激素性股骨头缺血坏死动物模型研究进展

激素性股骨头缺血坏死动物模型研究进展

摘要：目前，国内外有很多制备激素性股骨头缺血性坏死（steroid-induced avascular necrosis of the femoral head，SANFH）动物模型的方法。但从动物的种类、造模方案的选择、动物死亡率及性别差异都不统一。通过对近年来相关文献的总结，探讨股骨头缺血性坏死动物模型制作的研究进展，旨在为实验和临床研究提供帮助。

关键词：激素股骨头缺血坏死动物模型

Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2014.06.045

【中图分类号】R-0 【文献标识码】B 【文章编号】1671-8801（2014）06-0037-01

1 造模动物及性别的差异

近几年，在激素性股骨头缺血坏死模型动物选择上，国内外最常见的动物有双足类动物和四足类动物。与四足动物相比，两足动物物力学特性与人类相似的优点，使其坏死特点与人类SANFH更接近。大鼠及家兔是标准化实验动物，其经济性和易操作性使它们成为最常见的选择对象。大鼠与人类的股骨头形状有着较为类似的前倾角和颈干角，力学性能更接近人类，死亡率低，耐受力强，但大鼠股骨头较小，且负重方式与人类有一定差距，造模周期也比较长。兔的承

重条件不如人，机械负重差，与人类股骨头负重程度不一致，制备的模型大多关节面完整，且不易出现碎裂、塌陷，多呈股骨头坏死早期病变特点，且兔造模过程中死亡率较高。在性别差异上，雄性骨坏死发生率比雌性组高，认为雌性动物在皮质类固醇类激素的影响下具有一定的自我保护功能，这可能与雌性动物体内高水平的雌激素及孕激素有一定的关系。

2 造模药物及剂量的差异

在制备激素性股骨头坏死模型中，使用多种的激素，最常见的有醋酸甲基泼尼松龙、地塞米松等。有实验表明醋酸甲基泼尼松龙具有相对较强的致股骨头坏死作用，醋酸甲基泼尼松龙对股骨头的影响比地塞米松明显。而地塞米松临床应用广泛，生物活性大，且半衰期长，作用时间持续，在实验中较甲基强的松龙、甲基氢化可的松常见。药物剂量方面从2.5mg/kg/d体重至每周20mg/kg/d体重不等，以肌肉注射较为常见，以关节腔内注射制模速度最快。

3 造模方法的选择差异

3.1 短程冲击应用激素。Han等[1]使用短程冲击应用激素建立大鼠激素性骨缺血坏死模型：激素皮下注射

21mg/kg/d，持续4周，骨坏死的发生率为80%，但此类造模方法容易造成较大死亡。

3.2 长期持续应用激素。孔令擘等[2]选择每周2次臀肌

注醋酸泼尼松龙连续6周后大鼠股骨头骨小梁模糊，空骨陷窝率明显升高，但骨坏死的病灶并未集中在股骨头，而且只有早期的骨坏死表现，这些模型都不是理想的骨坏死实验动物模型。

3.3 间断应用激素。赵哲等[3]通过，8mg/kg/d，注射3周，停药3周，再连续5周的方法与8mg/kg，每周2次，共8周的方法进行类比，发现其死亡率较单纯大剂量连续使用激素有较大幅度降低。间断应用激素制备激素性股骨头缺血坏死模型，死亡率低，且间隔应用激素组骨组织坏死程度会随时间进一步加重，但实验的时间较长，实验结果可重复性差。

3.4 内毒素联合激素造模。苏强[4]联合利用小剂量内毒素和激素建立股骨头坏死模型，小剂量内毒素（20ug/kg）1次/d，共2次。于第2次注射完内毒素后臀肌注射甲基强的松龙20mg/kg，1次/d，共3次，4周后MRI都提示出现了典型的股骨头坏死。

3.5 激素联合应用异种动物血清造模。李传将等[5]采用给实验组白兔经耳缘静脉按10ml/kg注射马血清1次，2周后，按5mL/kg剂量连续2d注射马血清各1次，并于首次注射马血清后24h臀中肌注射甲基强的松龙每周4mg/kg，连续8周后MRI显示坏死呈早期改变。而应用马血清10ml/kg注射1次，3周后，减量为6mL/kg再次注射1次，再间隔2

周，注射甲泼尼龙45mg/kg，连续3d，每天1次，4周出现骨坏死，8周时骨坏死更加明显，动物的死亡率为5%，但造模周期明显增长。

4 讨论

激素性股骨头缺血坏死动物造模的标准根据不同的实

验目的分为两个层面[6]：第一层面要求股骨头具备微血管栓塞、脂肪细胞增生肥大、骨细胞灶性坏死等特征性改变，主要用于研究股骨头坏死病因、发病机制、预防和药物治疗，用于病理学的研究；第二层面主要用于研究股骨头坏死的保头治疗，要求造模动物不仅具有上述病理学特征，模拟临床患者SANFH发生的各个时期的表现，达到股骨头塌陷的发生率高伴随邻近坏死区修复反应，而且在病变晚期出现股骨头骨结构的塌陷。

就目前的造模方法相比而言，单纯使用激素造模无论在可重复性、坏死率、造模周期及动物死亡率上都与激素联合辅助制剂（内毒素/马血清）造模方法上有一定差距大多坏死，但在相同的时间点上联合马血清与联合内毒素组相比，无论是时间及坏死的效果都比不及联合内毒素组。联合小剂量内毒素，在坏死率和死亡率、造模周期及模仿发病机制上具备一定优势。如能再结合单纯激素造模方法，无疑会更加贴近临床患者的发病规律，为研究提供新的方法。

参考文献

[1] Han N，Yan Z，Guo CA，et a1.Efects of p-glycoprotein onstero.id.induced osteonecrosis of hepmoral

head[J].Ca1.cifTissue Int，2010，87（3）：246-253

[2] 孔令擘，牛舜，杨重飞，等.兔股骨头缺血坏死模型的建立研究及比较[J].第四军医大学学报，2009，30（2）：138-141

[3] 赵哲，王文波，李吉友，等.间断应用激素法制备兔股骨头缺血性坏死模型[J].中国实验动物学报，2008，16（4）：270-273

[4] 苏强，孙天胜，于秋良.不同剂量内毒素联合激素建立免股骨头缺血性坏死模型的影像学评估[J].中国组织工程

研究与临床康复，2008，12（11）：2108-2111.

[5] 李传将，王万明，庄颜峰等.改良激素性股骨头坏死动物模型的建立与评价[J].中国组织工程研究与临床康复，2010，14（24）：4393-4397

[6] 沈彬（整理）.股骨头坏死动物模型研讨会纪要[J].

中华骨科杂志，2010，（1）：113-114