2.1   ONFH模型的选择   在目前的ONFH研究模型中，国内外的很多学者一般从四足类动物(如大鼠、兔、犬、猪、羊)和双足类动物(鸡、鹅、鹋鸸、鸵鸟)中选择动物模型[5-8]。综合来看，ONFH模型的制备具备以下特点：①实验动物与人具有亲缘性及相似性；②符合人类ONFH发生与发展的规律（坏死与修复）；③实验动物的生物力学效应应与人类相似；④实验动物获取方便、价格低廉、饲养方便、具有可重复性且便于检测评价；⑤造模成功率高、死亡率较低。
2.2   四足类动物模型
2.2.1   大鼠模型   在ONFH的模型研究中，大鼠的应用比较广泛。大鼠价格低廉、饲养方便，因其无呕吐反射，大部分用作酒精性ONFH模型。但是大鼠的缺点在于无法模拟人类双足行走，且股骨头负重区与人类有差异，实验后期均较难出现后期股骨头塌陷。
(1)大鼠酒精型ONFH模型的建立：OKAZAKI等[9]利用酒精液体饲料饲养大鼠，7 d后部分出现ONFH，但是与人类ONFH的形成有一定区别[10]。国内杨云等[11]使用白酒灌胃，成功造模大鼠早中期ONFH。
大鼠酒精性ONFH的优点：①可模仿人类嗜酒的过程，无呕吐反射，利于建立早中期模型；②价格低廉、方便获取；③造模时间短，重复性高。缺点在于：①未能或较少出现晚期ONFH的病理改变；②无法模拟人类双足行走，负重区不同。
(2)大鼠激素型ONFH模型的建立：温国洪等[12]建立了简易可行、可遵循ONFH一般过程的激素型ONFH模型。FANG等[13]通过给予大鼠应用类固醇激素建立了ONFH大鼠模型。RYOO等[14]采用皮下注射甲泼尼龙的方法建立大鼠ONFH模型，成功率80%。由于单纯使用激素大鼠死亡率较高，因此需要多种方法相结合。董玉雷等[15]采用腹腔注射脂多糖联合臀肌注射甲强龙，8周后造模成功率达80%。2011年KERACHIAN等[16]通过手术植入强的松缓释微丸也成功建立了模型。
大鼠激素型ONFH模型的优点：①可模仿ONFH的病理进展；②获取方便，重复性高。缺点：①个体差异较大，坏死的部位不确定；②造模时间长、激素的应用未有标准化；③动物死亡率较高。
(3)创伤性大鼠模型的建立：创伤性ONFH模型大部分采用切断圆韧带的方法，造成股骨头缺血性的环境，从而促使ONFH的发生。其中辛大森等[17]通过切开大鼠髋关节囊、将髋关节脱位、切断圆韧带、并将股骨颈近端骨膜组织全部切除的方法建立模型。朱耀等[18]、范猛等[19]通过上述方法成功建立了大鼠ONFH模型，并展开研究。
创伤性大鼠模型的优点：①原理简单易行；②造模成功率高。缺点在于：①实际操作上有一定难度，且后期伤口的管理时间较长；②与人类缺血性的发病原理不同。
(4)其他大鼠模型的建立：近期，GAO等[20]报道了一种新型的大鼠ONFH模型方法，通过在关节周围注射血管内皮细胞生长因子受体2抗体可以诱导大鼠产生股骨头缺血性坏死。其他方法建立的模型无统一的标准，并且动物基础研究方面较薄弱。
2.2.2   兔模型的建立   兔比较经济，容易饲养，且发病机制和病理变化与人类相似，因此兔模型广泛应用在实验室研究中。
(1)兔激素模型的建立：在激素模型的建立中，大部分学者选择使用异体血清制造模型动物的炎性反应，再加入激素干预进行造模[21]。张翔等[22]采取内毒素加激素诱导建立了早期激素性股骨头缺血坏死动物模型。王小龙等[23]通过兔耳缘静脉注射马血清、腹腔注射甲基强的松龙的方式成功造模。有学者于兔耳缘静脉注射马血清致敏后肌注醋酸泼尼松龙，并以80%的成功率获得ONFH模型。
兔激素模型的优点：①技术成熟；②与人类病理变化相似；③造模成功率高，获取方便。缺点：周期较长。
(2)兔创伤型模型的建立：在兔创伤型模型的建立中，HWANG等[24]先对股骨大转子截骨，切取圆韧带，在股骨头半脱位后使用细钢丝捆绑股骨颈并电灼，几周后成功造模。2012年WEN等[25]通过造成股骨头基底部骨折从而阻断股骨头血供的方法建立了兔ONFH模型，术后出现ARCOⅠ或Ⅱ期临床ONFH的改变。2016年徐燕等[26]利用高强度聚焦超声照射兔双侧股骨头，成功制备了兔ONFH模型，目前来看此种方法无创，且能体现出疾病的演变过程。另外还有学者采用微波灭活法制备ONFH模型。
兔创伤型模型的优点：①操作简便,饲养容易；②造模成功率较高;③创新造模的方法较多，后期可投入研究。缺点：①发病机制与临床相差较远;②新方法造模对ONFH的病理研究意义不确定。
(3)兔酒精模型的建立：吴惠斌等[27]给予白酒(含乙醇56%)灌胃4周后观察到兔股骨头软骨下区及周围骨小梁改变，也证实了三七总皂苷对酒精性ONFH有一定干预作用。陈东等[28]利用骨穿针套管将无水乙醇1 mL注入股骨头中心，成功建立了兔酒精性ONFH模型。
