关于骨关节炎的动物造模方法，我们结合国内外的相关研究，将目前主要的造模方法进行梳理，帮助大家在进行动物造模时，能够根据实验目的和实际情况，能够选择合适的实验方案。

新近研究表明，OA 并非是单纯的一种疾病，而是存在着不同表型，表型间存在的差异显著影响预防及治疗的精准性。因此要深入研究不同表型 OA具体病理机制及有效药物治疗方法，需要依据不同表型特点建立合理、稳定的实验动物模型。

骨关节炎造模方法比较

创伤性 OA表型造模方法

创伤性 OA主要与机械应力相关，可通过侵入性或非侵入性方式快速诱发。

侵入性诱导法

通过关节腔内侵入性操作迅速诱导OA，但需注意有创操作带来的额外损伤及可能的感染所引起的混淆效应。

ACLT具有操作简单、结构破坏小的优势，是目前最常用的手术造模方法。由于ACLT主要通过打破关节稳定性诱导软骨退变，相较半月板切除（MMT）术诱导的OA病变进程更缓慢，故在药学研究中的易用性更佳。有研究人员对兔行ACLT并剪断 2 mm以防愈合，4周后组织学评分判断软骨损伤处于早期，并指出 MANKIN 评分与 OOCHAS 评分均可用于OA评价，而后者可能更适于评价早期OA软骨损伤。此外，低幅高频振动及患肢负重锻炼均可加速ACLT诱导的大鼠OA进程、缩短实验周期。MMT诱导的OA进程较ACLT快，故适于短期研究，大鼠和豚鼠是MMT最常用的动物。有研究者切除大鼠膝关节内侧半月板及内侧副韧带造模，4周内改变类似人类早期OA，是研究早期 OA 的理想模型。

改良 Hulth 法是在传统 Hulth 法基础上保留后交叉韧带或内侧副韧带及后交叉韧带的手术造模方法，造模成功率高，是目前常用的造模方法，适于中早期OA研究。有研究者在改良 Hulth 法基础上强迫兔运动，观察到软骨退变早期代偿性增生至失代偿后软骨细胞和基质减少、软骨变软到剥脱缺失的全过程，与单一改良Hulth法比较，大大缩短了造模周期。

闭合关节刻痕法创伤较小、炎症轻微，被认为是观察早期 OA变化，研究软骨保护及修复治疗较为理想的模型。有研究者使用小针刀在股骨髁软骨面、膑软骨及胫骨平台上闭合刻痕，不伤及半月板，术后强迫运动，5周后得到较为理想的OA模型。

非侵入性诱导法

通过体外冲击诱导关节内结构损伤，可避免侵入性操作伴随的感染及并发症，减少误差对实验结果的影响。

关节内胫骨平台骨折法由压头提供冲击力致关节闭合骨折，可调整力度控制病变严重程度，适用于 研究急性损伤或骨折后早期OA，不适于研究慢性或低能量冲击损伤OA。

循环关节软骨胫骨压缩法通过向后膝关节施加轴向负荷使胫骨相对于股骨向前位移，是研究慢性过度使用损伤对 OA影响的首选模型。有研究发现，使用此法造模 5 d 后 6 N 负荷诱导轻度滑膜炎，9 N 负荷致前交叉韧带撕裂、重度滑膜炎及异位软骨形成，一段时间的重复压缩后可用于研究软骨下骨变化。

胫骨压缩超载法采用单一机械循环加压诱导膝关节损伤，适用于高能量冲击创伤及早期OA研究。有研究者使用此法造模，发现 1 周内骨小梁迅速大量丢失，第4周时快速恢复、关节间隙变窄，8周后显示为轻度OA。

代谢性 OA表型造模方法

代谢性OA主要与机械应力、脂肪因子、高血糖、雌激素、孕酮失衡相关，以饮食诱导的肥胖动物模型及卵巢切除法为主，可用于肥胖、糖尿病、雌激素失衡相关OA研究。

高脂饮食诱导模型不破坏关节结构完整性及稳定性，接近人类肥胖型 OA 发病机制，在肥胖相关 OA 中最为常用。有研究者发现高脂饮食诱导雄性 C57BL/6J 小鼠发病的时间进程约为20周，导致了明显的肥胖、葡萄糖耐受不良及包括骨赘和软骨潮汐复制在内的早期 OA。考虑到四足啮齿类动物与人类运动方式不同所致的负荷差异，有研究者在高脂饮食诱导基础上使用跑步机训练小鼠两足行走，建立了更接近肥胖型人类关节负荷的OA模型。

