感染性骨缺损动物模型的研究进展

感染性骨缺损动物模型的研究进展

王晓波(综述);郑欣(审校);陈一心(审校)

【摘要】The infective bone defect refers to the situation of bone defect combined with infection which results in the nonunion of the bone,and the treatment is still a difficulty in clinical.In recent years,along with the research of biological carrier material, the bone tissue therapeutic method for the infective bone defect has been continuously deepening,and developing an appropriate animal model is very important for thestudy.While considering a specific model,one should take the bacterial species,bacteria groups and num-bers,and bone defect site into account.Different bacteria amounts are needed for different animals and posi-tions,and appropriate choices have significant impact on the study result.%感染性骨缺损是指骨缺损的同时伴有感染而导致骨不愈合，其治疗是临床一大难题。近年来，随着生物载体材料的研究，感染性骨缺损的骨组织工程治疗方法不断深入，如何更好地建立感染性骨缺损模型对实验的研究有至关重要的作用。建立感染性骨缺损动物模型需要选择细菌种类及剂量、动物种类和骨缺损的部位，而不同的动物及骨缺损部位所需的细菌剂量不同，合适的选择对骨组织工程的研究结果影响极大。

【期刊名称】《医学综述》

【年(卷),期】2015(000)007

【总页数】4页(P1158-1160,1161)

【关键词】感染;骨缺损;动物模型

【作者】王晓波(综述);郑欣(审校);陈一心(审校)

【作者单位】东南大学鼓楼临床医学院骨科，南京210008;南京大学医学院附属

鼓楼医院骨科，南京 210008;南京大学医学院附属鼓楼医院骨科，南京 210008【正文语种】中文

【中图分类】R332

随着交通事故的频繁发生，各种开放性骨折日益增加，由于其通常伴有感染和骨缺损而导致骨不愈合，其治疗是骨科临床中的一大难题[1-3]。感染性骨缺损是指骨

缺损的同时伴有感染，其病因和治疗是目前矫形外科的研究热点。感染性骨缺损动物模型的建立为其提供了有效的研究方法，可为感染性骨缺损的临床治疗提供指导和依据。目前大多数实验采用在慢性骨髓炎模型的基础上清创制造骨缺损的方法构建感染性骨缺损模型[4-6]。现就感染性骨缺损动物模型的研究进展予以综述。

1.1 金黄色葡萄球菌人类骨感染中，以金黄色葡萄球菌最为多见[7-8]，因此感染性骨缺损动物模型最常采用金黄色葡萄球菌[9-11]。根据来源不同，可直接使用在患者感染部位分离出的菌株，Lucke等[12]在慢性骨髓炎患者体内分离出对氟氯霉素、庆大霉素和红霉素敏感但对青霉素有耐药性的金黄色葡萄球菌用于制作鼠感染性骨缺损模型。而更多人则采用标准的美国模式培养物集存库(ATCC)菌株，常

用的有ATCC29213[13-14]、ATCC49525[5-15]、ATCC25923 [9,16]、

ATCC33591(即耐甲氧西林金黄色葡萄球菌)[10,17]等。李云飞等[17]在国内率先

使用耐甲氧西林金黄色葡萄球菌制作新西兰大白兔胫骨慢性骨髓炎模型，模型成功率为92.5%，表现为慢性活动性炎症，效果较满意。Xing等[9]在新西兰兔胫骨结节用3 mm克氏针钻孔注入金黄色葡萄球菌ATCC25923，4周后即出现死骨形成、

骨膜反应、骨质破坏、骨硬化、软组织肿胀等骨感染表现。在实验前确定细菌的正确剂量尤为必要，否则可能导致感染率低或细菌数量太多，毒血症反应严重，动物病死率高[4]。不同动物、不同部位所需细菌接种量不同[13-17]。Horn等[18]制备兔胫骨感染性骨缺损模型时，使用4×104菌落形成单位(Colong forming unitsk,CFU)金黄色葡萄球菌，所有的动物均未形成感染；当使用6×106 CFU 细菌剂量，所有动物均出现严重的骨感染症状。唐辉和徐永清[13]选用6月龄新西兰大白兔在其胫骨骨面，以3 mm 克氏针钻孔制备0.5 cm×0.5 cm骨窗，注入不同浓度的ATCC29213，探讨细菌注射量与感染进程的关系；结果发现，金黄色葡萄球菌注射剂量≥6×105 CFU可出现明显的放射学和细菌学改变，而<6×104 CFU 则只有轻微感染，因此认为6×105 CFU可作为兔胫骨慢性感染性骨缺损模型制备适合剂量。Chen等[19]在大鼠股骨制造6 mm骨缺损后，分别接种1×103、

1×104、1×105、1×106 CFU的金黄色葡萄球菌，接种2个月后只有1×104 CFU能较好地形成节段性骨缺损感染模型且不影响固定装置的稳定性，4周后

1×105、1×106 CFU固定装置稳定性受到明显影响而1×103 CFU感染率较低。然而，Passl等[20]认为细菌浓度的影响有限，细菌及其产物能改变感染部位的微环境促进细菌增殖，他们用1×104 CFU的金黄色葡萄球菌即成功地在豚鼠股骨建立感染性骨缺损模型。同样的，Lindsey等[4]发现，大鼠股骨接种细菌量在

1×102 CFU金黄色葡萄球菌即能达到理想的90%~100%的感染率且不会发生败血症。

1.2 大肠埃希菌和铜绿假单胞菌临床中还可见其他微生物感染的骨感染(如大肠埃希菌、铜绿假单胞菌等)。为验证大肠埃希菌是否具有与金黄色葡萄球菌相同的诱导骨感染的能力，Passl等[20]用电锯截断7只豚鼠股骨，接种1×105 CFU大肠埃希菌，4周后出现明显的骨感染表现，90 d后细菌学检查6只豚鼠无细菌感染，1只有大肠埃希菌和铜绿假单胞菌混合感染，表明细菌产物导致的局部炎症反