关节固定诱发骨关节炎动物模型【动物实验】

关节固定诱发骨关节炎动物模型【动物实验】

【造模机制】骨关节炎(osteoarthritis,OA)的病理改变开始于关节软骨的变薄和破坏,，此后形成软骨碎片和凹陷并向软骨深层发展，逐渐致使软骨下骨质的暴露、硬化,假性囊肿形成及骨质增生。兔正常活动和静息时，膝关节常处于屈膝位。若将其后肢长期伸直位固定，限制膝关节的运动，肌肉收缩、关节囊紧张造成关节面的异常挤压力，使关节软骨发生退变；而将其后肢长期屈曲位固定，减少了肌肉收缩和运动等外力作用刺激，关节软骨将呈萎缩性变化；此外,关节固定后营养物质渗入减少，关节软骨缺乏营养也是发生退行性改变的原因之一。

【造模方法】本模型可分为伸直位固定和屈曲位固定两种造模方法。选用成年新西兰大白兔（体重 2.0~3.1kg）,雌雄不限，先剪短实验侧下肢兔毛。伸直位固定是将其单侧后肢膝关节完全伸直位行石膏管型固定，石膏管型上端接近髋关节，下端接近踝关节；屈曲位固定是将单侧后肢膝关节完全屈曲后，用石膏管型固定膝关节于过屈曲位，固定范围从髋关节远端2cm至踝关节上缘2cm处，待石音干硬后将动物放回笼内饲养。两种方法一般在固定6~8周即可出现典型的骨性关节炎表现。造模后定期摄X线片，了解关节间隙变化，取材后要观察标本的大体情况，包括关节软骨厚度、颜色、光滑度，滑膜炎的程度；行光镜和透射电镜观察关节软骨细胞形态和排列、胶原纤维走行及其内部的超微结构变化等情况；扫描电镜观察软骨表面结构变化；TUNEL法检测软骨细胞凋亡情况，计算凋亡指数；应用免疫组织化学及原位杂交等细胞和分子生物学方法检测基质金属蛋白酶类表达；应用生化方法检测关节滑液中与关节退变相关的物质（如白细胞介素-1）分泌情况。

【模型特点】造模后6周即可见关节囊增厚，滑膜明显充血、增生，关节液增多并变得黏稠浑浊；关节软肯表面毛糙不平整，有裂隙、破坏、变薄；光镜下软骨细胞增生、成簇，排列不规则，继而出现凋亡；10周后负重区关节软骨出现溃疡、裂纹、囊肿，逐渐溃疡达软骨全层，软骨下骨质外露。屈曲位固定的关节，软骨层无外力影响，软骨下骨小梁发生萎缩；伸直位或同时施加纵向外力的固定标本，软骨下骨小梁增生。

【应用范围】本模型可用于研究临床上由于截瘫或肢体长期使用管形石膏固定等因素造成的关节软骨退行性改变的病理进程和治疗方法。

【注意事项】石膏固定后要密切观察动物肢体情况，如出现肢端明显肿胀、张力性水疱、溃烂感染和石膏咬损严重等情况，表明石膏固定失效，应立即卸掉重打。过伸位固定较过屈位固定石膏易于脱落，而且这种固定由于动物过于不适应出现腹泻、厌食现象，应注意固定期间的饲养和护理。高分子聚酯石膏轻巧耐磨，固定可靠，再附以金属杆或塑料片等捆绑加强固定效果更佳，可供借鉴。

【模型评价】本模型只要固定确实，固定时间足够，可获得典型的骨关节炎改变。

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