液氮冷冻制备股骨头缺血性坏死的动物模型研究

　　赵德伟等利用液氮即刻冷冻家兔股骨头，探索股骨头缺血性坏死的病变特征和动物模型制作方法。表明液氮即刻冷冻家兔股骨头可引起股骨头内血管痉挛、血管内凝血及血管内皮细胞损伤，继而血管壁通透性增加、股骨头内髓腔出血，股骨头复温后血管再通诱发缺血再灌注损伤，最终导致股骨头缺血性坏死。

 

　　(一)材料与方法

 

　　1．动物选取选取健康成年家兔60只，雌雄不限，体重2．5±0．6kg，随机分成三组，每组各20只。

 

　　2．模型制作硫喷妥钠50mg／kg腹腔内麻醉，取髋前外侧斜形切口长约4cm，切开皮肤、皮下组织、深筋膜，暴露大转子将其向后外侧提起，顺大转子前内侧钝锐性分离直达髋关节囊，T形切开髋关节囊，脱出股骨头，用相当大小的纱布团蘸液氮，即刻冷冻股骨头上端，持续10秒钟，造成股骨头坏死，股骨头回位后分层缝合。

 

　　全部动物均以普通饲料喂养，术后3、6、12周后分别处死三组实验动物，造模前及处死前摄X线片，取股骨头标本，作组织学检查。

 

　　3．观察项目

 

　　(1)X线摄片及大体形态观察；

 

　　(2)光镜标本组织形态学观察：标本用10％甲醛固定，10％硝酸脱钙后，常规切片HE染色，观察股骨头病理变化情况。

 

　　(3)超微结构观察：术后20周切取股骨头标本2．5％戊二醛固定，锇酸石固定，Epon812包埋，超薄切片、染色、透射电镜下观察股骨头超微结构变化。

 

　　(二)结果

 

　　1．大体形态及X线片影像学改变实验动物术后3周摄片显示股骨头外形尚规则，但骨密度不均匀，可见软骨下月芽形阴影，股骨头标本松脆，易于凿切。术后6周摄片显示股骨头轮廓不规整，出现广泛的囊性变及硬化区，股骨头大体标本可见股骨头关节面出现皱缩。实验动物12周摄片股骨头明显塌陷变形，囊性变进一步扩大，可出现股骨头碎裂及髋关节脱位，股骨头大体标本可见关节软骨剥脱。

 

　　2．组织形态学改变：术后3周组实验动物，可见软骨下小血管数量明显减少，可见血管壁有内膜增生，中层平滑肌细胞结构紊乱、模糊等现象，骨小梁排列紊乱，骨细胞死亡，软骨下髓腔内有新、旧的出血迹象。术后6周组实验动物可见骨小梁稀疏、变细，结构紊乱，有断裂现象，甚至有碎片出现，骨小梁间有少量的成纤维细胞、成软骨细胞及成骨细胞，未见明显新骨沉积性生长，在距坏死区稍远部位出现新生血管及初期骨小梁。术后12周组实验动物坏死骨小梁间隙有明显纤维肉芽组织增生，包绕坏死骨小梁，骨小梁萎缩及紊乱。髓腔内多核破骨细胞数量增多。骨小梁周沿稍可见梭形成骨细胞排列，但数量很少。

 

　　3．超微结构观察可见胶原纤维及钙质稀疏、杂乱，成骨细胞稀少，不成熟。成骨细胞内线粒体及高尔基体明显减少。骨组织，其机械强度较差，在爬行替代的过程中容易在负重部位发生塌陷，本实验中术后6周及12周实验动物股骨头形态发生的明显变化符合股骨头缺血性坏死的病理变化特征。

 

　　4．液氮冷冻家兔股骨头简便易行，应用该方法制作的动物模型与股骨头无菌性坏死的病理变化基本一致，可以反映出人类股骨头缺血性坏死演变过程，为进一步从分子生物学方面更加深入地研究股骨头缺血性坏死的发病机制提供了可靠的研究手段。

 

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