构建骨质疏松动物模型建模方法的改进及评价
来源：未知 |发布时间：2018-04-09 09:44|点击:次
文题释义：
骨质疏松动物模型：常用来诱发骨质疏松的动物有大鼠、小鼠、兔、狗、猪、羊和非人类灵长类等。骨质疏松动物模型多种多样，各有其特点，实验者多根据研究范围，以去势模型、药物致骨质疏松动物模型、失用性、营养性、脑源性骨质疏松动物模型为主。选择合适的动物模型，使之更贴近临床实际，对临床骨质疏松患者开发更有效的药物及其他方法治疗会有十分重要的作用。
不同建模方法的意义：①宠物手术去势法建立骨质疏松动物模型，建模因素单一，建模成功率高，可重复性好，可信度大，能够很好地体现雌激素水平下降这一重要生理因素。②营养缺乏性骨质疏松症动物模型的研究对于改善人群饮食结构，平衡膳食，预防骨质疏松，有意义。③脑源性骨质疏松症模型，适合用于骨质疏松症的发生、发展及其机制的研究以及骨质疏松症的预防和治疗的研究。④环磷酰胺骨质疏松症模型，临床广泛用于各种肿瘤和变态反应性疾病的研究中。
摘要
背景：通过骨质疏松动物模型深入了解骨质疏松症发病机制和发生发展过程，对骨质疏松症的临床诊断和防治都具有重大意义。
目的：归纳和总结骨质疏松症建模方法及研究思路，揭示骨质疏松症动物模型建立的现状和进展，比较各种建模方法的优缺点，为临床研究提供借鉴意义。
方法：应用计算机检索中国生物医学文献数据库、维普中文科技期刊数据库、万方中文数据库和PubMed 数据库，检索时间为1969 年1 月至2015 年10 月，以“动物模型；骨质疏松症”和“animal model；osteoporosis”为检索词，语言分别设定为中文和英文。按纳入和排除标准对文献进行筛选。分别以骨质疏松症建模方法、方法的改进以及各自方法的优缺点等几方面出发进行归纳和总结。
结果与结论：共收集576 篇相关文献，排除发表时间较早、重复及类似研究的文献，共纳入53 篇符合标准的文献。各种骨质疏松动物模型可能只侧重于表现该疾病的某种病因、某一阶段、某些主要症状及某些病理生理变化，必须根据研究目的，选择合适的造模方法和实验动物。大鼠外科手术去势法是目前骨质疏松症建模中最常应用的模型。药物法构建骨质疏松症模型以糖皮质激素最常用。失用性法及营养性法应用局限，往往结合去势法或药物法一起使用。转基因、基因突变及脑源性模型的应用效果有待观察。
引言
骨质疏松症是一种以骨组织微观结构退化和骨量减少为特点，导致骨脆性增加和易于骨折的代谢性骨病。随着人口老龄化的日趋严重，骨质疏松症的发病率逐年升高，严重影响患者的生活质量，同时也给社会和家庭带来了沉重负担，现已成为严重危害公共健康、函待解决的问题之一。
研究骨质疏松症的发病机制，了解众多治疗方法的作用机理，研制各类预防及治疗药物，动物模型作为研究的重要媒介，起着十分重要的作用。骨质疏松症的发病原因、病理机制各有特点，因此其建立模型的方法有所不同。文章对如何选择骨质疏松症模型动物、相关建模方法及其评价的研究进展进行文献回顾。
1. 资料和方法
1.1资料来源应用计算机检索中国生物医学文献数据库、维普中文科技期刊数据库、万方中文数据库和PubMed数据库，检索时间为1969年1月至2015年10月，以“动物模型；骨疏松症”和“animal model；osteoporosis”为检索词，语言分别设定为中文和英文。
1.2入选标准
纳入标准：①文献内容与综述主题密切相关。②具有原创性，论点依据可靠的文章。③同一领域文章中较新的文章。
排除标准：与此文内容无关的，重复性和陈旧性文章。
