股骨头坏死动物模型的分类研究与应用(3)
羊酒精性模型的优点:①适合早中期减压模型的建立;②病理变化与人类相似。缺点:①价格昂贵、饲养不便;②酒精性注射造模而非模拟人类灌胃,需进一步论证此种方法。
(2)羊冷冻模型的建立:VéLEZ 等[37]对15 只羊进行血管结扎,在股骨头上建立通道注入液氮,冷冻9 min 后复温,如此操作3 次,在术后第6 周出现早期ONFH 表现,但后期并未出现塌陷及间隙变窄。2014 年谭振等[38]通过类似方法建立了羊冷冻模型,成功率达到91.67%,术后组织病理学发现实验组空骨陷窝率> 50%。
羊冷冻模型的优点:①可造模晚期ONFH 的病理变化;②成功率高。缺点:发病机制对于临床无明显价值。
(3)创伤性羊模型的建立:MARTíNEZ-áLVAREZ 等[39]通过将羊股骨头半脱位、然后切断圆韧带的方法建立模型,发现组织学的改变与ONFH 一致。
2.2.5 猪模型的建立
(1)猪创伤型模型的建立:幼猪因其独特的生理解剖特点,为制备股骨头缺血性坏死模型提供了一定的帮助[40]。PARK 等[41]通过结扎幼猪的股骨颈制备了ONFH 模型,显示38%的样本发生了股骨头软骨下骨的骨折,提示股骨头软骨下骨折和股骨头塌陷有相关性。ARUWAJOYE 等[42]通过在股骨颈部结扎并切断圆韧带的方法在幼猪未成熟的股骨头上建模。KIM 等[43]以同样的方法成功构造了幼猪ONFH 模型,并证实了坏死的股骨头会引起相邻髋臼的畸形。2014 年POIGNARD 等[44]应用低温损伤与旋后血管的血管凝血成功造模。
猪创伤型模型的优点:①为髋臼发育畸形提供了研究模型;②可模拟ONFH 的病理演变过程。缺点:①实验研究较少;②操作难度较大。
(2)猪压力型模型的建立:FLAGG 等[45]使猪暴露于273.58 kPa 22 h 后减压至常压成功建立模型。未成熟猪关节内压力达到19.95 kPa 时可出现骨内正常循环的紊乱,髋关节内压力需要达到19.95 kPa 持续10 h 可出现骨坏死。
2.3 双足动物模型双足类动物与人站立负重相同,更加符合生物力学的观念。国内外学者均使用过鸡、鸵鸟和鸸鹋建立激素性ONFH 模型,但是人们对其解剖学及生理学上的认识较少,且鹋鸸、鸵鸟来源有限,饲养难度大,限制了其广泛应用。
2.3.1 鸡模型的建立 ERKEN 等[46]通过对Leghorn 鸡注射甲基强的松龙建立了ONFH 模型,造模的过程中有48%的动物死亡。王荣田等[47]通过胸肌注射甲基泼尼松琥珀酸钠后成功获得鸡ONFH 模型,通过一系列比较后得出结论,应用甲泼尼龙醋酸盐注射可更加成功地制备激素性ONFH 动物模型。王义生等[48]认为马血清致炎性反应后联合酒精灌胃制备模型具有加快造模周期、节省时间、降低费用等优点。
鸡ONFH 模型的优点:①获取方便,饲养容易,价格低廉;②更加符合生物力学的观念。缺点在于:实验研究报道较少,且造模方法的不统一。
2.3.2 鸸鹋模型的建立 鸸鹋髋部生物力学与人类相近,其股骨头应力大小和方式与成人类似[49],是目前最成功的ONFH模型动物。FAN 等[50]应用冷冻法和射频加热方法,成功制备鸸鹋ONFH 模型,其病理发生过程与人类相似。ZHENG 等[51]使用脂多糖联合激素建立了鸸鹋股骨头缺血性坏死模型,可模仿出与人类相似的病理变化过程。但目前对鸸鹋的研究国内外报道较少,且其生理解剖特点更加值得去研究,为临床更好地造模提供依据。
2.3.3 鸵鸟模型的建立 王鹏飞等[52]、JIANG 等[53]应用液氮循环冷冻法建立ONFH 模型,发现鸵鸟股骨头出现塌陷。鸵鸟模型的优点在于无论是影像学还是组织学,其病理过程与人类相似,但鸵鸟生活环境复杂,价格昂贵,加之基础实验研究较少,造成目前实验中未有大量应用。
鸵鸟及鸸鹋模型的优点:①生物力学与人类相近;②病理变化与人类相似。缺点:①价格昂贵、饲养难度大,研究报道较少;②与人类亲缘性较低。
3 总结与展望 Conclusions and prospects
ONFH 的常见原因包括酒精、激素以及机械创伤。酒精性ONFH 是因为长期饮酒后,骨细胞内出现大量脂肪物质沉积,成骨作用降低,导致骨细胞缺血、缺氧,修复坏死骨的成骨细胞数量减少,最终导致ONFH、塌陷;其中大鼠无呕吐反射中枢在酒精型造模中较为常用。激素引起ONFH 的机制尚不明确,主要有脂肪代谢紊乱、血管内凝血和骨质疏松3 种假说。激素影响内分泌调节导致血脂增高,易堵塞微小血管,进而导致ONFH。在激素的刺激下,ONFH 患者容易发生高凝状态及血管内凝血,导致ONFH。动物实验中激素造模的发病机制与人类相似,也可以反映后期ONFH的病理变化。创伤后股骨头发生软骨下骨折、局部塌陷导致血液循环障碍,引起股骨头缺血坏死。但在动物实验中,创伤型动物的发病机制与人类不相同。因此,作者将各动物造模特点列出表格,更加直观地比较各模型之间的差异,见表1。
文章来源:《四川动物》 网址: http://www.scdwzzs.cn/qikandaodu/2021/0509/1149.html
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