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股骨头坏死动物模型制作方法的研究进展
not
of the
femoral head(ONFH)has become
rate
a
common clinical intractable disease.If effective early
availhigh,which seriously affects the quality of life.However,both the devel— assessments
are
opment of various
treatments
on
ONFH and the validity
based
on
the establishment of the good 0NFH ani- years,and elaborated various animal
mfll models.This article reviewed the research of ONFH animal experiments in model establishing methods and characteristics.
(Department of
Interventional
on
Radiology,Nanjing Fi"£Hospital,Affiliated Nanjing
210006,China)
Medical University,Nanjing
[-Abstract]Osteonecrosis
treatment is
可直接诱导产生典型的ONFH病变,且停药后骨坏死 病程仍继续发展。Miyanishi等∞J对不同类型糖皮质 激素致ONFH的作用进行比较,结果发现醋酸甲基泼 尼松龙具有相对较强的致oNFH作用。②激素+内 毒素联合诱导:以往动物实验均成功建立了ONFH 模型,但都没有提及造模动物的死亡率。王伟等[7J按 文献方法经兔耳缘静脉注射马血清(10 ml/kg,间隔3 周)两次后发现动物死亡率极高(预实验共6只,死亡 5只,均在2次马血清注射后5 min内死亡)。而即使 单用激素,根据曹海利等L81报道,采用常规臀肌注射氢 化可的松7.5 mg/kg,每周两次,连续8周,动物死亡 率也近50%,且存活动物状态差。 激素型动物ONFH模型虽可出现不同程度的坏 死,但与人ONFH仍存在很多不同之处,主要在于;① 坏死部位不在骨骺区,而在干骺区的内侧和骨干处;②
万方数据
・288・
中国介入影像与治疗学2009年第6卷第3期Chin J
Interv
Imaging
Ther,2009,Vol
6,N鲤
察20周,病理学表现典型骨小梁坏死征象。虽然以上 方法均能在组织学上观察到早期股骨头坏死的病理学 特征,但酒精局部注射法与人类ONFH病因上存在差 异,而酒精灌胃法却未见报道有骨修复反应,且二者均 未有模型的病变进展至晚期股骨头塌陷阶段的报道。 5生物力学诱导法 生物力学因素可能与股骨头损伤之间存在直接关 系。1998年Mihara等将5~15周龄的Wistar大鼠分 别放在高度不等的鼠笼中饲养,高笼中的大鼠需双后 腿站立才能进食,低笼中的大鼠不能站立。15周时组 织学结果显示:高笼中大鼠40%发生股骨头坏死, 10%出现骨化障碍,髓滋养动脉处股骨头软骨损伤,这 种现象在低鼠笼大鼠中则极少出现。Suehiro等[143通 过相似实验,提出髋关节内超负荷压应力是股骨头坏 死的重要因素。但目前大部分实验动物为4足动物, 其头颈重量使主要负重部位落在前肢,后肢承重反而 较小,而且四足动物会保护性地限制患肢负重,进一步 降低导致坏死侧的髋关节机械应力。鉴于此,一些学 者[15J设想应用两足动物(如鸡、食火鸟)建立ONFH 模型,期望能观察到类似人类的软骨面塌陷。Conze— mius等[1列选用两足大型动物食火鸟,联合股骨头血管 破坏及液氮冷冻法建立ONFH模型,出现了与人类一 致逐渐由早期进展至晚期的病理表现,被认为是迄今 最成功、似乎是惟一能在股骨头塌陷前研究外科干预 对股骨头坏死影响的动物模型,只是食火鸟来源有限, 饲养困难,且禽类和哺乳类的区别限制了其代表性,使 此模型的应用受到限制。 6其他 Wolf等[161采用猪关节囊内填塞硅胶造成关节内 压力增高、静脉回流受阻,引起股骨头缺血、坏死。在 高压环境中尝试建立减压性ONFH模型及注射某些 药物灭活股骨头内骨细胞、骨髓组织及破坏股骨头内 微循环也可成功地建立ONFH模型。徐小雅等[17j用 大剂量60C07射线局部照射兔股骨头,6周时石蜡切片 示照射组股骨头空陷窝增加,以软骨下区最显著,骨小 梁及脂肪细胞面积均减少,体外培养骨髓间充质干细 胞成骨增殖能力明显降低。认为30~45 线照射一次可致兔股骨头坏死改变。 7问题与展望 理想的动物模型除要求在组织学上与人类oN— FH有相似性和可比性之外,还应具有以下特点:①符 合人类ONFH病变客观规律,即从早期的组织学改变 到晚期的股骨头塌陷,股骨头坏死区域应接近软骨面、
骨颈骨膜及刮除关节囊止点纤维破坏股骨头血运等。 Peskin等川将股骨颈骨膜环形切除并刮除关节囊止 点纤维破坏股骨头血运后,发现有贯穿骺生长板、连接 骨骺和干骺端的骨桥,这为股骨头变形提供了较为合
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中国介入影像与治疗学2009年第6卷第3期Chin J
Interv
Imaging Ther,2009。Vol