1.3 文献质量评估初检得到576篇文献，阅读标题和摘要进行初筛，排除重复性和与研究目的不相符的文章；查阅全文，判断与纳入标准一致的文章，最后共保留53篇文献进行分析。
2 文献证据综合提炼
2.1 纳入资料基本概况符合纳入标准的53篇文献中，文献[1-23]探讨了骨质疏松症模型动物的选择，文献
[24-27]探讨了去势法建立骨质疏松动物模型，文献
[28-38]探讨了药物干预法建立骨质疏松动物模型，文献
[39-40]探讨了失用性法建立骨质疏松动物模型，文献
[41-42]探讨了营养法建立骨质疏松动物模型，文献
[43-53]探讨了其他一些方法建立骨质疏松动物模型。文
献检索流程图见图1。
2.2 纳入资料的研究结果特征
2.2.1 骨质疏松症模型动物的选择利用实验动物进行科学实验的目的是用数量最少的动物达到最高的精确度、最佳的稳定性和可重复性。Rodgers等[3]认为一个合适的动物模型必须符合几个特点：①方便性。②相关性：各方面接近于人体条件。③特异性：用特定的动物模型研究特定的问题。目前，常用的动物包括大鼠、
骨质疏松动物模型：常用来诱发骨质疏松的动物有大鼠、小鼠、兔、狗、猪、羊和非人类灵长类等。骨质疏松动物模型多种多样，各有其特点，实验者多根据研究范围，以去势模型、药物致骨质疏松动物模型、失用性、营养性、脑源性骨质疏松动物模型为主。选择合适的动物模型，使之更贴近临床实际，对临床骨质疏松患者开发更有效的药物及其他方法治疗会有十分重要的作用。
不同建模方法的意义：①宠物手术去势法建立骨质疏松动物模型，建模因素单一，建模成功率高，可重复性好，可信度大，能够很好地体现雌激素水平下降这一重要生理因素。②营养缺乏性骨质疏松症动物模型的研究对于改善人群饮食结构，平衡膳食，预防骨质疏松，有意义。③脑源性骨质疏松症模型，适合用于骨质疏松症的发生、发展及其机制的研究以及骨质疏松症的预防和治疗的研究。④环磷酰胺骨质疏松症模型，临床广泛用于各种肿瘤和变态反应性疾病的研究中。
摘要
背景：通过骨质疏松动物模型深入了解骨质疏松症发病机制和发生发展过程，对骨质疏松症的临床诊断和防治都具有重大意义。
目的：归纳和总结骨质疏松症建模方法及研究思路，揭示骨质疏松症动物模型建立的现状和进展，比较各种建模方法的优缺点，为临床研究提供借鉴意义。
方法：应用计算机检索中国生物医学文献数据库、维普中文科技期刊数据库、万方中文数据库和PubMed 数据库，检索时间为1969 年1 月至2015 年10 月，以“动物模型；骨质疏松症”和“animal model；osteoporosis”为检索词，语言分别设定为中文和英文。按纳入和排除标准对文献进行筛选。分别以骨质疏松症建模方法、方法的改进以及各自方法的优缺点等几方面出发进行归纳和总结。
结果与结论：共收集576 篇相关文献，排除发表时间较早、重复及类似研究的文献，共纳入53 篇符合标准的文献。各种骨质疏松动物模型可能只侧重于表现该疾病的某种病因、某一阶段、某些主要症状及某些病理生理变化，必须根据研究目的，选择合适的造模方法和实验动物。大鼠外科手术去势法是目前骨质疏松症建模中最常应用的模型。药物法构建骨质疏松症模型以糖皮质激素最常用。失用性法及营养性法应用局限，往往结合去势法或药物法一起使用。转基因、基因突变及脑源性模型的应用效果有待观察。
引言
骨质疏松症是一种以骨组织微观结构退化和骨量减少为特点，导致骨脆性增加和易于骨折的代谢性骨病。随着人口老龄化的日趋严重，骨质疏松症的发病率逐年升高，严重影响患者的生活质量，同时也给社会和家庭带来了沉重负担，现已成为严重危害公共健康、函待解决的问题之一。
