动物模型构建丨手术去势法诱导骨质疏松大鼠模型
骨质疏松症（Osteoporosis, OP）严重威胁人类骨骼健康，其动物模型研究是探索病理机制和评估干预措施的关键基础。在众多造模方法中，手术去势法因其操作规范、模型稳定，成为模拟绝经后或老年性骨质疏松的金标准。
手术去势法诱导OP模型丨背景与原理
核心原理
手术切除动物（雌性卵巢或雄性睾丸）以模拟性激素（雌激素/雄激素）水平急剧下降的状态，进而破坏骨代谢平衡，诱导骨量丢失与骨微结构退化。
模型地位
1969年，Saville等首次通过手术切除大鼠双侧卵巢（OVX）成功诱导骨质疏松症状，奠定了该方法的基础。
目前，卵巢切除（OVX）大鼠模型是美国食品和药品管理局（FDA）和世界卫生组织（WHO）推荐的研究绝经后骨质疏松的首选模型，并在相当长时期内被视为“最佳方法”。
适用对象（主要用于模拟）
女性绝经后OP：雌激素缺乏是核心诱因。
老年男性OP：雄激素水平随年龄显著下降所致。
常用动物
小鼠、大鼠、羊及非人类灵长类动物。其中，大鼠因其成本适中、生理结构与人类有一定相似性、操作技术成熟、模型稳定可靠，成为最广泛应用的选择。
雌性 or 雄性？
模型动物是选择雌性大鼠好还是雄性大鼠好呢？在大鼠动物模型的选择上雌雄有区别？
雌性和雄性大鼠的骨骼年龄（骨龄）有较大差别，雌性大鼠一般在6～9月龄时进入骨生长静止期，骨骺开始封闭，到10月龄时达到峰值骨量（peak bone mass，PBM），而雄性大鼠至少要晚6个月左右才达到PBM，甚至有人认为其终生骨量都在增加，因而要建立成年雄性大鼠雄激素缺乏所致的骨丢失模型，应当选择12～15月龄以上的大鼠。
大鼠在睾丸切除后，骨的代谢转换率升高，骨丢失主要发生于松质骨，经雄激素补充治疗后，这些病变可以逆转，继续发展下去则导致皮质骨骨丢失。
需注意的是，如果选择的鼠龄为4～6月龄生长期雄性大鼠，切除睾丸后发生的低骨量，是由于不能达到PBM所致，而非性腺激素（雄激素）缺乏所引起的骨量丢失。
手术去势法诱导OP模型（以大鼠模型为例）丨操作步骤
Step 1 动物准备
选用6月龄健康雌性大鼠（模拟围绝经期）。术前禁食禁水（按常规动物手术要求）。
Step 2 麻醉与备皮
使用合适的麻醉剂（如戊巴比妥钠）对大鼠进行麻醉。背部剃毛，充分暴露手术区域。
Step 3 消毒
使用碘伏等消毒剂对手术区域皮肤进行严格消毒。
Step 4 手术入路
在腹部正中线或双侧背部做纵向手术切口（约1.5-2cm）。逐层切开皮肤、肌肉层及腹膜。
Step 5 定位与切除卵巢
小心进入腹腔，找到位于肾脏下方脂肪垫内的结节状、呈红色的卵巢（通常与输卵管、子宫角相连）。
轻柔分离卵巢周围脂肪组织，清晰暴露卵巢及相连的输卵管。
在卵巢与输卵管连接处（或包含部分输卵管）进行可靠结扎（或使用电凝止血）。
在结扎点远端（远离子宫端）切除双侧卵巢。
仔细检查确认无出血。
Step 6 关腹
将子宫角等组织轻柔放回腹腔。逐层缝合腹膜、肌肉层和皮肤。再次消毒皮肤切口。
Step 7 术后护理
将动物置于温暖、清洁的笼舍中恢复，注意保暖直至完全苏醒。提供充足饮水和标准饲料。常规监测动物状态及切口愈合情况。
Step 8 模型形成
术后动物正常饲养，通常在12周左右可成功建立稳定的骨质疏松模型（需通过评价指标确认）。
模型优缺点
优点
模型效果稳定：激素缺乏持续存在，骨丢失进行性发展，结果可预测。
可复制性好：手术技术标准化程度高，不同实验室间结果可比性强。
