骨质疏松动物模型特点的综述(2)
4 猪骨质疏松动物模型
农家猪体质量体型巨大,管理饲养困难,不适合作医学研究。用于作骨质疏松模型的猪大都采用小型猪,品种主要有Sinclair、 Hartford、Homel、Yucatan、Vietnamese-Pot-Belled、中国贵州小猪等。其体积小、占用空间少,易于实验操作管理。小猪作为骨质疏松模型有如下优点:①有连续的发情周期,与人相似,每次18~21 d;②有层状骨、骨小梁和骨皮质重建,与人相似,其内量重,骨小梁网比人致密;③骨骼大,足以接受人工装置的植人,可以多次采活检,多次取血标本;④杂食动物是人体消化道功能最佳模型。不足之处是:①小型猪昂贵,有些地区买不到;②卵巢子宫切除手术比狗更困难,因为子宫的血管更容易破裂。
5 羊骨质疏松动物模型
羊是一种有潜力的骨质疏松模型动物[14]。羊温顺,容易圈养和处置,可长期提供实验所需的大量血液和骨组织活检标本;另外雌性成年羊具有自动排卵以及与成年妇女相似的排卵周期,但没有自然绝经期。羊的一个明显缺点是其与人类相异的胃肠道系统,为反刍类动物,不适合口服给药。目前以绵羊作为研究骨质疏松的动物模型不多,但近年来研究发现,年老的绵羊(7~9岁)可见Haversian系统的重建,首先在股骨的尾部,其次在肱骨和桡骨的骨干部分[15]。Turner等[16]用年轻的绵羊切除卵巢,术后180天观察到骨小梁容积和厚度明显降低。另外,研究表明,山羊亦可成功作为骨质疏松动物模型,Fini等[17]观察去卵巢手术后12个月和24个月的山羊发现,12个月时,在扫描电子显微镜下看到骨小梁间隙增大,骨组织被脂肪组织替代;24个月时,这种现象更明显。何成明等[18]观察雌性山羊切除双侧卵巢后,随着实验时间从0.5~1.5年,其骨质疏松的程度逐渐加深,认为切除双侧卵巢的山羊是一种有效的研究绝经后骨质疏松的中等大小动物模型。
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6 灵长类骨质疏松动物模型
与其他动物相比,灵长类动物用作骨质疏松动物模型具有突出优势:身体保持直立位,骨生物力学特性与人类极为相似;消化道、内分泌系统、骨代谢最接近人类;具有Haversian和松质骨重建活性;存在增龄性和制动性骨丢失;更为重要的是,有与人类女性相似的月经周期、动情周期和绝经,卵巢功能停止后骨矿密度降低、骨丢失速率等骨反应与经绝期后妇女的情况相似[19],但是要作为绝经后的骨质疏松模型,雌性灵长类的年龄必须足够大,Cynomolgus猴9岁以后才能达到骨量峰值,而很多研究采用4~7岁的猴作卵巢切除术。因此,骨骼未成熟的灵长类在卵巢切除后似乎是一种不适当的模型。但是要找到老龄化的雌性灵长类很困难并且代价太高。由于费用昂贵,饲养管理条件要求高,操作危险,实验周期长;不可避免地携带或传播动物源性传染病等极大地限制了它们的应用;其次还有动物保护和环境保护等因素。
综上所述,用于骨质疏松症模型动物模型首先应该考虑的是模型应与人类骨质疏松的临床症状及组织行为相似,但要求某种动物模型在各个方面完全与人类骨质疏松症的临床表现一致是很困难的,因此动物模型根据研究的不同,侧重表现其某一阶段、某些症状或一些病理生理变化,作为观察特定阶段和指征的病理模型是较为可行的方法。目前鼠类骨质疏松模型应用最广泛、今后更多的研究将转向以绵羊和小型猪作为骨质疏松模型,因为它们有很多优点。少数研究者试探着用灵长类作模型,但它们的应用限制太多,几乎不大现实,随着研究的深入和新技术的出现,对骨质疏松动物模型的复制方法、观察指标和研究领域也将不断发展。随着老龄化社会的到来,和骨质疏松症越来越被重视,现有骨质疏松模型的采用将会不断增加,新的模型将不断出现,骨质疏松症的治疗方法也将不断改进。