卵巢切除法通过影响雌激素及其类似物生成来诱发OA，适用于绝经、骨质疏松相关的OA研究。有研究者通过切除卵巢诱导SD大鼠OA，发现代表骨吸收CTX-Ⅰ及软骨变化的 CTX-Ⅱ水平与关节最终退变呈显著相关性。有研究者 在切除双侧卵巢基础上对大鼠进行上坡疲劳性跑台训练，4周后软骨Mankin评分达到损伤标准，较单纯卵巢切除造模法的效率显著提高。

衰老性 OA 表型造模方法

衰老性 OA 与年龄、软骨细胞凋亡等因素有关，目前以自然衰老的自发性 OA或敲除抗衰老基因配合手术造模为主。其中具有自发性OA的Hartley豚鼠因组织病理学改变与人类相似度高且生物标志物易于检测而较为常用。有研究者通过敲除抗衰老基因沉默信息调节因子（SIRT1）配合单膝关节ACLT+MMT建立高龄小鼠 KOA 模型，模拟老年 OA，可用于研究年龄相关OA及药物长期治疗的有效性。

遗传性 OA表型造模方法

遗传性OA主要与基因相关。有研究者筛选总结转基因动物模型文献，发现敲除小鼠 Col11a1、Col2a1 基因，或 Del1、Ⅱ 型、Ⅸ型胶原基因突变，或软骨基质基因缺陷，均可诱发OA。此外，铜转运基因缺陷、MMP-13 基因过表达、组织特异性BMP-1a型受体缺乏，以及ADAM- 15基因、MMP-14基因、IL-6基因、Mig-6基因、A-1整 合素基因、纤维调节素和基膜聚糖基因双链、纤维调节素和二聚糖基因单链或双链的敲除亦可导致 OA，可用于遗传性OA发病机制及药物疗效研究。

疼痛性 OA表型造模方法

疼痛性OA主要与炎症、骨破坏及异常疼痛相关，可采用关节腔注射法、寒冷刺激法及血液循环阻断法造模。

关节腔注射法通过改变腔内微环境诱导OA，具有造模时间短、操作简便的优势。碘乙酸钠是目前OA 关节腔注射最常用的化合物，通过抑制 Krebs循环的甘油醛-3-磷酸脱氢酶诱导软骨细胞凋亡，引起软骨基质改变、软骨降解丢失、滑膜炎症等病理改变。

实验服务158/3060/9626

有报道指出碘乙酸钠较木瓜蛋白酶能更好地诱导以疼痛为主症的慢性关节变性，且疼痛关节退变程度与注射时间、浓度相关，是研究OA疼痛机制、炎症、检测药物疗效的经典方法。木瓜蛋白酶注射诱导的OA病变速度快，可模拟软骨破坏终末阶段。有研究者以2%木瓜蛋白酶与0.03 mol/L 左旋半胱氨酸的混合液注入大鼠关节腔注射后4～ 6周成功诱导早期OA。胶原酶通过分解软骨细胞间基质胶原蛋白诱导OA。有研究者采用关节腔注射胶原酶诱导的KOA类似于老年鼠自发OA，使用Ⅱ或Ⅳ型胶原酶造模3 d后即可观察到OA病理改变。

寒冷刺激血管收缩可致血运不畅，组织缺血缺氧，关节液成分改变，释放炎症因子诱发OA。有研究者以石膏将大鼠四肢每日4h固定于4 ℃凉水诱导OA，6 周后观察到软骨损伤，血清及滑膜中 IL- 1β、TNF-α、PGE2、COX-2、γ 干扰素水平均升高。该造模方法常用于中医阳虚寒凝、寒湿痹阻型OA的实验研究。

血循阻断法通过阻断血流导致骨内高压，关节内静脉回流受阻、动脉灌注不足，软骨组织营养供给不足诱发OA。有研究者结扎动物臀下静脉、股静脉及大隐静脉，8周后建立了早中期KOA动物模型。此种造模方法亦可用于中医气滞血瘀型OA研究。

OA分型化可提高研究的针对性与准确性，研究者可根据不同表型实验需要，结合动物及造模方法优缺点，选择最适宜的动物用于研究。但目前尚无OA造模公认的操作及评分标准，存在较大的探索空间。