股骨头坏死大鼠模型构建

一、模型构建方法

方法1：激素联合脂多糖（LPS）诱导法（非创伤性ONFH，最常用）

适用研究：激素性股骨头坏死（如长期使用糖皮质激素患者）。
步骤：

1. 预处理：

   • 选用6-8周龄SD或Wistar大鼠（雄性为主，体重200-250 g）。

   • 适应性饲养1周。

2. LPS注射：

   • 第1天腹腔注射LPS（20 μg/kg），诱导全身炎症反应。

3. 甲强龙（MPS）注射：

   • 第2、3天肌肉注射甲基强的松龙（MPS，20 mg/kg/次，共2次）。

4. 观察周期：

   • 4-8周后出现股骨头坏死（早期缺血4周，晚期塌陷需8-12周）。

优点：模拟人类激素性坏死进程。

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方法2：手术缺血法（创伤性ONFH）

适用研究：创伤或血管损伤导致的骨坏死。
步骤：

1. 麻醉与消毒：

   • 异氟烷吸入麻醉，侧卧位固定，术区剃毛消毒。

2. 手术暴露股骨头：

   • 髋关节外侧切口，分离肌肉，暴露股骨颈。

3. 缺血处理：

   • 结扎法：双重结扎股骨头供血血管（旋股内侧动脉分支）。

   • 冷冻法：液氮局部冷冻股骨头2分钟（需保护周围软组织）。

4. 关创与术后护理：

   • 缝合切口，术后镇痛（卡洛芬5 mg/kg），预防感染（青霉素3天）。

优点：快速诱导缺血性坏死（1-2周即可出现）。

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方法3：液氮冷冻法（快速模型）

步骤：

1. 暴露股骨头后，用液氮棉签直接接触股骨头表面1-2分钟。

2. 术后3天即可通过Micro-CT观察到骨小梁断裂。

缺点：坏死范围不易控制。

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二、模型验证

1. 影像学评估

• Micro-CT：

  • 骨小梁稀疏、断裂（骨体积分数BV/TV降低）。

  • 晚期出现软骨下骨塌陷（4周后）。

• X线：股骨头密度不均、囊性变（需高分辨率设备）。

2. 组织学评估

• HE染色：

  • 早期（1-2周）：骨细胞空陷窝率＞50%。

  • 晚期（4-8周）：骨髓脂肪化、骨小梁断裂。

• 免疫组化：

  • VEGF（血管减少）、TUNEL（凋亡细胞阳性）。

3. 血清标志物

• ALP（碱性磷酸酶）、TRACP-5b（破骨细胞活性）升高。

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三、注意事项

1. 动物选择：

   • 年轻大鼠（6-8周）更易诱导坏死，老年大鼠易自发修复。

2. 激素剂量优化：

   • 过量激素（如MPS＞40 mg/kg）易导致高死亡率，需预实验调整。

3. 对照组设计：

   • 假手术组（仅暴露血管不结扎）、空白对照组（生理盐水注射）。

4. 术后管理：

   • 限制活动（避免骨折），补充钙磷饲料。

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四、常见问题与解决

• 坏死率低：

  • 联合使用脂多糖（LPS）和激素，或延长观察时间。

• 自发修复干扰：

  • 缩短实验周期（≤4周），或使用双磷酸盐抑制骨吸收。

• 感染风险：

  • 严格无菌操作，术后抗生素预防。

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五、应用场景

• 机制研究：缺血再灌注损伤、血管新生障碍（如HIF-1α通路）。

• 药物评价：

  • 抗凝药（如低分子肝素）、促血管药（如骨髓间充质干细胞移植）。