骨质疏松动物模型（三）—— 失用性骨质疏松造模法

失用性骨质疏松造模法通常通过限制实验鼠的肢体活动来模拟失用状态，如单侧肢体废用或全身悬吊。该方法能在短时间内显著减少骨密度和骨量，模拟临床中因长期卧床或运动受限导致的骨质疏松。此模型适用于研究废用性骨质疏松的机制及药物疗效。

1.造模步骤

1.1 实验动物准备

动物选择：选择健康、适龄的实验鼠，如SPF级C57BL/6小鼠，雌性未孕，6-8周龄，体重在18g-20g之间。

分组：将实验鼠随机分为正常对照组和失用性骨质疏松模型组。

1.2 麻醉与固定

麻醉：使用3%戊巴比妥钠，按照40mg/kg的剂量对实验鼠进行腹腔注射麻醉。

固定：待实验鼠完全麻醉后，将其仰卧固定在手术台上，确保手术过程中动物稳定不动。

1.3 失用性处理

悬吊法：采用特制的悬吊装置，将实验鼠的尾巴用橡皮筋或胶带固定在装置上，使实验鼠的四肢悬空，身体与水平面呈30°角，从而限制其四肢活动。

机械固定法：使用石膏或其他固定材料将实验鼠的四肢固定在一个特定的位置，限制其活动。

持续时间：根据实验需求，悬吊或固定时间一般为数周至数月不等。

1.4 饲养与观察

饲养条件：为实验鼠提供正常的饲养条件，包括适宜的食物、水和环境。

观察：每天观察实验鼠的健康状况、活动能力、精神状态等指标，并记录相关数据。如有异常，及时处理。

1.5 评估与检测

骨密度测量：在造模结束后，使用X线或双能X线吸收法（DXA）等影像学方法测量实验鼠的骨密度。

病理学检测：取实验鼠的骨骼标本进行病理学检测，观察骨小梁数目、形态、排列等变化，以及骨髓腔面积、骨皮质厚度等指标的变化。

生化指标检测：取实验鼠的血液样本，检测血清中钙、磷、碱性磷酸酶等生化指标的变化。

2.失用性骨质疏松造模法优缺点

2.1 优点

模拟临床情况：失用性骨质疏松造模法能够模拟临床上由于长期卧床、骨折后固定等原因导致的骨量丢失，为骨质疏松的发病机制及防治提供实验依据。

操作简便：通过悬吊或机械固定等方法限制实验鼠的活动，操作相对简单，容易实施。

可重复性好：该造模方法具有较好的可重复性，实验结果稳定可靠。

成本低廉：与转基因、基因敲除等高级造模方法相比，失用性骨质疏松造模法成本较低，适用于大规模实验研究。

适用于药物筛选：由于该方法能够模拟临床上的骨质疏松状态，因此适用于抗骨质疏松药物的筛选和药效评价。

2.2 缺点

干扰因素多：失用性骨质疏松造模法可能会受到实验鼠个体差异、饲养条件、手术操作等多种因素的影响，从而影响实验结果的准确性。

实验周期长：由于需要长时间限制实验鼠的活动以模拟失用状态，因此实验周期相对较长，可能需要数周至数月的时间。

与临床不完全相同：虽然失用性骨质疏松造模法能够模拟临床上的一些情况，但与真实的人类骨质疏松在发病机制、病理表现等方面仍存在一定差异。

评价指标多样：骨质疏松的评估需要综合考虑多个指标，如骨密度、骨组织形态、生化指标等，单一指标可能无法全面反映骨质疏松的程度和特征。

3.失用性骨质疏松造模法举例

3.1 实验分组和造模

3.1.1 实验动物：

种类：C57BL/6J小鼠

数量：32只

年龄：8~10周龄

性别：雄性

体重：23~25 g

3.1.2 分组情况：

尾悬吊14 d组（TS）：8只

对照组1（C1）：8只（与TS组对应，无悬吊处置）

悬尾14 d后休息14 d组（TS+R）：8只

对照组2（C2）：8只（与TS+R组对应，无悬吊处置）

3.1.3 造模与饲养：

适应性饲养：造模前小鼠适应性饲养1周

造模方法：采用自制装置建立尾悬吊模型

饲养环境：室温(23±2)℃，对照组与悬吊组饲养条件一致（除悬吊处置外）

3.2 实验结果

3.2.1 不同组小鼠体质量与股骨长度变化

3.2.2 不同组小鼠小梁骨空间结构参数

3.2.3 不同组小鼠皮质骨空间结构参数

3.2.4 不同组小鼠股骨生物力学指标

3.2.5 不同组小鼠骨小梁成骨细胞和破骨细胞计数

3.2.6 不同组小鼠小梁骨形态学示意图(n=4,比例尺:100 μm)

4. 讨论

本研究通过尾悬吊法成功建立了C57BL/6J雄性小鼠废用性骨质疏松模型，该模型具有造模时间短、无手术创伤应激等优点，能快速模拟骨质流失过程。研究发现尾悬吊对小鼠小梁骨影响显著，而对皮质骨影响有限，悬吊抑制了小梁骨的重建过程，但悬吊解除后骨韧性有所恢复。该模型不仅适用于雄性小鼠，还有望推广到雌性小鼠，为骨质疏松治疗药物的研究提供了有效工具。尽管存在缺乏代谢指标等不足，但该模型值得进一步推广运用。

参考文献：程强, 李硕,刘刚. 尾悬吊法小鼠骨质疏松模型的建立与评价[J]. 中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志, 2016, 9(1): 52-58

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