研究骨质疏松症的发病机制，了解众多治疗方法的作用机理，研制各类预防及治疗药物，动物模型作为研究的重要媒介，起着十分重要的作用。骨质疏松症的发病原因、病理机制各有特点，因此其建立模型的方法有所不同。文章对如何选择骨质疏松症模型动物、相关建模方法及其评价的研究进展进行文献回顾。
1. 资料和方法
1.1资料来源应用计算机检索中国生物医学文献数据库、维普中文科技期刊数据库、万方中文数据库和PubMed数据库，检索时间为1969年1月至2015年10月，以“动物模型；骨疏松症”和“animal model；osteoporosis”为检索词，语言分别设定为中文和英文。
1.2入选标准
纳入标准：①文献内容与综述主题密切相关。②具有原创性，论点依据可靠的文章。③同一领域文章中较新的文章。
排除标准：与此文内容无关的，重复性和陈旧性文章。
1.3 文献质量评估初检得到576篇文献，阅读标题和摘要进行初筛，排除重复性和与研究目的不相符的文章；查阅全文，判断与纳入标准一致的文章，最后共保留53篇文献进行分析。
2 文献证据综合提炼
2.1 纳入资料基本概况符合纳入标准的53篇文献中，文献[1-23]探讨了骨质疏松症模型动物的选择，文献
[24-27]探讨了去势法建立骨质疏松动物模型，文献
[28-38]探讨了药物干预法建立骨质疏松动物模型，文献
[39-40]探讨了失用性法建立骨质疏松动物模型，文献
[41-42]探讨了营养法建立骨质疏松动物模型，文献
[43-53]探讨了其他一些方法建立骨质疏松动物模型。文
献检索流程图见图1。
2.2 纳入资料的研究结果特征
2.2.1 骨质疏松症模型动物的选择利用实验动物进行科学实验的目的是用数量最少的动物达到最高的精确度、最佳的稳定性和可重复性。Rodgers等[3]认为一个合适的动物模型必须符合几个特点：①方便性。②相关性：各方面接近于人体条件。③特异性：用特定的动物模型研究特定的问题。目前，常用的动物包括大鼠、
小鼠、犬、羊、兔、猪、灵长类动物等，各有特点[4-10]。SD和Wistar大鼠是骨质疏松症建模中最常应用的动物。骨质疏松症同年龄密切相关，大鼠12月龄时，各项骨性参数均达到稳定的平台期，是为建模最佳时期。雌性大鼠6-9月龄时，骨骺缓慢封闭，10月龄时骨量到达峰值，摘除卵巢后，可见大鼠机体骨转换速率加快、骨量减少、骨强度逐渐下降，这种机制同人类绝经后骨量丢失的状况非常类似[11-16]。大鼠模型的优点在于：①使用经济、方便饲养。②可在较短时间内达到新骨重建平衡。③稳定性和可重复性好、可信度高。不足在于：①大鼠30月龄时骨骺端仍在生长，骨骺闭合慢，骨重建周期较人类短，其可能会干扰实验结果。②由于去卵巢后不会造成脆性骨折，因此其不适合于研究卵巢摘除后皮质骨的变化。③大鼠生命周期短、血容量少，无法进行多次采血和活检。④啮齿类动物的生物周期同人类具有显著差异，因此实验存在误差[13，15，17]。
小鼠尽管在医学实验中应用最为广泛，但是利用其作为骨质疏松症研究模型的相关研究仍不多。小鼠与大鼠的生理周期相似，卵巢切除后两者骨质变化趋势也极其相似，尤以松质骨量丢失最为明显，此外通过雌激素替代疗法可预防因雌激素缺失造成的骨质疏松症。由于目前已清晰掌握小鼠基因，因此小鼠已成为研究骨量基因控制领域的常用动物。SAM/P6小鼠是目前惟一被证实可随年龄出现脆性骨折的动物，具有低峰值骨量和易发生脆性骨折的特点。
近些年，以兔、羊为主的中型动物引起了很大的关注。兔模型优点在于：①经济。②繁殖力强，单一品种培养繁殖便利。③方便饲养，容易进行长期动态观察。④骨重建周期与人类相似。⑤骨重建能力强。⑥特别适合于骨植入物相关研究。
2.2.2 去势法构建骨质疏松症模型主要分为宠物手术去势法和宠物非手术去势法，见图2。
