激素性股骨头坏死模型：不同构建技术分析

背景：良好的股骨头坏死动物模型的建立,有助于研究股骨头坏死的发病机制,为股骨头坏死的预防和治疗提供理论依据。 目的：研究内毒素脂多糖联合地塞米松注射液诱导兔股骨头坏死的实验效果。 方法：新西兰大白兔36只随机分为模型组21只和对照组15只。模型组连续2 d每日经耳缘静脉注射内毒素脂多糖10 μg/kg,再连续3 d,每日肌肉注射地塞米松注射液25 mg/kg;对照组注射同等剂量的生理盐水。 结果与结论：模型组4周后X射线显示兔关节间隙增宽,密度增大,关节软骨下骨密度增高,股骨头变平,骨小梁模糊,软骨下骨与骨松质界限不清,在股骨头内出现斑块状高密度区域,股骨颈变短粗。双能量X射线骨密度测量仪进行股骨头局部骨密度测量,兔股骨头骨密度检测发现模型组股骨头骨密度、骨矿物质含量均显著低于对照组(P < 0.05)。组织学切片见模型组骨细胞陷窝空疏,脂肪细胞增多,部分血管栓塞,其中存活动物的骨坏死率和骨陷窝率均明显高于对照组。证实地塞米松联合脂多糖可有效建立激素性股骨头坏死模型。     

医用TH胶栓塞建立月骨缺血性坏死兔模型

背景：目前缺乏与人类月骨缺血性坏死病理过程类似的Kienböck病动物模型。目的：采用医用TH胶栓塞法建立一种新型月骨缺血坏死兔模型,并探讨造模方法的合理性。方法：选择健康成年新西兰兔30只,雌雄不限。采用自身对照方法随机分为实验侧和对照侧,实验侧采用月骨中心钻孔,注射医用TH胶0.2 mL,反复注药3次;对照侧月骨中心钻孔注射同等量的生理盐水。于实验4,8,12周行X射线、大体观察、Micro-CT 骨计量学及组织病理学检测。结果与结论：大体标本、X射线及组织学检测结果可见实验侧造模后8周月骨出现缺血坏死表现,12周月骨缺血坏死更为典型。Micro-CT 骨小梁微观参数中,实验侧骨小梁密度参数骨体积分数及骨小梁数量均明显低于对照侧(P < 0.05);骨小梁空间参数明显增高,其中实验侧骨小梁离度及结构模型指数明显高于对照侧。提示注射医用TH胶栓塞后8周实验侧出现月骨缺血坏死表现,注药后12周可建立月骨缺血坏死兔模型,可以实现在周围组织无明显损伤情况下出现月骨内血运受损、骨小梁骨折、空骨陷窝等与人类月骨坏死类似的改变。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

软骨下骨量变化与软骨退变的相关性

背景：关节软骨与软骨下骨在骨关节炎病变进程中的相互作用机制目前尚未完全阐明。软骨下骨量改变在骨关节炎病理进程中亦发挥重要作用。 目的：分析2种手术方式及2种蛋白酶诱导建立兔膝关节骨关节炎动物模型的效果,以及软骨下骨量变化与关节软骨退变的相关性。 方法：32只新西兰大白兔随机分为4组：Hulth模型组、前交叉韧带切断模型组、Ⅱ型胶原蛋白酶组及木瓜蛋白酶组,每组8只,右膝关节造模,左膝关节作为自身对照。造模后0,4,8周行DXA扫描,8周行MRI扫描后处死实验动物,取双侧膝关节制作病理组织学切片,比较各组膝关节影像学表现、大体形态及病理变化,并采用Mankin评分进行定量分析。 结果与结论：造模后0,4,8周实验侧膝关节骨密度进行性降低,骨量降低程度Hulth模型组>前交叉韧带切断模型组>Ⅱ型胶原蛋白酶组>木瓜蛋白酶组。MRI显示实验侧股骨内外髁关节软骨厚度变薄,厚度Hulth模型组<前交叉韧带切断模型组<Ⅱ型胶原蛋白酶组<木瓜蛋白酶组。大体标本、组织切片观察及Mankin评分显示手术建模组骨关节炎程度较药物组重,Hulth模型组病变最重,木瓜蛋白酶组最轻。结果说明关节内手术及关节腔内注射蛋白酶均能建立骨关节炎动物模型;手术造模可复制出中晚期骨关节炎,药物诱导可产生骨关节炎早期改变。骨关节炎病变严重程度与软骨下骨骨密度呈负相关;关节软骨退变和软骨下骨改变相互关联,病变进行性发展。     

