去勢(切除卵巢/睪丸)致骨質疏松 卵巢是卵子發育和激素產生的器官,其受到下丘腦和垂體促性腺激素的雙重調控(卵泡雌激素FSH)和黃體 生成素(LH)。LH是在下丘腦垂體促性腺激素釋放激素(GnRH)的作用下以脈沖的方式分泌,在正反饋作用 下誘發排卵所需的LH峰。在卵巢,FSH受抑制素的雙重負反饋調節,并受到性激素尤其是雌激素、孕激素 的負反饋調節。雌激素在調節骨代謝及維持內環境的穩定性方面有著重要的作用,雌激素水平低下被認為 是導致骨質疏松癥的主要原因。
雌性大鼠雙側卵巢摘除是一個較成熟的動物模型,可以成功建立模擬雌激素缺乏而導致的骨質疏松動物模型。這也為研究雌激素缺乏對人體其他系統的損害奠定了基礎。雌激素是體內重要的激素,它對骨代謝有 著重要的作用。在對小鼠進行去勢手術后,機體處于一種低雌激素的微環境,骨轉換過程加速,骨代謝加 強,成骨細胞量降低,破骨細胞活躍,從而導致機體骨量丟失以及正常生理結構的破換,容易導致骨質 疏。
研究顯示雌激素缺乏后,小鼠骨髓間充質細胞成骨能力顯著降低,這與骨質疏松發生有關;而且雌激素缺乏后,會加重牙周炎的程度,這與雌激素缺乏后降低了牙周膜成纖維細胞的增殖與成骨能力有關。
許多已知的骨代謝相關因子都受到雌激素的調控。在成骨細胞,雌激素能夠促進代謝生長因子IGF-I 的合 成與分泌,同時抑制骨吸收相關因子,如白介素-1(IL-1)及白介素-6(IL-6)、前列腺素、腫瘤壞死因子 (TNF)等。雌激素也可以促進骨保護素(OPG)的合成與分泌,而這種激素在抑制破骨細胞的功能方面有 著重要的作用。多方證據表明,在卵巢切除術后或絕經后,由于骨小梁的快速缺失而導致骨質疏松。
1.實驗動物 SPF級Balb/c小鼠,健康,雌性未孕,4~6W,體重為18g~20g.
2.實驗分組 實驗分六組:正常對照組、模型組、陽性藥組、受試藥組三個劑量組,每組15只動物。
3.實驗周期 12W
建模方法
1.小鼠3%戊BA比妥鈉40mg/kg腹腔麻醉后仰臥,腹部脫毛。
2.在無菌條件下于腹股溝水平沿腹中線剪開皮膚及肌層,暴露腹腔。
3.分離子宮并摘除卵巢,清理傷口后分兩層縫合皮膚及基層,待小鼠清醒后,將其放回潔凈籠具后放回飼 養室飼養,定期觀察小鼠狀態及死亡情況并做好記錄。
4.術后3天,每只小鼠每天注射4萬單位青霉素,防止感染。
5.對照組僅摘除卵巢周圍約1 g脂肪,而保留卵巢,其余處理相同。
6.12W取材,X線測量各組小鼠骨密度(bone mineraldensity ,BMD),再腹腔注射麻醉,摘眼球取血, 室溫靜止2h,4℃離心機3000r/min離心10min,分離出上層血清,置-80℃冰箱保存備用。取小鼠脛骨標本 用于病理學檢測。
模型的評價
1.卵巢去勢后小鼠體重、雌二醇及骨密度變化 去勢組大鼠體重增長迅速,活動能力下降,毛色缺乏光澤而略灰暗,而對照組小鼠體重增加緩慢,毛色光 亮,活動正常。去勢組雌二醇水平及股骨 BMD 顯著下降。
2 . 骨形態學染色
取各組小鼠脛骨標本,置入 10%中性甲醛緩沖固定液中(pH=7.2-7.4,4°C)固定 24-48h,再 經 10%EDTA-2 Na 緩沖液(pH=7.4,4°C)脫鈣,隔5-7d 更換脫鈣液;脫鈣完全后,梯度乙醇脫水,二 甲苯透明,縱向石蠟包埋,5um 連續切片,常規 HE 染色。 對照脛骨骨小梁密集,相互交織成網狀;模型組骨小梁數目明顯減少,骨小梁變薄,呈斷裂狀。
3 .細胞因子的檢測 有研究發現,雌激素的缺乏將導致機體自發的啟動應激反應。去勢后血清中IL-6 、IL-8 、IL-1β、TNFα 的表達量增加,可以用ELISA 法檢測。
小鼠卵巢去勢骨質疏松癥模型手術大體操作圖
維甲酸致骨質疏松模型
造模機制
維甲酸是維生素A的衍生物,具有與維生素A相似的藥理作用,臨床上主要用于各種皮膚科疾病的治療,但 其伴有骨質疏松副作用。過去的研究表明,維甲酸能激活機體內破骨細胞促進骨吸收,但對成骨細胞活性 無抑制作用,對骨形成及骨基質的礦化過程也無明顯影響,最終使機體內骨重建處于骨吸收大于骨形成的 負平衡狀態,從而導致動物出現骨質疏松。
實驗方法
3個月齡雌性大鼠每天按70mg/kg體重的劑量口服維甲酸(retinoic acid),連續14d,隨后14d維甲酸改為生 理鹽水。動物常規飼養,自由飲水及進食。于造模開始后第29日處死動物,取其脛骨于固定液中固定,常 規脫鈣,石蠟包埋,作連續切片,光鏡下觀察。
模型特點
口服維甲酸3d后,模型大鼠食量明顯減少;至第14日時動物體重明顯減輕,活動減少,并可見拱背豎毛。 模型大鼠脛骨近心段松質骨(骨小梁)骨量及形態發生明顯改變,骨小梁面積百分數、密度顯著減少,骨小 梁間隙增大。模型動物骨組織切片形態計量結果顯示,脛骨中段密質骨面積百分數也明顯減少,骨髓腔面 積百分數增大,反映破骨細胞活性與功能的骨內膜面骨吸收周長百分數明顯增高。本模型制作方法簡便, 造模時間短,模型成功率高,動物骨質疏松表現典型,易于開展給藥觀察。
需確認的信息
1.模型種屬(大鼠還是小鼠或是其他種屬)
2.動物體重有無要求,年齡有無要求
3.雌雄有無要求
4.模型構建具體方案
5. 取材要求(采血、取組織樣本)