小鼠尽管在医学实验中应用最为广泛，但是利用其作为骨质疏松症研究模型的相关研究仍不多。小鼠与大鼠的生理周期相似，卵巢切除后两者骨质变化趋势也极其相似，尤以松质骨量丢失最为明显，此外通过雌激素替代疗法可预防因雌激素缺失造成的骨质疏松症。由于目前已清晰掌握小鼠基因，因此小鼠已成为研究骨量基因控制领域的常用动物。SAM/P6小鼠是目前惟一被证实可随年龄出现脆性骨折的动物，具有低峰值骨量和易发生脆性骨折的特点。
近些年，以兔、羊为主的中型动物引起了很大的关注。兔模型优点在于：①经济。②繁殖力强，单一品种培养繁殖便利。③方便饲养，容易进行长期动态观察。④骨重建周期与人类相似。⑤骨重建能力强。⑥特别适合于骨植入物相关研究。
2.2.2 去势法构建骨质疏松症模型主要分为宠物手术去势法和宠物非手术去势法，见图2。
手才去势君:1969年，Saville首次建立了绝经后骨质疏松症动物模型，该模型成功模拟了绝经后骨质疏松症骨代谢特点，因而得到了广泛应用[24]。该方法是通过手术摘除合适月龄(3-9月龄)雌性大鼠的双侧卵巢，使其雌激素水平快速降低，进而造成骨重建的改变。其优点在于:①建模因素单一。②建模成功率高。③可重复性好。④可信度大。⑤能够很好地体现雌激素水平下降这一重要生理因素。然而该模型也存在着一些争议:①雌激素水平突然迅速的降低，这与自然病程中雌激素长期、缓慢的下降不一致，此外临床实际中绝经后女性卵巢间质细胞仍存在一定的内分泌功能。②手术去势产生的创伤可能会引起动物机体负氮平衡、应激反应、电解质紊乱等，容易影响各项指标的检测。③小型动物生命周期短、血容量少，无法进行多次采血和活检，无法满足这种长期的研究。④为保证实验质量，应设立不加任何因素处理的对照组，增加实验成本。⑤大鼠的生育状态影响实验检测。
非手术去势法:是指通过给予影响动物内分泌功能的药物来抑制生理状态下的雌激素分泌，进而造成骨量丢失、骨强度下降。常用药物有:①Buserelin，一种促黄体素分泌激素的类似物，通过刺激促黄体素分泌激素受体，进而降低血清雌二醇含量。②Casodex，一种非苗体类雄激素拮杭剂，可降低体内雌二醇含量。③GnRH,促性腺激素释放激素。非手术去势法的优点在于:①不会造成手术应激反应。②不会出现影响检测结果的负氮平衡、电解质紊乱等情况。药物不良反应的存在，以及易与杭骨质疏松药发生相互作用的特点，降低了结果的可信度，其应用前景有限。
2.2.3药物干预法构建骨质疏松症模型用于构建骨质疏松症模型的药物以糖皮质激素最常用，其他药物包括维甲酸、环磷酞胺和乙醇等。
糖皮质激素模型:主要应用于阶究继发性骨质疏松症，其机制是用超生理剂量的皮质类固醇激素直接抑制成骨细胞活性、活化破骨细胞，减少骨形成，同时可通过减少雌激素的分泌，直接刺激破骨细胞，抑制肠道对钙的吸收，增加肾对钙、磷的排泄，激发甲状旁腺功能
亢进等，进一步增加骨的吸收，减少骨形成，最终导致骨代谢处于骨吸收大于骨形成的负平衡状态，出现骨量丢失，从而诱发骨质疏松症。也有学者认为，致骨细胞自噬可能也是一种机制。通常选用中效的强的松、甲基强的松龙，偶尔用高效地塞米松。诱导途径有灌胃、口服和肌肉注射等。在使用后最早10 d,最晚48周即出现明显的骨量丢失。但因糖皮质激素性
骨质疏松症与原发性骨质疏松症的发病机制与病程发展不一致，所以该模型并不完全适合于试图评价药物对骨吸收抑制作用的研究。大鼠、小鼠、兔、羊、猪、狗等都可以用此法建模，通常以大鼠为主，五六周即可成功建模。