液氮冷冻法制作兔股骨头坏死模型:可行,理想与可信

背景:目前缺乏一种理想股骨头坏死动物模型,从而制约了对其进一步的研究。目的:验证以液氮冷冻法制作兔股骨头坏死修复模型的可行行,为后续研究奠定基础。方法:取成年新西兰大白兔20只,双侧进行实验,在不切断股骨头圆韧带、髋关节不脱位的基础上,以液氮棉签连续快速冷冻股骨头25次,约10s/次。分别于术后第3,7天,2,4,6,8周拍双侧髋关节正位片X射线片、MRI,并进行股骨头标本的大体解剖学观察和组织学观察。结果与结论:在造模3d时的股骨头组织切片上,冷冻区和周围部的软骨细胞、骨细胞和骨髓组织呈现坏死。2周,可见坏死的骨小梁周围开始出现修复表现。4周,部分出现剥脱,6周,软骨剥脱更加明显,8周,呈骨性关节炎改变,关节软骨剥脱严重,有2例股骨头正常外形改变。证实非髋关节脱位情况下液氮冷冻股骨头,可以成功建立的兔股骨头坏死模型,简便易行成功率高,可作为其后续研究的理想模型。     

三足负重犬股骨头坏死模型的生物力学相关性研究

目的研究股骨头坏死病程各阶段的生物力学改变,探讨其生物力学发生作用的机制。方法取杂种犬24只,固定一侧前肢建立三足负重犬模型。随机取三足负重犬一侧后肢为实验侧,在股骨头内注射无水酒精,致股骨头坏死;对侧为对照侧,在股骨头内注入等量生理盐水。造模后1、3、6及12周处死动物,每组6只,分别对两组股骨头行大体观察以及放射学、组织学、生物力学检测。结果术后3周股骨头坏死侧点压硬度及中部松质骨弹性模量相对对照侧分别下降29%和32.9%,此时仅MRI可见股骨头出现低密度坏死区,组织学主要表现为骨坏死。术后6、12周股骨头坏死侧点压硬度相对对照侧分别下降了45.5%和48.7%,中部松质骨弹性模量相对对照侧分别下降了34.1%和32.4%。6周时坏死侧X线可见股骨头内密度不均,组织学表现为坏死和修复反应并存,坏死区向软骨下骨区进展。12周时坏死侧X线可见股骨头负重区下出现局部骨密度减低区,组织学出现关节软骨面塌陷和关节间隙狭窄。结论生物力学是股骨头病程进展的重要影响因素;病程进展中,特别是修复期力学性能的显著下降可能是后期塌陷的最直接原因。治疗股骨头坏死不仅应促进骨修复,更应提供病变区一个有利、稳定的生物力学环境。     

液氮冷冻致兔股骨头坏死病理学特征研究

目的 探讨液氮冷冻法制备兔股骨头坏死动物模型的病理学特征.方法 采用成年新西兰大白兔,无菌条件下手术显露股骨头;采用棉签蘸取液氮,对股骨头软骨面负重区冷冻、复温以制备股骨头坏死模型.于制模后第3、7天及第2、4、6、8周随机选择模型兔,手术取下股骨头,进行股骨头纵切面肉眼观察,常规石蜡包埋、切片,经HE染色后光镜观察.结果 股骨头纵切面4周前各观察时间点,股骨头局灶性坏死区域渐增.制模术后第3天兔股骨头组织切片镜下可见软骨细胞及骨细胞坏死;术后第7天见坏死区空骨陷窝较多;术后第2周见关节软骨缺损,软骨下区域小血管充血,骨小梁开始断裂、排列紊乱;术后第4周见关节软骨剥脱,髓腔内脂肪细胞坏死,并现增生纤维组织;术后第6周见股骨头塌陷,并出现纤维化骨的匍伏附着;术后第8周见新骨沉积性生长,骺板细胞挤压、变形.结论 本研究建立的液氮冷冻致兔股骨头坏死模型具有典型的病理演变特征,贴近已知人类股骨头坏死病理演变规律,是干细胞移植等治疗研究的理想模型.     

