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骨关节炎模型动物：非手术型造模方法大全及优缺点比较
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无创模型不破坏皮肤和关节囊，而且是完全无菌的，能够避免手术或其他侵入性损伤造成的创伤对动物模型的影响，更符合骨关节炎的病理过程。非手术模型相比于手术模型更加简单，实验程序更快，不需要进行技术要求高的手术[17]。但是非手术模型对于不同动物所需的造模方法难以掌控，容易造成误差，且形成的骨关节炎模型没有手术模型能够更好的模拟创伤改变。 (1)关节腔注射：关节腔注射是向关节腔内注射不同功能的药物，这些药物通过各种不同的机制损害关节软骨或韧带，形成类似于骨关节炎的病理改变。常见用于注射的药物有胶原酶、碘醋酸盐、碘乙酸盐、木瓜蛋白酶等[5，18-22]。注射模型具有快速，微创，成功率高，易于操作，对动物的应激作用小的优点[6]，且能够消除手术的需要，避免可能出现的感染。但不同动物所注射的合适剂量难以掌控，容易造成误差[23]，且这种方法塑造的骨关节炎模型与人类正常的骨关节炎发展过程不同[15]。不能准确模拟骨关节炎的慢性变化[3]，也不能模拟创伤后的骨关节炎。这种方法塑造的骨关节炎模型适合进行短期的实验研究，它们主要用于研究疼痛的机制以及药物治疗的靶点[9]，也可以用来研究不同的生物机制在骨关节炎发展中的作用。但是不适于用作对于自然发生骨关节炎的和创伤后骨关节炎的研究。 优点：快速，微创，成功率高，易于操作，对动物的应激作用小；能够消除手术的需要，避免可能出现的感染 缺点：不同动物所注射的合适剂量难以掌控，容易造成误差；不能准确模拟骨关节炎的慢性变化，也不能模拟创伤后的骨关节炎 (2)关节制动：关节制动通过各种方法固定或牵引关节，使关节应力发生不同程度的改变，从而造成不同程度的关节损伤[24]。这种方法塑造的骨关节炎模型更符合骨关节炎的病理过程，与人类运动或者缺乏运动所产生的骨关节炎相似[25]。而且能够避免手术对关节结构的损伤。但固定材料的选择和固定或牵引关节的程度有一定难度，且固定后可能会对动物肢体造成其他的损伤，比如肿胀、僵硬等，可能影响实验结果。这种模型过程繁琐，并未比其他骨关节炎模型有很大优势。且这种造模方法需要在选择时充分考虑各种因素，尽可能一次固定到位，避免耗材。此种模型主要用于研究外界因素对于骨关节炎的影响。 优点：与人类运动或者缺乏运动所产生的骨关节炎相似；能够避免手术对关节结构的损伤 缺点：固定材料的选择和固定或牵引关节的程度有一定难度；固定后可能会对动物肢体造成其他的损伤，比如肿胀、僵硬等，可能影响实验结果；操作复杂，难以很好的控制 (3)寒冷刺激：寒冷也是诱发关节损伤的因素之一，能够造成软骨的直接损伤和破坏关节腔内环境，导致关节软骨和滑膜的退行性改变[26]。一些患有骨关节炎的人群有寒冷刺激的病史，这种模型适合用来研究寒冷对于骨关节炎损伤的病理变化。但是用寒冷刺激诱发骨关节炎难以控制结果，造成的骨关节炎较为特殊，不适合用于研究创伤后骨关节炎和自然发生的骨关节炎模型。 优点：只需控制温度，方法简单；适合用来研究寒冷对于骨关节炎损伤的病理变化 缺点：难以控制结果，造成的骨关节炎较为特殊，不适合用于研究创伤后骨关节炎和自然发生的骨关节炎模型 (4)饮食诱导：肥胖是骨关节炎的危险因素之一。动物在实验中的体质量会影响骨关节炎的进展，增高的体质量会导致关节负质量增加、关节创伤、关节不稳和关节代谢的改变[27]。而且高脂饮食和高胆固醇水平也会导致软骨损伤的增加及增加骨关节炎的严重程度[2]。通过高脂饮食诱导塑造肥胖导致的骨关节炎模型可以探究肥胖对于骨关节炎的影响，研究肥胖造成骨关节炎的病理改变及其原理[28-31] 优点：塑造方便；可以探究肥胖对于骨关节炎的影响，研究肥胖造成骨关节炎的病理改变及其原理 缺点：并非大多数骨关节炎的主要病因，仅能研究饮食或肥胖对于骨关节炎的影响；应用面不广泛 (5)运动性损伤模型：过度运动会增加患骨关节炎的风险。长期运动或关节过度负重的人群很容易造成关节不同程度的损伤，导致骨关节炎和关节功能障碍。动物可以通过在轮子上或跑步机上奔跑或者通过加压超载来塑造骨关节炎模型，模拟关节损伤[32]。这种模型的病理学改变与正常的骨关节炎相似[33]。不过需要较长时间才能看到效果，且成功率不高。不适合用于短期的实验研究，适合用于研究运动所导致的骨关节炎的机制和病理改变等。 优点：病理学改变与正常的骨关节炎相似，适合用于研究运动所导致的骨关节炎的机制和病理改变等 缺点：需要较长时间才能看到效果，且成功率不高，不适合用于短期的实验研究 (6)转基因动物模型：是应用基因技术添加或敲除某些基因建立的。转基因小鼠目前被广泛用作骨关节炎研究的模型[23]。基因动物模型主要用于研究各种基因的表达对于骨关节炎的影响，研究各种基因的表达、信号通路以及对于骨关节炎的作用机制等。其可用于研究骨关节炎的起始机制和防治效果的比较，也可利用转基因骨关节炎动物模型来测试某一基因对防止、延缓或逆转骨关节炎形态变化的作用。不过这种动物模型造模成功率不高，且实验成本高，建模复杂，实验周期长。 优点：可研究各种基因的表达对于骨关节炎的影响，研究各种基因的表达、信号通路以及对于骨关节炎的作用机制等；可作为研究骨关节炎的起始机制和防治效果的比较 缺点：造模成功率不高；实验成本高，建模复杂，实验周期长 |
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