, 百拇医药
参考文献
1 Purdie DW.Consequences of long-tem hormone replacement therapy.Br Med Bull,2000,56(3):809-823.
2 Chachra D,Lee JM,Kasra M,et al.Differential effects of ovan-ectomy on the mechanical properties of cortical and cancellous bones in rat femora and vertebraeBiomed Sci Instrum,2000,36:123-128.
3 乔讳伟,许兰文.营养性骨质疏橙动物模型的实验研究.营养学报,1999,21(2):240-241.
4 Kubo T,Shiga T,Hashimoto J,et al.Osteoporosis influences the late periodof fracture healing in a rat model prepared by ovariectomy and low calcium diet.J Steroid Biochem Moj Bio1,1999,68(5-6):197-202.
, http://www.100md.com
5 谭雄进,王前,郑磊,等.不同年龄尾吊鼠负重骨骨代谢及力学性能变化.中国骨质疏松杂志,2003,9(1):6-8.
6 秦林林,陈金标,龚海洋,等.不同月龄雌性大鼠骨质疏松模型研究.中日友好医院学报,1997,11(1):6-9.
7 韦永中,陶松年,杨国平,等.去势对不同月龄雌性大鼠骨丢失的影响.南京医科大学学报,1999,19(3):203-203.
8 Kostenuik PJ,Bdon B,Morony S,et al.Gene therapy with human recombinant osteoprotegerin reverses established osteopenia in ovariectomized mice.Bone,2004,34(4):656-664.
9 Kalu DN,Chen C.Ovarlectomized murine model 0f post-menopausal calcium malabsorption,J Bone Miner Res,1999,14:593-601.
, 百拇医药
10 刘忠厚.骨矿与临床.中国科学技术出版社,2006,2:903-905.
11 Waters RV,Gamradt SC,Asnis P,et al.Systemic corticesteroids inhibit bone healing in a rabbit ulnar osteotomy mode1.Acta Orthop Stand,2000,7:316-321.
12 方忠,杨琴,李峰,等.去势法兔骨质疏松模型建立的探讨.中国骨质疏松杂志,2005,11:202-205.
13 Tresguerres IF,Clemente C,Donado M,et al.Local administration of growth hormone enhances periimplant bone reaction in an osteoporotic rabbit mode1.Clin Oral Implants Res,2002,13:631-636.
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14 Bellino FL.Nonprimate animal models of menopause:workshop reportr.Menopause,2000,7(1):14-24.
15 Chavassieux P,Pastoureau P,Chapuy MC,et al.Glucocor-ticoid-induced inhibition of osteoblastic bone formation inewe:A biochemical and histomorrnetric study.Osteoporosis Int,1993,3:97-102.
16 Turner AS,Par RD,Aberman HM,et al.Effects of aga and ovariectomy On trabecular bone of the proximal femur and iliac crest in sheep.Orthopedic Research Society,1993,17(3-4):805.
, 百拇医药
17 Fini M,Pierini G,Giavaresi G.The ovariectomised sheep as a model for testing biomaterials and prosthetic devices in osteopenic bone:a preliminary study on iliac crest biopsies.Int J Artif Organs,2000,23:275-281.
18 何成明,陈槐卿,李良,等.雌性山羊去卵巢后不同时间骨生物力学参数变化.生物医学工程杂志,1999,16:295-299.
