骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型

1、生工生工121李怡寧李怡寧2012013903L骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥繼發(fā)繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥性骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松大動(dòng)物模型骨質(zhì)疏松大動(dòng)物模型骨質(zhì)疏松骨質(zhì)疏松(osteoporosis)是以骨組織顯微結(jié)構(gòu)是以骨組織顯微結(jié)構(gòu)受損受損，骨礦成，骨礦成分和骨基質(zhì)等比例地不斷減少，分和骨基質(zhì)等比例地不斷減少，骨質(zhì)變骨質(zhì)變薄，骨小梁數(shù)最減薄，骨小梁數(shù)最減少，骨脆性增加和骨折少，骨脆性增加和骨折危險(xiǎn)度危險(xiǎn)度升高的一種全身骨代謝障礙升高的一種全身骨代謝障礙的疾病的疾病。在研究中發(fā)現(xiàn)，骨質(zhì)疏松癥可分為原發(fā)性和繼發(fā)性原發(fā)性和繼發(fā)性，其中原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥可分為絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥、老年性骨質(zhì)

2、絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥、老年性骨質(zhì)疏松癥以及疏松癥以及遺傳性遺傳性骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥；繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥可分為內(nèi)分泌代謝內(nèi)分泌代謝性骨質(zhì)疏松癥、營(yíng)養(yǎng)缺乏性骨質(zhì)疏松癥、性骨質(zhì)疏松癥、營(yíng)養(yǎng)缺乏性骨質(zhì)疏松癥、藥物藥物性骨質(zhì)疏松癥、維性骨質(zhì)疏松癥、維A酸致骨質(zhì)疏松癥。酸致骨質(zhì)疏松癥。圖解：據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)評(píng)估，到本世紀(jì)中葉，中圖解：據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)評(píng)估，到本世紀(jì)中葉，中國(guó)國(guó)60歲以上人口將超過(guò)人口總數(shù)的歲以上人口將超過(guò)人口總數(shù)的30%骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥繼發(fā)繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥性骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松大動(dòng)物模型骨質(zhì)疏松大動(dòng)物模型絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模裂于1969年首先由Saville用大鼠建立，后經(jīng)反復(fù)證實(shí)，現(xiàn)

3、在雙側(cè)雙側(cè)卵巢卵巢切除雌鼠骨質(zhì)疏松模切除雌鼠骨質(zhì)疏松模型型已成為標(biāo)準(zhǔn)化的公認(rèn)的已成為標(biāo)準(zhǔn)化的公認(rèn)的絕經(jīng)絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松癥經(jīng)典病理模型后骨質(zhì)疏松癥經(jīng)典病理模型。大鼠壽命為253年，17年左右才進(jìn)入老年期，人類骨質(zhì)疏松癥多在中年后期發(fā)生，故研究者在制備去勢(shì)模型時(shí)，常用612月齡大鼠，此時(shí)大鼠正好進(jìn)入中年期，可以復(fù)制出較為符合臨床特征的動(dòng)物模型。我國(guó)學(xué)者我國(guó)學(xué)者用6月齡雌兔去勢(shì)，半年后骨質(zhì)疏松模型建立，證實(shí)兔作為骨質(zhì)疏松模型及采用雙側(cè)卵巢切除的方法誘導(dǎo)兔骨松模型的建立是完全可行的。試驗(yàn)結(jié)果還表明兔性成熟后不久(大約6月齡)骺板閉合，與人類相似，而大鼠骺板終生存在。因此兔比鼠更接近人類。老年性骨質(zhì)疏松癥

4、多在65歲以后發(fā)生，主要侵犯椎體和髖骨，與高齡、慢性鈣缺乏、骨形成不足有關(guān)，屬低轉(zhuǎn)換型骨質(zhì)疏松癥。SAMP6小鼠屬快速老化模型小鼠(Senescence accelerated mouse，SAM)的骨質(zhì)疏松型，它是僅有的一種能證明增齡性骨脆性骨折的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。SAM小鼠是日本京都大學(xué)竹出俊男教授和細(xì)川昌則教授開(kāi)發(fā)的系列快速老化動(dòng)物模裂，分為快速老化的P品系(PenileProne)和正常老化的R品系(PenileResistant)。其中SAMP6以自然發(fā)生快速老化、短壽、老年性骨質(zhì)疏松(senile osteoporosis)為特征。劉錫儀等曾報(bào)道用損毀大鼠弓狀核導(dǎo)致骨質(zhì)疏松，建立了谷氨酸單