液氮冷冻兔股骨头坏死模型制备新方法及可靠性评价

目的 建立一种可靠的并可用于治疗和研究新的液氮冷冻法制成的兔股骨头坏死动物模型。方法 采用成年新西兰大白兔21只,无菌条件下手术分离臀肌,切断股骨头圆韧带,显露股骨头。用医用棉签蘸取液氮,对股骨头进行3次冷冻3次复温,制备兔双侧股骨头坏死模型。于术后3、7d及2、4、6、8周进行X线摄片,股骨头大体形态和组织病理学观察。结果 X线摄片结果显示,制模2周时股骨头密度增高;4周时出现密度不均影像;6周时外形出现不规则变化,边缘有透亮区;8周时开始塌陷,关节间隙增大,骺板模糊。股骨头大体形态随时间推移,其受损程度呈加重演变特点。制模3 d的股骨头组织切片可见软骨细胞和骨细胞坏死;2周见骨小梁断裂、排列紊乱;4周见髓腔脂肪细胞坏死,内有新生血管及增生纤维组织;6周时出现匍行附着;而8周可见新骨沉积性生长,骺板处细胞挤压、变形。结论 本实验中建立的液氮冷冻股骨头坏死模型新方法具有创伤性小、贴近人股骨头坏死病理演变规律的优点,为干细胞移植等治疗和研究提供了一种新的模型制备方法。     

急性创伤后2周软骨下骨未发生明显力学变化

背景：既往研究主要集中于退行性软骨损伤及软骨下骨的修复机制,而对于急性创伤后软骨下骨的组织、形态研究比较少。 目的：观察软骨急性损伤后软骨下骨的早期组织形态学、分子生物、生物力学的变化。 方法：健康成年新西兰兔24只,建立股骨头软骨缺损模型,分别收集模后即刻、造模后4,7,14 d兔股骨头软骨及软骨下骨标本,大体观察造模后兔股骨头软骨及软骨形态变化,番红-固绿染色观察软骨及软骨下骨形态变化、免疫组织化学法测定骨转换标志物骨保护素/核因子κB受体活化因子配体的表达、Micro-CT扫描分析软骨下骨超微结构改变、力学检测法评估软骨下骨机械强度变化。 结果与结论：大体粗测可见股骨头缺损模型于造模后7 d出现软骨缺损面积扩大,深度增加及退变表现,利用染色法观测进一步证实了造模后7 d其软骨厚度降低,软骨下骨骨小梁吸收。免疫组织化学及免疫荧光检测发现,造模后7-14 d软骨下骨中骨保护素表达明显减少,核因子κB受体活化因子配体表达量显著增加,骨保护素/核因子κB受体活化因子配体比值降低,提示骨转化减弱甚至逆转。采用Micro-CT分析发现造模后7-14 d软骨下骨的骨小梁数量增加,骨小梁数目及间距减小,通透性降低。抗压力学试验分析抗压强度和弹性模量未见统计学差异。结果提示,软骨损伤后软骨下骨可在早期造模后7 d后即发生显著组织形态变化和骨转换能力的下调,从而导致软骨进一步破坏;造模后2周内未见软骨下骨从在明显力学改变,基于此的修复手段可为软骨损伤修复提供治疗靶点。     

不同病因致股骨头缺血性坏死的影像对比

背景：股骨头缺血性坏死的临床诊断主要依靠影像学检查,对不同病因所致股骨头缺血性坏死的影像学对比研究目前报道甚少。 目的：对不同病因股骨头缺血性坏死的影像学表现进行比较研究,观察不同病因股骨头缺血性坏死的影像学表现有无差别。 方法：收集经临床及影像学检查证实的股骨头缺血性坏死54例共计60个髋关节影像资料,根据病因将其分为特发性、酒精性、激素性、股骨颈骨折性4类,将这4类股骨头缺血坏死的X射线、CT、MRI表现进行对比分析。 结果与结论：60个股骨头缺血性坏死髋关节中特发性12个、酒精性21个、激素性15个、股骨颈骨折性12个。X射线、CT主要表现依次为：股骨头“星征”变形或 “星征”消失;“新月”征阳性,骨质轻度碎裂,关节面轻度塌陷;股骨头变形,骨质碎裂,关节面塌陷,髋关节退性行改变,并以CT更可靠。股骨头缺血性坏死分期MRI均表现为：Ⅰ期T1WI股骨头负重区显示线样低信号、T2WI 加权呈高信号为主要改变;Ⅱ期T1WI为新月形边界清楚的不均匀信号,T2WI加权呈中等稍高信号,周围不均匀稍低信号环绕,呈典型的双线征;Ⅲ期股骨头变形,软骨下骨折、塌陷、新月体形成。T1WI呈带状低信号, T2WI示中等或高信号;Ⅳ、Ⅴ期关节软骨被完全破坏,关节间隙变窄,股骨头显著塌陷变形,髋臼出现硬化、囊性变及边缘骨赘等非特异性继发性骨关节炎。提示不同病因相同分期股骨头缺血性坏死的X射线、CT、MRI表现特点及规律是相同的。     