19 Jerome CP,Turner CH,Lees CJ.Decreased bone mass and strength in ovariectomized cynomolgus monkeys.Calcif Tissue Int,1997,60:265-270., 百拇医药(尚 庆 刘宗超 鲁晓波)
农家猪体质量体型巨大,管理饲养困难,不适合作医学研究。用于作骨质疏松模型的猪大都采用小型猪,品种主要有Sinclair、 Hartford、Homel、Yucatan、Vietnamese-Pot-Belled、中国贵州小猪等。其体积小、占用空间少,易于实验操作管理。小猪作为骨质疏松模型有如下优点:①有连续的发情周期,与人相似,每次18~21 d;②有层状骨、骨小梁和骨皮质重建,与人相似,其内量重,骨小梁网比人致密;③骨骼大,足以接受人工装置的植人,可以多次采活检,多次取血标本;④杂食动物是人体消化道功能最佳模型。不足之处是:①小型猪昂贵,有些地区买不到;②卵巢子宫切除手术比狗更困难,因为子宫的血管更容易破裂。
5 羊骨质疏松动物模型
羊是一种有潜力的骨质疏松模型动物[14]。羊温顺,容易圈养和处置,可长期提供实验所需的大量血液和骨组织活检标本;另外雌性成年羊具有自动排卵以及与成年妇女相似的排卵周期,但没有自然绝经期。羊的一个明显缺点是其与人类相异的胃肠道系统,为反刍类动物,不适合口服给药。目前以绵羊作为研究骨质疏松的动物模型不多,但近年来研究发现,年老的绵羊(7~9岁)可见Haversian系统的重建,首先在股骨的尾部,其次在肱骨和桡骨的骨干部分[15]。Turner等[16]用年轻的绵羊切除卵巢,术后180天观察到骨小梁容积和厚度明显降低。另外,研究表明,山羊亦可成功作为骨质疏松动物模型,Fini等[17]观察去卵巢手术后12个月和24个月的山羊发现,12个月时,在扫描电子显微镜下看到骨小梁间隙增大,骨组织被脂肪组织替代;24个月时,这种现象更明显。何成明等[18]观察雌性山羊切除双侧卵巢后,随着实验时间从0.5~1.5年,其骨质疏松的程度逐渐加深,认为切除双侧卵巢的山羊是一种有效的研究绝经后骨质疏松的中等大小动物模型。
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6 灵长类骨质疏松动物模型
与其他动物相比,灵长类动物用作骨质疏松动物模型具有突出优势:身体保持直立位,骨生物力学特性与人类极为相似;消化道、内分泌系统、骨代谢最接近人类;具有Haversian和松质骨重建活性;存在增龄性和制动性骨丢失;更为重要的是,有与人类女性相似的月经周期、动情周期和绝经,卵巢功能停止后骨矿密度降低、骨丢失速率等骨反应与经绝期后妇女的情况相似[19],但是要作为绝经后的骨质疏松模型,雌性灵长类的年龄必须足够大,Cynomolgus猴9岁以后才能达到骨量峰值,而很多研究采用4~7岁的猴作卵巢切除术。因此,骨骼未成熟的灵长类在卵巢切除后似乎是一种不适当的模型。但是要找到老龄化的雌性灵长类很困难并且代价太高。由于费用昂贵,饲养管理条件要求高,操作危险,实验周期长;不可避免地携带或传播动物源性传染病等极大地限制了它们的应用;其次还有动物保护和环境保护等因素。
综上所述,用于骨质疏松症模型动物模型首先应该考虑的是模型应与人类骨质疏松的临床症状及组织行为相似,但要求某种动物模型在各个方面完全与人类骨质疏松症的临床表现一致是很困难的,因此动物模型根据研究的不同,侧重表现其某一阶段、某些症状或一些病理生理变化,作为观察特定阶段和指征的病理模型是较为可行的方法。目前鼠类骨质疏松模型应用最广泛、今后更多的研究将转向以绵羊和小型猪作为骨质疏松模型,因为它们有很多优点。少数研究者试探着用灵长类作模型,但它们的应用限制太多,几乎不大现实,随着研究的深入和新技术的出现,对骨质疏松动物模型的复制方法、观察指标和研究领域也将不断发展。随着老龄化社会的到来,和骨质疏松症越来越被重视,现有骨质疏松模型的采用将会不断增加,新的模型将不断出现,骨质疏松症的治疗方法也将不断改进。
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