骨质疏松动物模型（四）—— 脑源性骨质疏松动物模型

一、脑源性骨质疏松动物模型

        实验鼠脑源性骨质疏松动物模型是通过损毁实验鼠（如SD大鼠）的下丘脑弓状核神经细胞，导致神经内分泌免疫功能减退和紊乱，从而引发骨质疏松的一种模型。该模型具有可操作性强、可重复性好和稳定性高的特点。通过注射谷氨酸单钠（MSG）损毁弓状核神经细胞，模型组大鼠表现出显著的骨量减少和骨结构退变，是研究骨质疏松病理机制的重要工具。

二、造模步骤

1、实验准备

• 动物选择：选用新生SD大鼠，体重在5.5~6.5g之间，确保动物健康无疾病。
  
  
• 分组：将大鼠分为实验组和对照组，实验组进一步细分为不同处理组（如模型组和MSG毒性对照组），每组大鼠数量需根据实验设计确定。
  
  
• 环境准备：确保饲养环境干净、整洁，符合实验动物饲养标准。
  

2、造模步骤

（1）注射处理：

模型组：于出生后第1、3、5、7、9天，皮下注射10%谷氨酸单钠（MSG）溶液，剂量为4g/kg体重。

对照组：同期注射等体积的生理盐水。

MSG毒性对照组（如设置）：在特定时间点（如70天龄）注射MSG，以评估MSG的毒性作用。

（2）饲养观察：

注射后，定期观察大鼠的生长状态、行为表现及死亡情况，并做好详细记录。

（3）取材与分析：

• 根据实验设计，在设定的取材时间点，对大鼠进行称重和麻醉处理。
  
  
  
• 取脑作下丘脑弓状核（ARC）冠状面切片，进行HE染色或其他组织形态学检测，观察弓状核神经细胞的形态和数量变化。
  
  
  
• 取右侧胫骨进行常规脱钙、石蜡包埋和切片，进行胶原特殊染色等处理，观察骨小梁的结构变化，包括骨小梁面积百分数、骨小梁厚度、骨小梁数量和骨小梁分离度等指标。
  
  
  
• 使用图像分析仪对ARC和骨组织进行组织形态计量学检测，获取量化数据。
  

三、脑源性骨质疏松优缺点

优点：

可重复性和稳定性好：

• 通过标准化的注射处理（如使用10%谷氨酸单钠溶液在特定时间点注射），可以确保模型的可重复性。
  
  
• 模型组大鼠在造模后通常表现出一致的骨质疏松症状，使得实验结果具有较高的稳定性。
  

造模时间短：

相比于其他类型的骨质疏松动物模型，脑源性骨质疏松模型通过注射MSG即可在短时间内（如数周内）诱发骨质疏松，提高了实验效率。

适用于特定研究：

该模型特别适用于研究脑部功能缺陷（如下丘脑弓状核神经细胞损毁）诱发的骨质类结构改变的作用机理以及相关的药物疗效。

实验条件可控：

通过调整MSG的注射剂量和频率，可以精确控制模型动物的骨质疏松程度，从而满足不同实验需求。

缺点：

手术或注射创伤：

虽然MSG注射相对于手术创伤较小，但多次注射仍可能对实验鼠造成一定的应激反应，这可能对实验结果产生一定的干扰。

MSG毒性作用：

MSG本身具有一定的毒性作用，高剂量或长期注射可能会对实验鼠造成其他非特异性损伤，影响对骨质疏松症状的观察和分析。

模型适用范围有限：

由于该模型主要基于脑部功能缺陷来诱发骨质疏松，因此其适用范围相对有限。它可能不适用于研究其他类型骨质疏松（如年龄相关性骨质疏松、药物性骨质疏松等）的病理机制和治疗方法。

四、实验举例

1. 实验动物分组与实验安排
   实验动物分组及实验安排:
   新生 SD 大鼠(体重5.5~6.5 g)
   166只(雌 100 只,雄 66 只)
   分成 10 个实验组,每个实验组再随机分为对照(NS)组和模型(MSG)组。实验动物分组及实验安排见表1。
   
   
2. 模型的建立
   
   本实验对比了模型组（生后多次注射MSG）、对照组（注射生理盐水）及MSG毒性对照组（70天时注射MSG）大鼠的脑组织变化。各组大鼠饲养条件相同，自由摄食特定饲料并饮水。实验期间，通过灌注固定及石蜡包埋切片技术，重点观察了下丘脑弓状核正中隆起区域的神经细胞数量。结果显示，模型组大鼠该区域神经细胞数显著变化，提示MSG对该区域神经细胞有影响，具体机制需进一步研究。
   
   

3.结果

MSG 对 ARC 神经细胞的毒性损毁作用:与NS 组比较,模型组 ARC神经细胞明显减少，而MSG毒性对照组 ARC 神经细胞无明显改变。从表2可见，MSG 组大鼠 ARC 神经细胞数显著少于对照组(P<0.01),而 MSG 毒性对照组的变化无统计学意义。

五、讨论

本研究深入探讨了利用MSG（谷氨酸单钠）构建的大鼠骨质疏松模型的可靠性，特别是其可操作性、可重复性和稳定性。通过精确测量骨组织形态学参数，如骨小梁面积、数量、厚度及分离度，本研究确认了MSG组大鼠骨量显著减少，骨结构明显退变，成功模拟了骨质疏松的病理特征。进一步实验显示，该造模方法在不同时间、由不同人员操作均能有效建立骨质疏松模型，且模型在长时间内保持稳定，未出现逆转，验证了其高可操作性和可重复性。同时，通过对比MSG毒性对照组与生理盐水对照组，排除了MSG对骨组织的直接毒性作用，揭示了骨质疏松的发生与下丘脑弓状核（ARC）神经细胞的损毁密切相关。本研究不仅为骨质疏松的发病机制研究提供了有力工具，也为未来骨质疏松的预防和治疗策略探索奠定了坚实基础。

 参考文献：[1]刘锡仪.大鼠脑源性骨质疏松动物模型[J].中国骨质疏松杂志,2008,(3):143-147.

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