5、鈉(monosodium glutamate，MsG)大鼠骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明只有當(dāng)ARC神經(jīng)細(xì)胞明顯損毀神經(jīng)細(xì)胞明顯損毀時(shí)，才引起骨組織的改變，沒(méi)有ARC神經(jīng)細(xì)胞的損毀則沒(méi)有骨組織的改變。說(shuō)明本模型骨質(zhì)疏松的發(fā)生、發(fā)展是由于中 樞神經(jīng)下丘腦弓狀核改變引起的，因此命名為腦源性骨質(zhì) 疏松。護(hù)骨素(osteoprotegerin，OPG)是1997年Simonet等發(fā)現(xiàn)的腫瘤壞死因子(TNF)受體超家族的一員，是體內(nèi)成骨細(xì)胞骨形成與破骨細(xì)胞骨吸收動(dòng)態(tài)平衡的一個(gè)重要調(diào)節(jié)因子。OPG具有抑制破骨細(xì)胞(osteoclast，OC)形成、分化、存活并誘導(dǎo)OC凋亡的功能。OPG是骨代謝研究中的一個(gè)

6、里程碑式的發(fā)現(xiàn)。OPG轉(zhuǎn)基因小鼠過(guò)度表達(dá)OPG表現(xiàn)為骨硬化，而在oPG基因敲除的小鼠中則表現(xiàn)為嚴(yán)重骨質(zhì)疏松。骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松大動(dòng)物模型骨質(zhì)疏松大動(dòng)物模型目前治療骨質(zhì)疏松癥的最基本、最經(jīng)濟(jì)的方法仍是以補(bǔ)鈣為中心的營(yíng)養(yǎng)療法，那么用營(yíng)養(yǎng)控制造就大鼠骨質(zhì)疏松模型就更接近自然狀態(tài)。喬偉偉等用飼料中鈣和蛋白質(zhì)不同比例配方。建立適宜的大鼠骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型。將3周齡Wistar大鼠按體重隨機(jī)分為5組，每組8只，飼料配方參照AOAC方法。第l組為對(duì)照組(蛋白質(zhì)18，鈣10)；第2組為低蛋白低鈣組(蛋白質(zhì)8，鈣0025)；第3組低蛋白中鈣組(蛋白質(zhì)8，鈣

7、10)；第4組為高蛋白低鈣組(蛋白質(zhì)27O，鈣0025)；第五組為高蛋中鈣組(蛋白質(zhì)27，鈣10)，其余全價(jià)飼料均一致。動(dòng)物飼養(yǎng)20周。雖然在低鈣狀態(tài)下，無(wú)論進(jìn)食高蛋白還是低蛋白，都可建立骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型，但高蛋白飼料組的生長(zhǎng)狀況接近于對(duì)照組動(dòng)物，故制作骨質(zhì)疏松模犁時(shí)以高蛋白飼料為宜。但目前單獨(dú)應(yīng)用營(yíng)養(yǎng)法制作骨質(zhì)疏松大鼠模犁的不多，往往是作為一種輔助方法，比如和去勢(shì)法相結(jié)合制作骨質(zhì)疏松模型。糖皮質(zhì)激素誘發(fā)的骨質(zhì)疏松是最常見(jiàn)的藥物性骨質(zhì)疏松。過(guò)量糖皮質(zhì)激素抑制成骨細(xì)胞的增殖與分化，使成熟的、具有分泌基質(zhì)功能的成骨細(xì)胞及支撐破骨細(xì)胞的成骨細(xì)胞數(shù)目減少，同時(shí)，糖皮質(zhì)激素還影響成骨細(xì)胞的功能，使其不能

8、正常地募集于骨吸收部位來(lái)發(fā)揮骨形成作用，使骨形成作用延遲，從而造成骨丟失。目前，糖皮質(zhì)激素誘發(fā)骨質(zhì)疏松所采用的動(dòng)物以大鼠為主，所用糖皮質(zhì)激素有醋酸潑尼松、氫化可的松、地塞米松，誘導(dǎo)途徑有灌胃、肌肉注射，一般56刷即可造模成功。維甲酸是維生素A的衍生物，并有與其相似藥理作用，主要用于皮膚科銀瞞病、痤瘡、皮膚角化過(guò)度、皮膚腫瘤等疾病的治療，伴有骨質(zhì)疏松副作用。維A酸誘發(fā)的骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型，由邵金鶯等于1989年首創(chuàng)，后來(lái)的研究者在應(yīng)用中略有改進(jìn)，一般用70 mg/(kgd)105 mg/(kgd)，連續(xù)灌胃14 d，即可造模成功。骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松癥原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥繼發(fā)繼發(fā)性骨質(zhì)疏