猫毋酣莲型维甲酸是维生素A的衍生物，可激活破骨细胞促进骨吸收，但不抑制成骨细胞活性，对骨形成和骨基质的矿化过程也无明显影响，结果使骨重建处于骨吸收大于骨形成的负平衡状态，最终使动物出现骨质疏松症。此模型在组织形态学表现、对雌激素的骨反应上与人类有较大的相似性，是大鼠急性骨质疏松症的常用建模方法。一般采用维甲酸口服或灌胃给药70-105 mg/kg，连续2周即可成功建立骨质疏松症模型，该模型近期效果好，远期效果较差。该模型操作便捷、成功率高、症状典型，因此在新药研发中被普遍采用。但也有学者对该建模方法持反对意见，认为维甲酸造成的大鼠骨骼病变更似骨软化，而非骨质疏松状态，不宜作为研究骨质疏松症病理状态的动物模型。
环磷酞胺模型：环磷酞胺是一种烷化剂，有明显的免疫抑制和抗肿瘤作用，临床广泛用于各种肿瘤和变态反应性疾病。环磷酞胺通过明显抑制骨形成可导致骨量减少、骨显微结构退化等典型骨质疏松症表现。研究发现中剂量的环磷酞胺(4.5 mg/kg)灌胃15d即可初步建立骨质疏松症模型，然而该模型尚处于研究阶段。
乙醇模型：过量摄入乙醇可引起骨量减少、骨髓内脂肪组织增多，进而导致继发性骨质疏松症。目前，乙醇模型仅应用于研究乙醇性骨质疏松症的机制。
失用性法构建骨质疏松症模型：长期卧床或不活动，机体长期处于无重力负荷的状态，可造成正常骨代谢破坏，破骨细胞相对活跃，骨钙溶出，尿钙排泄增加，血钙上升，发生骨量丢失。失用性骨质疏松症动物模型建模的方法有很多种，主要包括全身性制动法和局部性制动法两大类，其根本目的都是将实验部位制动，人为造成骨质疏松症。全身性制动法，如用小笼喂养法;局部性制动法，如局部石膏固定、脊髓半横断、脊神经前根切断、坐骨神经切断、周围神经切断、肌健切断、后足切除、尾巴悬吊、绑腿、腿一尾固定法、套筒法、去卵巢再加脊髓半横断、去卵巢再加坐骨神经切断和绑腿再加去卵巢等。尾吊法效果明显，对动物不造成伤害，是进行长期研究的一种比较理想的方法。失用性骨质疏松症动物模型的制备对临床上研究长期卧床、骨折术后固定等引起的骨质疏松症有着十分重要的意义。通常制动因素解除后，骨量均可得到不同程度的恢复，但所需时间较建模长很多。现主张在制动模型的基础上，加卵巢切除或争丸切除来研究老年性骨质疏松症，制动模拟了老年人运动量的减少，而卵巢切除或肇丸切除模拟了性腺功能衰退造成的骨质疏松。
2.2.4营养法构建骨质疏松模型钙的缺乏会造成低峰值骨量，骨钙排出，进而引起骨质疏松症。营养法是通过控制动物饮食中钙、磷的摄取来制作骨质疏松症模型，该模型有助于探讨饮食不平衡所引起骨质疏松症的发病机制。单独应用营养法建模所需时间长，成功率低，因
此其通常是作为一种辅助方法，与去势法或(和)糖皮质激素诱导法联合建模。有研究证实，在低钙状态下，无论进食高蛋白还是低蛋白，都可建立骨质疏松症动物模型，同时研究发现高蛋白饲料组的生长状况接近于进食普通饲料的对照组，故建立骨质疏松症模型时以高蛋白
饲料为宜[[41-42]。中国膳食营养结构中含钙量较少，而且随着生活水平的提高，蛋白尤其是动物蛋白摄入量增加，
人群中蛋白质摄入量与航部骨折发病率有着显著相关性。营养缺乏性骨质疏松症动物模型的研究对于改善人群饮食结构，平衡膳食，预防骨质疏松，有着十分重要的意义。
2.2.5特殊类型的建模方法:
转基因小鼠骨质疏松症模型：在转基因技术发明之前，自然突变个体是获取遗传疾病模型的惟一途径。目前，可以通过精确的失活或增强修复某些基因的表达来制作各种模拟人类疾病的动物模型。目前已成功制作出OPG基因敲除(O PG-t-)小鼠模型、Runx2过表达小鼠模型、老化星形胶质细胞特异性诱导物基因敲除小鼠模型、klotho基因敲除小鼠模型、RANKL过表达小鼠模型等。