实验结果可信度高：广泛用于药物（如抗吸收药、促骨形成药）的临床前有效性评价，与临床效果相关性较好。
良好模拟代谢特点：成功模拟了绝经后/老年性OP早期以骨转换增高（高吸收伴随或不伴随高形成）、骨小梁快速丢失为特征的病理过程。
缺点
手术相关风险：存在麻醉意外、术后感染、出血等手术本身带来的风险，需要精细操作和护理。
动物种属差异：不同种属动物骨骼代谢和结构存在差异，结果外推到人类需谨慎。
手术去势法诱导OP模型丨模型评价标准
骨质疏松模型是否成功复制，需通过多维度、客观、定量的指标进行综合评价，避免单一指标的片面性。核心评价体系包括：
骨密度（Bone Mineral Density, BMD）测定
金标准指标。 采用双能X线吸收测定法（DXA）或显微CT（μCT）等技术测量全身或特定部位（如腰椎、股骨）的骨矿密度。
成功标志：模型组BMD显著低于假手术组（Sham组，仅暴露卵巢但不切除）。
骨组织形态计量学（Bone Histomorphometry）
微观结构核心。 通过骨组织切片（不脱钙切片更佳）染色（如Goldner三色、甲苯胺蓝）或μCT三维重建分析。
关键参数：
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骨量参数：骨体积分数（BV/TV）、骨小梁厚度（Tb.Th）、骨小梁数量（Tb.N）。
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骨吸收参数：骨小梁分离度（Tb.Sp）、破骨细胞数量/表面（Oc.N/Oc.S）。
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骨形成参数：成骨细胞数量/表面（Ob.N/Ob.S）、骨形成率（BFR/BS）、矿化沉积率（MAR）。
成功标志：BV/TV、Tb.Th、Tb.N显著降低；Tb.Sp、Oc相关参数显著升高；骨形成参数可能先升后降或降低。
骨生物力学测试（Bone Biomechanical Testing）
功能学验证。 评估骨骼抵抗外力破坏的能力，反映骨强度。
常用测试：三点弯曲试验（股骨干）、椎体压缩试验。
关键参数：最大载荷（Max Load）、弹性模量（Elastic Modulus）、断裂能量（Energy to Fracture）。
成功标志：模型组骨骼生物力学性能（最大载荷等）显著下降。
生化检测分析（Biochemical Markers）
动态监测骨代谢。
骨吸收标志物：血清/尿I型胶原交联C-末端肽（CTX）、抗酒石酸酸性磷酸酶5b（TRACP-5b）等水平升高。
骨形成标志物：血清骨特异性碱性磷酸酶（BALP）、I型原胶原N-端前肽（PINP）等水平可能先升后降或降低。
成功标志：骨吸收标志物持续升高；骨形成标志物变化模式符合高转换型OP特点。
辅助指标
体质量：OVX动物常因雌激素缺乏导致食欲增加和脂肪堆积而出现体重显著增加（高于Sham组）。
性腺形态学：手术结束时确认卵巢已完全切除；实验结束时解剖观察子宫萎缩（雌性）或精囊腺萎缩（雄性去势），是雌激素/雄激素缺乏的直接证据。
评价策略：强调 “宏观到微观、二维到三维、定性到定量” 的立体化综合评价。推荐结合BMD（宏观骨量）、μCT（三维微观结构）、骨生物力学（功能强度）和骨组织形态计量学/生化标志物（动态代谢）进行综合判断，确保模型成功建立和评估的全面性与准确性。