中周介人影像与治疗学2009年第6卷第3期Chin J Interv Imaging Ther,2009,Vol鱼No
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Advancements of animal model constructing methods
osteonecrosis of the femoral head
MA Kun,GUJian—ping。
ONFH)是由多种病因造成的股骨头部分或完全性缺 血和骨细胞、骨髓造血细胞、脂肪细胞坏死的病理过 程。近年来该病发病率不断增高,发病年龄趋于年轻 化,因其临床症状较重、致残率高,治疗困难[1。2],越来 越引起医学界的重视。目前股骨头坏死发病机制尚不 十分清楚,所知病因达40余种。临床上ONFH分为 创伤性和非创伤性两大类,创伤性因素以股骨头、颈骨 折及关节脱位等较常见,非创伤性因素常见者包括长 期应用激素、酒精中毒、高血压病、动脉硬化等。股骨 头供血不足、微血管损伤及静脉血液淤滞导致股骨头
R-332
[文献标识码]
A
[文章编号]
1672—8475(2009)03一0286一04
股骨头坏死(osteonecrosis
of the femoral head,
缺血是股骨头坏死的共同特点。良好的0NFH动物 模型的建立是研究股骨头坏死发病机制及评价股骨头 坏死治疗效果的基础。本文就近期国内外各种ON— FH动物模型的造模方法及其特点作一综述。 1手术机械创伤法 创伤性因素是导致临床股骨头坏死的常见原因。 通过手术创伤建立ONFH动物模型的方法较多,均以 损伤实验动物股骨头髓内和髓外血供为特点,模拟临 床股骨头、颈骨折或关节脱位等创伤性因素导致股骨 头缺血坏死的发生,如股骨颈横断、股骨头旋转后固定 术,股骨头圆韧带切断、股骨颈截骨、髋关节脱位、股骨 头离体放置联合应用后克氏针固定术以及环形切除股
[作者简介]马坤(1981一),男。安徽安庆人,在读硕士,医师。研究方 向:外周血管病介入治疗。E-mail:makunchina2004@1 63.corn [通讯作者]顾建平,南京医科大学附属南京第一医院介入科,210006。 E—mail:cjr.163.gujianping@vip.163.tom [收稿日期]2008—10—27 [修回日期]2008—12—13
recent
[Key words]0steonecrosis
of the
femoral head;Disease models,animal
股骨头坏死动物模型制作方法的研究进展
马
坤综述,顾建平。审校
(南京医科大学附属南京第一医院介入科,江苏南京210006)
[摘要]股骨头坏死是II缶床E常见的难治性疾病,如得不到有效的早期治疗,致残率很高,严霞影响患者的生存质量。 股骨头坏死各种治疗方法的发展及有效评估均基于良好的股骨头坏死动物模璎的建立。本文将股骨头坏死动物实验研 究方面的相关文献作一综述,阐述各种股骨头坏死动物模型的制备方法及特点。 [关键词]股骨头坏死;疾病模型,动物 [中图分类号]
1
股骨头坏死灶并不塌陷;③动物对激索反应的敏感性 存在个体差异,难于标准化。这可能与物种差异和生 物力学等因素有关。各种激素型ONFH动物模型普 遍存在造模时间长、成本大、成功率低、动物死亡率高 的问题。 3液氮冷冻法 通过应用超低温液氮,诱导模型动物股骨头坏死 的发生。杨述华等¨3在联合应用髋关节脱位和深度冷 冻法处理股骨颈后,再用温盐水将股骨头复温后复位, 建立兔液氮冷冻ONFH模型,术后3天切片见股骨头 完全坏死,术后半个月近股骨颈部开始修复,术后1个 月已有新骨形成,修复反应已发展至股骨头中部,X线 片提示股骨头密度增高,认为这不失为研究ONFH治 疗的一种良好模型,但仍存在着修复现象出现晚(术后 1个月)、不活跃等问题。上述方法虽能造成股骨头不 同程度的坏死,但在整个实验期间均未观察到股骨头 负重Ⅸ塌陷和软骨面损害,且股骨头的坏死常由外向 内,这与人自然ONFH的病理表现明显不同。顾晓峰 等n叫手术暴露犬股骨头并用液氮冷冻,同时破坏股骨 头基底部血管和软组织,术后11周见承重区软骨下骨 明显囊性形成,承重区塌陷;组织学上见软骨下骨小梁 坏死、紊乱,间隙内纤维组织长人,未见骨样组织形成, 原因可能在于股骨头区的主要血液供应被破坏,修复 反应受到抑制。龚跃昆等【1妇采用液氮直接对股骨头 髓芯进行冷冻,为研究股骨头坏死的治疗,特别是作为 髓芯减压、刮除死骨后植骨治疗提供了较好的动物模
型。
mg/(kg・d)[相当于人
mg/(kg・d)]地塞米松诱导ONFH,指出此用药方案
总之,液氮冷冻法不同于化学方法造成的坏死,不 会残留化学物质,不干扰刮除死骨后的植骨研究。但 现有的液氮冷冻法造模困存在以上诸多问题,且同样 具有对造模动物创伤较大的缺点,还有待进一步改进。 4酒精诱导法 近年来关于大量饮酒诱发股骨头坏死的报道日渐 增多,长期、过量饮酒被认为是股骨头坏死发病的诱因 之一,股骨头坏死程度与饮酒量、饮酒史的长短有关。 对于酒精性ONFH动物模型,造模方法主要包括股骨 头局部注射和酒精灌胃法。Manggold等[123将无水酒 精通过骨隧道注入羊股骨头内,随病程进展,组织学上 逐渐出现骨细胞坏死、骨小梁吸收和明显的修复反应, 12周时大量坏死组织被活骨替代,认为局部注射酒精 与ONFH病因相差较大,但能较为精确地于软骨面下 造成坏死,较好地模拟早期骨坏死的形态学特征。齐 振熙等u朝用不同剂量的56%酒精对SD大鼠灌胃,观