基因突变小鼠骨质疏松症模型：该模型是日本学者Toshio Takeda等开发、通过近交繁殖培育的快速老化小鼠模型，是一种自发老年性骨质疏松症模型[[48-49]。目前，最常用的是SAMP6小鼠。SAMP6小鼠四五个月骨量达到峰值，之后随增龄骨量降低。SAMP6小鼠全身骨骼骨密度降低，发生机制可能是成骨细胞形成减少和功能损伤，骨髓中肥大细胞在发病中也有一定的作用;另外，骨骼肌、肌一肌健连接处、肌健、腹骨界面、骨膜等处均表现出退行性改变。SAMP6小鼠遗传稳定，骨老化特点与人类老年性骨质疏松症相似，是老年性骨质疏松症研究较为理想的动物模型。此外，雄性C57BL/6J小鼠骨代谢同SAM P6 'J鼠有一定的相似之处，也有望用于老年性骨质疏松症的研究。
闹源性骨质疏松症模型：丘脑是调节骨重建的重要器官。刘锡仪等以4 g/kg的剂量给大鼠皮下注射体积分数10%谷氨酸单钠，应用神经毒剂损毁神经元，建立了谷氨酸单钠大鼠骨质疏松症动物模型，并证明损毁下丘脑弓状核导致骨质疏松是一种可操作性强、可重复性好和稳定性高的大鼠骨质疏松症动物模型。该模型适合用于骨质疏松症的发生、发展及其机制的研究以及骨质疏松症的预防和治疗的研究。
一些较少使用的特殊建模方法:如甲状旁腺切除术、高耽氛酸血症所致的特发性骨质疏松症、低钠血症所致的特发性骨质疏松症等。此外，还有学者探索体外建立骨质疏松症模型的方法，如EDTA脱钙法、Shandon TBD-1脱钙法，可快速建立离体动物推体骨质疏松症模型.
3小结Conclusions
骨质疏松动物模型已广泛应用于研究骨质疏松形成过程中相关因子的表达研究、药物的干预研究、影响骨质疏松形成的因素研究等。研究证实骨质疏松动物模型的建立是研究人类骨质疏松发生发展可行的途径。人们对骨质疏松症的探索逐渐成熟，但研究骨质疏松的模型种类繁多，文章对相关的模型进行归纳分析，并分别总结其优缺点，便于研究者根据研究目的选择一种建立高效、简便、理想骨质疏松模型的方法。利用动物实验来探讨人类的骨质疏松症的病理变化及其产生的机制是不可缺少的手段。当前研究所建立起的骨质疏松动物模型都有其自身局限性，其与人类自发型骨质疏松之间仍存在差异。
动物模型只是一种间接反映人类疾病的手段和方法，尚不能完全代表人类疾病。骨质疏松症是一种进展性、病程长的疾病，其动物模型可能只侧重于表现该疾病的某种病因、某一阶段、某些主要症状及某些病理生理变化。实验前必须明确实验设计上想要了解或研究的
内容，选择合适的建模方法。骨质疏松症动物模型多种多样，各有其特点，研究者应根据自己的研究范围，选择合适的动物模型，使之更贴近临床实际。随着研究的深入，会有更多的模型出现，为更全面彻底地研究人类骨质疏松症莫定基础。
非手术去势法:是指通过给予影响动物内分泌功能的药物来抑制生理状态下的雌激素分泌，进而造成骨量丢失、骨强度下降。常用药物有:①Buserelin，一种促黄体素分泌激素的类似物，通过刺激促黄体素分泌激素受体，进而降低血清雌二醇含量。②Casodex，一种非苗体类雄激素拮杭剂，可降低体内雌二醇含量。③GnRH,促性腺激素释放激素。非手术去势法的优点在于:①不会造成手术应激反应。②不会出现影响检测结果的负氮平衡、电解质紊乱等情况。药物不良反应的存在，以及易与杭骨质疏松药发生相互作用的特点，降低了结果的可信度，其应用前景有限。
2.2.3药物干预法构建骨质疏松症模型用于构建骨质疏松症模型的药物以糖皮质激素最常用，其他药物包括维甲酸、环磷酞胺和乙醇等。
糖皮质激素模型:主要应用于阶究继发性骨质疏松症，其机制是用超生理剂量的皮质类固醇激素直接抑制成骨细胞活性、活化破骨细胞，减少骨形成，同时可通过减少雌激素的分泌，直接刺激破骨细胞，抑制肠道对钙的吸收，增加肾对钙、磷的排泄，激发甲状旁腺功能