股骨头骨骺缺血性坏死模型兔构建及组织病理学变化和p53与bcl-2的表达

背景：研究表明儿童股骨头骨骺缺血性坏死(Perthes病)的发病与儿童股骨头血液供应、髋关节周围病变、外伤、内分泌因素、遗传等多种原因有关。 目的：建立可靠的Perthes病的动物模型,并观察其股骨头组织学变化、细胞凋亡情况及p53和bcl-2基因的表达,并探讨凋亡基因p53和bcl-2与Perthes病的的相关性。 方法：采用C型臂透视下经右侧股骨颈注射TH胶致骺板缺血,建立幼兔Perthes病模型,并以同样方法用经右侧股骨颈给予注射生理盐水的兔作对照,于建模后4,6,8,10,12周分别取模型组和对照组两组右侧股骨头做病理切片,观察两组髋关节骺板细胞凋亡情况,并观察两组右侧股骨头p53和bcl-2等凋亡基因表达阳性率的变化。 结果与结论：建模后4周开始出现模型组右侧髋关节关节间隙增宽,出现点状出血变性区并逐步扩大,随后关节软骨与骨骺的黏附强度下降,骨质松脆,干骺端疏松变软。模型组右侧股骨头骺板细胞凋亡率与p53基因表达阳性率呈明显正相关性(r =0.68, P < 0.05),与bcl-2基因表达阳性率之间呈明显负相关性(r =-0.75, P < 0.01)。实验建立的perthes病动物模型稳定,简单,无反复现象。结果证实了Perthes病的发生与p53和bcl-2凋亡基因相关。     

股骨头坏死动物模型评价方法的优缺点及展望

背景:股骨头坏死发病机制仍需要进一步研究,因此需要建立一个能够高度模拟人类股骨头坏死的动物模型,而如何正确评价股骨头坏死动物模型,是建立股骨头坏死动物模型的前提条件。目的:归纳总结近几年国内外对股骨头坏死动物模型的评价方法,综述各评价方法的优缺点,并探索新的评价方法,为动物模型的建立提供参考。方法:以“股骨头坏死,动物模型,评价方法”为检索词检索CNKI中国知网、万方、维普数据库,以“osteonecrosis of femoral head,femoral head necrosis,animal model,evaluation methods”为检索词检索PubMed、Web of Science及Medline数据库,检索2010年1月至2020年9月发表关于股骨头坏死动物模型评价方法的文献。结果与结论:①根据纳入标准通过阅读文献进行初步筛选,共获得51篇文章进行综述,其中中文文献33篇,英文文献18篇;②近年来,随着影像技术的发展和新技术的引入,股骨头坏死动物模型评估方法的选择增多,而选择合理的评价方式能减少建立动物模型过程中的工作量,并为后续研究提供参考,因此需要继续完善和改进。     

股骨头坏死模型动物血清降钙素基因相关肽水平的变化

背景：降钙素基因相关肽是肽能神经分泌的一种神经肽,具有多种重要的生理功能,在骨组织的正常代谢、骨缺损的修复及重建过程中起着重要的作用。 目的：观察股骨头坏死模型动物血清降钙素基因相关肽水平的变化。 方法：选用新西兰大白兔45只,随机分为3组,分别为激素建模组,液氮建模组,正常对照组,并于造模后第4,6,8,9,10周测定血清降钙素基因相关肽水平,于造模后第9,10周进行病理学检测。 结果与结论：激素造模组、液氮造模组在实验8周后病理检测出现明确的骨坏死区且血清降钙素基因相关肽水平明显高于正常对照组,表明股骨头坏死可能与血清降钙素基因相关肽水平的变化具有高度相关性。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

A Canine Model of Femoral Head Osteonecrosis Induced by an Ethanol Injection Navigated by a Novel Template

