫(yī)證候的病因或誘因。中醫(yī)藥從整體辨證論治，治療膝痹具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)建模基礎(chǔ)上施加中醫(yī)病因建立病證結(jié)合的動(dòng)物模型將是人們進(jìn)一步研究KOA病因病機(jī)以及藥物防治的重要方向。