亢进等，进一步增加骨的吸收，减少骨形成，最终导致骨代谢处于骨吸收大于骨形成的负平衡状态，出现骨量丢失，从而诱发骨质疏松症。也有学者认为，致骨细胞自噬可能也是一种机制。通常选用中效的强的松、甲基强的松龙，偶尔用高效地塞米松。诱导途径有灌胃、口服和肌肉注射等。在使用后最早10 d,最晚48周即出现明显的骨量丢失。但因糖皮质激素性
骨质疏松症与原发性骨质疏松症的发病机制与病程发展不一致，所以该模型并不完全适合于试图评价药物对骨吸收抑制作用的研究。大鼠、小鼠、兔、羊、猪、狗等都可以用此法建模，通常以大鼠为主，五六周即可成功建模。
猫毋酣莲型维甲酸是维生素A的衍生物，可激活破骨细胞促进骨吸收，但不抑制成骨细胞活性，对骨形成和骨基质的矿化过程也无明显影响，结果使骨重建处于骨吸收大于骨形成的负平衡状态，最终使动物出现骨质疏松症。此模型在组织形态学表现、对雌激素的骨反应上与人类有较大的相似性，是大鼠急性骨质疏松症的常用建模方法。一般采用维甲酸口服或灌胃给药70-105 mg/kg，连续2周即可成功建立骨质疏松症模型，该模型近期效果好，远期效果较差。该模型操作便捷、成功率高、症状典型，因此在新药研发中被普遍采用。但也有学者对该建模方法持反对意见，认为维甲酸造成的大鼠骨骼病变更似骨软化，而非骨质疏松状态，不宜作为研究骨质疏松症病理状态的动物模型。
环磷酞胺模型：环磷酞胺是一种烷化剂，有明显的免疫抑制和抗肿瘤作用，临床广泛用于各种肿瘤和变态反应性疾病。环磷酞胺通过明显抑制骨形成可导致骨量减少、骨显微结构退化等典型骨质疏松症表现。研究发现中剂量的环磷酞胺(4.5 mg/kg)灌胃15d即可初步建立骨质疏松症模型，然而该模型尚处于研究阶段。
乙醇模型：过量摄入乙醇可引起骨量减少、骨髓内脂肪组织增多，进而导致继发性骨质疏松症。目前，乙醇模型仅应用于研究乙醇性骨质疏松症的机制。
失用性法构建骨质疏松症模型：长期卧床或不活动，机体长期处于无重力负荷的状态，可造成正常骨代谢破坏，破骨细胞相对活跃，骨钙溶出，尿钙排泄增加，血钙上升，发生骨量丢失。失用性骨质疏松症动物模型建模的方法有很多种，主要包括全身性制动法和局部性制动法两大类，其根本目的都是将实验部位制动，人为造成骨质疏松症。全身性制动法，如用小笼喂养法;局部性制动法，如局部石膏固定、脊髓半横断、脊神经前根切断、坐骨神经切断、周围神经切断、肌健切断、后足切除、尾巴悬吊、绑腿、腿一尾固定法、套筒法、去卵巢再加脊髓半横断、去卵巢再加坐骨神经切断和绑腿再加去卵巢等。尾吊法效果明显，对动物不造成伤害，是进行长期研究的一种比较理想的方法。失用性骨质疏松症动物模型的制备对临床上研究长期卧床、骨折术后固定等引起的骨质疏松症有着十分重要的意义。通常制动因素解除后，骨量均可得到不同程度的恢复，但所需时间较建模长很多。现主张在制动模型的基础上，加卵巢切除或争丸切除来研究老年性骨质疏松症，制动模拟了老年人运动量的减少，而卵巢切除或肇丸切除模拟了性腺功能衰退造成的骨质疏松。
2.2.4营养法构建骨质疏松模型钙的缺乏会造成低峰值骨量，骨钙排出，进而引起骨质疏松症。营养法是通过控制动物饮食中钙、磷的摄取来制作骨质疏松症模型，该模型有助于探讨饮食不平衡所引起骨质疏松症的发病机制。单独应用营养法建模所需时间长，成功率低，因
此其通常是作为一种辅助方法，与去势法或(和)糖皮质激素诱导法联合建模。有研究证实，在低钙状态下，无论进食高蛋白还是低蛋白，都可建立骨质疏松症动物模型，同时研究发现高蛋白饲料组的生长状况接近于进食普通饲料的对照组，故建立骨质疏松症模型时以高蛋白