There is no consensus on how to establish models of osteonecrosis of the femoral head (ONFH) in large mammals. The aim of this study was to investigate the effectiveness of a novel canine model of ONFH, induced by a navigated injection of absolute ethanol. Using three-dimensional reconstruction and rapid prototyping manufacturing techniques, a new template was designed and processed to navigate the ethanol injection. The femoral heads of 18 adult dogs were injected with ethanol. Macroscopic, X-ray and histological examinations were performed at 3, 6, and 9 weeks after the operation. Further, computed tomography (CT), magnetic resonance imaging (MRI), and radionuclide scans were performed 6 weeks postoperatively. Three weeks after the operation, the femoral heads showed evidence of osteonecrosis including increasing numbers of empty lacunae, decreased hematopoietic cells, and destroyed adipose tissue in the medullary cavity, which increased in severity at the subsequent follow-up evaluations at 6 and 9 weeks. Fractured trabeculae and fibrous tissue were noted 9 weeks postoperatively. Image analysis also revealed evidence of osteonecrosis, such as several osteopenic areas with sclerotic rims on the X-ray, several areas of low bone mineral density with sclerosis on the CT scan, increased uptake of the nuclide species in MRI, and an inhomogeneous long T2 signal on the radioisotopic images. Ethanol injection navigated by our novel template was successful in establishing a canine model of ONFH. This model can be used to test new treatment modalities for human ONFH.     

Bilateral coxofemoral degenerative joint disease in a juvenile male yellow-eyed penguin (Megadyptes antipodes)

A juvenile, male, yellow-eyed penguin (Megadyptes antipodes) with abnormal stance and decreased mobility was captured, held in captivity for approximately 6 weeks, and euthanized due to continued clinical signs. Radiographically, there was bilateral degenerative joint disease with coxofemoral periarticular osteophyte formation. Grossly, the bird had bilaterally distended, thickened coxofemoral joints with increased laxity, and small, roughened and angular femoral heads. Histologically, the left femoral articular cartilage and subchondral bone were absent, and the remaining femoral head consisted of trabecular bone overlain by fibrin and granulation tissue. There was no gross or histological evidence of infection. The historic, gross, radiographic, and histopathologic findings were most consistent with bilateral aseptic femoral head degeneration resulting in degenerative joint disease. Although the chronicity of the lesions masked the initiating cause, the probable underlying causes of aseptic bilateral femoral head degeneration in a young animal are osteonecrosis and osteochondrosis of the femoral head. To our knowledge, this is the first reported case of bilateral coxofemoral degenerative joint disease in a penguin.     

构建双足类大型鸟类鸸鹋股骨头坏死模型

BACKGROUND: There are many studies on the establishment of animal models of femoral head necrosis, but it is difficult to simulate an ideal animal model of femoral head necrosis, especially collapse models. OBJECTIVE: To establish femoral head necrosis model of double-foot large bird emu so as to simulate femoral head necrosis in human.   METHODS: A total of 30 adult emus were frozen in liquid nitrogen and received radiofrequency heating alternately to simulate femoral head necrosis models. After 3 cycles of freezing, local frozen in liquid nitrogen and method of radiofrequency heating was alternated for closed loop liquid nitrogen freezing injury and radiofrequency heating injury. At 6, 12 and 16 weeks after model establishment, gross observation, X-ray, histology examination and MRI were conducted. Effects of model induction of avascular necrosis of the femoral head were evaluated.  RESULTS AND CONCLUSION: After liquid nitrogen cold-hot alternating method, emu at 12-18 weeks gradually suffered from femoral head necrosis signs and imaging findings. X-ray films, histological examination and MRI examination showed the avascular necrosis of femoral head was consistent with the pathological process of human femoral head necrosis, and the model had good repeatability. These results indicate that the use of liquid nitrogen cold-hot alternating method has successfully established the model of femoral head necrosis, with a good collapse rate, and can be used for mechanism research and treatment evaluation of osteonecrosis.      

兔骨内高压型膝关节骨性关节炎模型的建立

背景：虽然实验中使用的膝关节骨性关节炎动物模型众多,但研究中医手法作用机制所采用的动物模型应能承受“动”的作用并发挥出正常“动”产生的效应。 目的：确定建立骨内高压型膝关节骨性关节炎动物模型的效果。 方法：无菌条件下显露新西兰兔右侧臀部的臀下静脉,右下腹部的股静脉和大隐静脉,结扎并切断;以同样手术显露相应血管但不结扎切断血管的动物及正常组动物作为对照。术后8周末处死所有动物,取动物右膝内侧胫骨平台软骨组织通过大体观察及苏木精-伊红染色、光镜观察软骨组织的结构变化,评估动物模型的造模效果。 结果与结论：模型组关节面粗糙、灰黄色,可见明显缺损及骨赘形成,达到初中期变化。假模组关节面粗糙,灰白色无光泽,处于早期变化。正常组关节面光滑,边缘规整,软骨半透明有光泽,无变化。结果提示,通过结扎动物臀下静脉、股静脉及大隐静脉8周后,可形成早中期膝关节骨性关节炎动物模型。