9、松癥性骨質(zhì)疏松癥骨質(zhì)疏松大動(dòng)物模型成年犬的骨合成代謝、皮質(zhì)骨與松質(zhì)骨的比例、哈佛氏單位以及松質(zhì)骨的重建均和人類骨骼相似，因此是研究骨質(zhì)疏松的良好的動(dòng)物模型。同時(shí)，在犬體內(nèi)骨組織的生長(zhǎng)和代謝對(duì)雌激素的依賴程度較低，因此雌性犬去勢(shì)后不會(huì)誘發(fā)明顯的骨丟失，雌激素的缺損和甲狀旁腺素的刺激對(duì)于卵巢子宮切除后的犬骨最、骨組織形態(tài)學(xué)和生化參數(shù)等不發(fā)生明顯變化，因而雌性犬不可用于絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松的研究。犬對(duì)鈣質(zhì)的每日需求最為120 mg/kg，對(duì)磷的每U需求量則為90 mg/kg。因此研究者利用這一生理特點(diǎn)通過(guò)限制去勢(shì)犬的鈣攝入量來(lái)誘導(dǎo)產(chǎn)生骨質(zhì)疏松模型。豬板層骨且骨小梁和骨皮質(zhì)的重建部位也與人類相同，可自發(fā)產(chǎn)生

10、椎骨骨折；體格較大，可反復(fù)接受骨活檢，也容易得到大量的血液標(biāo)本。小型雌性豬在性成熟后進(jìn)行雙側(cè)卵巢切除手術(shù)，所測(cè)各種指標(biāo)與大鼠基本相同。羊目前已被美國(guó)FDA認(rèn)可為是骨質(zhì)疏松研究領(lǐng)域較為良好的大動(dòng)物模型并被廣泛應(yīng)用于骨疾病的研究中。年輕羊(34歲)的皮質(zhì)骨是叢狀結(jié)構(gòu)骨，而老年羊(79歲)骨結(jié)構(gòu)可見(jiàn)哈佛氏系統(tǒng)重建。羊隨著年齡的增長(zhǎng)，哈佛氏單位重建首先出現(xiàn)股骨的尾側(cè)，哈佛氏單位重建的其他部化是橈骨干和肱骨干。在骨質(zhì)疏松研究中，對(duì)母羊進(jìn)行卵巢摘除術(shù)是最為常用的建立動(dòng)物模型的方法。哈佛氏系統(tǒng)Harvard system哈佛氏系統(tǒng)在骨皮質(zhì)內(nèi)，沿骨的軸向存在，互相之間有交通支，福曼氏管則靠近皮質(zhì)內(nèi)及外面，以斜行與骨方向呈直角存在，而且與哈佛氏管相通，在骨的斷面上哈佛氏管被810層同心性骨板層所圍繞，在皮質(zhì)內(nèi)形成連續(xù)不斷的管狀系統(tǒng)，容納著骨的營(yíng)養(yǎng)血管，這種骨板層及其中心的管腔形成了哈佛氏系統(tǒng)。綜上所述，目前鼠類骨質(zhì)疏松模型應(yīng)用最廣泛，因?yàn)榇笫蠊趋赖牟±砩響?yīng)答相似且比較經(jīng)濟(jì)，但是其最突出的缺點(diǎn)是大鼠骨皮質(zhì)缺乏Haversian系統(tǒng)，不適于卵巢切除術(shù)對(duì)皮質(zhì)骨影響的研究。新的研究方方不斷出現(xiàn)。用于骨質(zhì)疏松癥模型動(dòng)物模犁首先應(yīng)該考慮的是模犁應(yīng)與人類骨質(zhì)疏松的臨床癥狀及組織行為相似，但要求某種動(dòng)物模犁在各個(gè)方面完全與人類骨質(zhì)疏松癥的臨床表現(xiàn)一致是很困難的，因此，麻