饲料为宜[[41-42]。中国膳食营养结构中含钙量较少，而且随着生活水平的提高，蛋白尤其是动物蛋白摄入量增加，
人群中蛋白质摄入量与航部骨折发病率有着显著相关性。营养缺乏性骨质疏松症动物模型的研究对于改善人群饮食结构，平衡膳食，预防骨质疏松，有着十分重要的意义。
2.2.5特殊类型的建模方法:
转基因小鼠骨质疏松症模型：在转基因技术发明之前，自然突变个体是获取遗传疾病模型的惟一途径。目前，可以通过精确的失活或增强修复某些基因的表达来制作各种模拟人类疾病的动物模型。目前已成功制作出OPG基因敲除(O PG-t-)小鼠模型、Runx2过表达小鼠模型、老化星形胶质细胞特异性诱导物基因敲除小鼠模型、klotho基因敲除小鼠模型、RANKL过表达小鼠模型等。
基因突变小鼠骨质疏松症模型：该模型是日本学者Toshio Takeda等开发、通过近交繁殖培育的快速老化小鼠模型，是一种自发老年性骨质疏松症模型[[48-49]。目前，最常用的是SAMP6小鼠。SAMP6小鼠四五个月骨量达到峰值，之后随增龄骨量降低。SAMP6小鼠全身骨骼骨密度降低，发生机制可能是成骨细胞形成减少和功能损伤，骨髓中肥大细胞在发病中也有一定的作用;另外，骨骼肌、肌一肌健连接处、肌健、腹骨界面、骨膜等处均表现出退行性改变。SAMP6小鼠遗传稳定，骨老化特点与人类老年性骨质疏松症相似，是老年性骨质疏松症研究较为理想的动物模型。此外，雄性C57BL/6J小鼠骨代谢同SAM P6 'J鼠有一定的相似之处，也有望用于老年性骨质疏松症的研究。
闹源性骨质疏松症模型：丘脑是调节骨重建的重要器官。刘锡仪等以4 g/kg的剂量给大鼠皮下注射体积分数10%谷氨酸单钠，应用神经毒剂损毁神经元，建立了谷氨酸单钠大鼠骨质疏松症动物模型，并证明损毁下丘脑弓状核导致骨质疏松是一种可操作性强、可重复性好和稳定性高的大鼠骨质疏松症动物模型。该模型适合用于骨质疏松症的发生、发展及其机制的研究以及骨质疏松症的预防和治疗的研究。
一些较少使用的特殊建模方法:如甲状旁腺切除术、高耽氛酸血症所致的特发性骨质疏松症、低钠血症所致的特发性骨质疏松症等。此外，还有学者探索体外建立骨质疏松症模型的方法，如EDTA脱钙法、Shandon TBD-1脱钙法，可快速建立离体动物推体骨质疏松症模型.
3小结Conclusions
骨质疏松动物模型已广泛应用于研究骨质疏松形成过程中相关因子的表达研究、药物的干预研究、影响骨质疏松形成的因素研究等。研究证实骨质疏松动物模型的建立是研究人类骨质疏松发生发展可行的途径。人们对骨质疏松症的探索逐渐成熟，但研究骨质疏松的模型种类繁多，文章对相关的模型进行归纳分析，并分别总结其优缺点，便于研究者根据研究目的选择一种建立高效、简便、理想骨质疏松模型的方法。利用动物实验来探讨人类的骨质疏松症的病理变化及其产生的机制是不可缺少的手段。当前研究所建立起的骨质疏松动物模型都有其自身局限性，其与人类自发型骨质疏松之间仍存在差异。
动物模型只是一种间接反映人类疾病的手段和方法，尚不能完全代表人类疾病。骨质疏松症是一种进展性、病程长的疾病，其动物模型可能只侧重于表现该疾病的某种病因、某一阶段、某些主要症状及某些病理生理变化。实验前必须明确实验设计上想要了解或研究的
内容，选择合适的建模方法。骨质疏松症动物模型多种多样，各有其特点，研究者应根据自己的研究范围，选择合适的动物模型，使之更贴近临床实际。随着研究的深入，会有更多的模型出现，为更全面彻底地研究人类骨质疏松症莫定基础。
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