實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
骨質(zhì)疏松
一、去勢造模法
去勢法可分為手術(shù)去勢和藥物去勢兩種方法。
手術(shù)去勢法:
手術(shù)去勢法造模因素單一、模型效果穩(wěn)定、可復(fù)制性好、實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信度大,能很好的模擬絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松骨代謝的特點(diǎn)。但也有不足,卵巢切除后動(dòng)物體內(nèi)雌激素水平突然迅速下降,而絕經(jīng)后婦女的雌激素水平下降則是一個(gè)長期緩慢的過程,二者間存在一定差異。
藥物去勢法:藥物去勢法是指不切除性腺,僅通過給予抑制動(dòng)物雌激素分泌的藥物從而造成骨量丟失的造模方法。常用藥物有: 促黃體激素釋放激素受體激動(dòng)劑、促性腺激素釋放激素激動(dòng)劑、雌激素受體拮抗劑、非類固醇類雄激素拮抗劑、芳香化酶抑制劑等。藥物去勢雖然避免了手術(shù)創(chuàng)傷刺激對檢測指標(biāo)的干擾,但藥物的不良反應(yīng)以及藥物與抗骨質(zhì)疏松藥物之間的相互作用也會在一定程度上降低實(shí)驗(yàn)的可信度。
二、藥物造模法
糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)動(dòng)物骨質(zhì)疏松癥模型
糖皮質(zhì)激素相關(guān)性骨質(zhì)疏松癥是繼發(fā)性骨質(zhì)疏松癥最常見的類型。臨床中,使用糖皮質(zhì)激素引起的骨質(zhì)疏松癥,其發(fā)病率僅次于絕經(jīng)后骨質(zhì)疏松和老年性骨質(zhì)疏松,因此,糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)法建立的骨質(zhì)疏松模型對研究人類骨質(zhì)疏松癥意義重大。
大鼠最常被選用作檢測糖皮質(zhì)激素對于骨骼的影響效果。其中,大鼠的年齡、糖皮質(zhì)激素的劑量以及持續(xù)用藥的時(shí)間是影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵因素。高劑量的糖皮質(zhì)激素可能會造成骨壞死 、免疫抑制等嚴(yán)重后果,甚至可能導(dǎo)致動(dòng)物死亡。最后,雖然糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)法相對于去勢法來說,動(dòng)物骨量丟失更加明顯,但是當(dāng)停止使用糖皮質(zhì)激素后, 骨丟失效果會逆轉(zhuǎn)。
大鼠、兔和羊適合作為糖皮質(zhì)激素相關(guān)性骨質(zhì)疏松癥模型的研究。其各自特點(diǎn)如下:大鼠疾病重復(fù)性好、價(jià)格低廉,但是缺少哈佛氏系統(tǒng)、骨改建周期短、骨骼無法達(dá)到完全成熟;兔有完整的哈佛氏系統(tǒng)、骨轉(zhuǎn)化快速、骨骼可完全發(fā)育成熟,不足的是兔缺乏松質(zhì)骨;羊體格較大,可以提供充足血液或骨組織以供取材,但是羊作為骨質(zhì)疏松癥動(dòng)物模型耗時(shí)較長、費(fèi)用昂貴,限制了其廣泛應(yīng)用。
三、營養(yǎng)性骨質(zhì)疏松造模法
營養(yǎng)是影響骨密度的眾多因素之一,通過限制飲食中的鈣、維生素D、蛋白質(zhì)等的攝入可以成功建立營養(yǎng)缺乏型骨質(zhì)疏松模型,該模型對研究因營養(yǎng)缺陷引起的骨質(zhì)疏松有重要意義。但由于飼料配方復(fù)雜,且影響因素較多,普及推廣困難。同時(shí),因?yàn)閱为?dú)應(yīng)用營養(yǎng)法建模耗時(shí)長且成功率低,故常作為一種輔助方法。
四、失用性骨質(zhì)疏松造模法
失用法是指由于運(yùn)動(dòng)受阻或者功能障礙引起骨代謝異常,骨量丟失的一種造模方法,多由失重狀態(tài)、長期臥床或制動(dòng)等因素導(dǎo)致。常用方法有:機(jī)械固定法,懸吊法,腱切除法,坐骨神經(jīng)切除法等。該模型對防治癱瘓、骨折、術(shù)后長期臥床的患者及航空人員出現(xiàn)的骨質(zhì)疏松的研究有重要現(xiàn)實(shí)意義。
有研究者在吊尾實(shí)驗(yàn)中,將小鼠懸吊尾巴,小鼠上肢可以自由活動(dòng),獲取食物??梢杂^察到新骨形成減少,骨吸收增加或不變。也有實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,小鼠懸吊兩周后,新骨形成不顯著,骨喪失明顯增多。
五、腦源性骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型
下丘腦有調(diào)節(jié)骨代謝及骨重建的功能。劉錫儀等研究表明:破壞大鼠下丘腦弓狀核,導(dǎo)致內(nèi)分泌功能紊亂繼而可以引起骨質(zhì)疏松,被認(rèn)為是一種可操作性強(qiáng)、穩(wěn)定性高和可復(fù)制性好的大鼠骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型造模法。適用于骨質(zhì)疏松的發(fā)病機(jī)制及防治方面的研究。
六、基因造模法
基因造模法主要包括轉(zhuǎn)基因造模法和基因突變造模法。轉(zhuǎn)基因造模法是指采用基因敲除來的方式來制作骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型,敲除的基因主要是α,β-雌激素受體或芳香酶,該模型具有全身骨質(zhì)疏松發(fā)生情況穩(wěn)定、不受外界因素干預(yù)等優(yōu)點(diǎn),是一種理想的原發(fā)性骨質(zhì)疏松動(dòng)物模型。
七、聯(lián)合造模法
用去勢法聯(lián)合其他造模方法共同構(gòu)建骨質(zhì)疏松模型的方法,可以有效縮短造模時(shí)間。如去勢聯(lián)合糖皮質(zhì)激素,去勢聯(lián)合低鈣飲食,去勢、低鈣飲食、糖皮質(zhì)激素三者聯(lián)合等,且發(fā)現(xiàn)三聯(lián)法較兩聯(lián)法對骨骼的影響更加明顯。聯(lián)合造模雖能加速造模,但干擾因素較多且復(fù)雜,可能影響研究工作。
造模評價(jià)
骨質(zhì)疏松模型是否復(fù)制成功,需要用客觀的指標(biāo)來評價(jià),骨質(zhì)疏松的動(dòng)物模型和造模方法很多,但評價(jià)指標(biāo)是一致的,主要有骨密度測定、骨組織形態(tài)計(jì)量學(xué)、生化檢測分析、骨生物力學(xué)測試、體質(zhì)量、性腺形態(tài)等,其中最主要的是骨量與骨組織病理學(xué)變化這兩項(xiàng)指標(biāo)。但單一的檢測指標(biāo)一般存在片面性,無法對骨質(zhì)疏松模型進(jìn)行準(zhǔn)確的評估,因此,通過“宏觀到微觀、二維到三維、定性到定量”全面立體對骨質(zhì)疏松模型進(jìn)行檢測顯得尤為重要。