兔酒精模型在实验室中较为常见，优点在于：①获取方便、饲养成本低；②造模方法较为成熟。缺点：①酒精灌胃与注射不同，无法完全模拟人类ONFH的病理发展过程。
2.2.3   犬模型的建立   犬为四足动物，其优点在于：①生理特点、组织及解剖结构与人类类似；②来源广泛，获取方便，形体大小适中，股骨头直径及负重较大；③性情温顺，容易饲养，价格合理。因犬ONFH模型与人类ONFH相似，且具有经济性及可重复性，在ONFH模型的制备中广泛应用。
(1)液氮冷冻型犬ONFH模型：目前使用犬制作ONFH模型大部分采用液氮冷冻模式，其原理是通过液氮低温造成股骨头周围血管痉挛，损害血管内皮细胞，从而造成股骨头缺血性坏死。朱建龙等[29]从MRI影像和病理表现2个方面研究液氮冷冻法诱导的犬股骨头缺血性坏死模型。阮康明[30]通过激素与冷冻法建立犬ONFH模型。新技术的使用上，巩建宝[31]在MRI的引导下利用氩氦刀靶向冷冻系统对比格犬进行冷冻复温，结果显示可以明显缩短实验时间，保证成功率。
液氮冷冻型犬模型的优点：①减少造模周期，降低死亡率，不干扰其他组织，无化学残留；②这一模型适合于进行性股骨头缺血性坏死治疗的研究，且充分反映骨坏死的各个阶段；③研究前景较大。缺点：①发病机制中并未涉及冷冻等病因，因此对发病机制未有参考价值；②冷冻范围精确性仍是需要考虑的技术问题。
(2)激素犬模型的建立：由于应用激素制模易导致全身并发症，成模率较低，当前较少使用该方法建立犬ONFH模型。谢志涛等[32]使用内毒素联合甲强龙诱导建立模型，4周出现早期骨坏死表现，6周出现较明显的早、中期ONFH表现。
(3)创伤性犬模型的建立：在创伤性ONFH的模型建造中，Gao等[33]通过阻断股骨头骨外血供，造成股骨基底部骨折，成功诱导出了ONFH犬模型。目前关于创伤性犬模型的研究报道较少，还需要进一步研究。
创伤性犬模型的优点：可模拟人类股骨颈骨折创伤后ONFH。缺点：①实验研究较少；②重复性较差，未有统一标准。
(4)其他犬模型的建立：LONG等[34]利用高强度超声对狗的股骨骨髓造成急性热损伤，从而导致ONFH。也有通过大气压的改变、微波加热等方式同样成功建造了ONFH模型，属于一种新型的方法，可以应用于造模，但无法模拟人类的疾病发展过程，还需要更多的研究佐证。
2.2.4   羊模型的建立   目前国内外也有学者应用羊建立ONFH模型，因羊长骨内脂肪丰富，适合建立减压性ONFH模型，但羊价格昂贵，场地要求高，饲养不便利，不经常用于实验研究。
(1)羊酒精性模型的建立：在羊酒精型模型的建立中，较少使用酒精灌胃方法，大部分学者直接采用ZHU等[35]的方法，将酒精注射到羊股骨头内制备ONFH动物模型。FEITOSA等[36]采用类似方法成功建立了羊早期酒精性ONFH模型，并表现出与人类早期骨坏死相似的特征。该模型的解剖尺寸与人类相似，使其成为开发ONFH治疗方法的有效实验模型。
羊酒精性模型的优点：①适合早中期减压模型的建立；②病理变化与人类相似。缺点：①价格昂贵、饲养不便；②酒精性注射造模而非模拟人类灌胃，需进一步论证此种方法。
(2)羊冷冻模型的建立：VéLEZ等[37]对15只羊进行血管结扎，在股骨头上建立通道注入液氮，冷冻9 min后复温，如此操作3次，在术后第6周出现早期ONFH表现，但后期并未出现塌陷及间隙变窄。2014年谭振等[38]通过类似方法建立了羊冷冻模型，成功率达到91.67%，术后组织病理学发现实验组空骨陷窝率> 50%。
羊冷冻模型的优点：①可造模晚期ONFH的病理变化；②成功率高。缺点：发病机制对于临床无明显价值。
(3)创伤性羊模型的建立：MARTíNEZ-áLVAREZ等[39]通过将羊股骨头半脱位、然后切断圆韧带的方法建立模型，发现组织学的改变与ONFH一致。
2.2.5   猪模型的建立
(1)猪创伤型模型的建立:幼猪因其独特的生理解剖特点，为制备股骨头缺血性坏死模型提供了一定的帮助[40]。PARK等[41]通过结扎幼猪的股骨颈制备了ONFH模型，显示38%的样本发生了股骨头软骨下骨的骨折，提示股骨头软骨下骨折和股骨头塌陷有相关性。ARUWAJOYE等[42]通过在股骨颈部结扎并切断圆韧带的方法在幼猪未成熟的股骨头上建模。KIM等[43]以同样的方法成功构造了幼猪ONFH模型，并证实了坏死的股骨头会引起相邻髋臼的畸形。2014年POIGNARD等[44]应用低温损伤与旋后血管的血管凝血成功造模。
猪创伤型模型的优点：①为髋臼发育畸形提供了研究模型；②可模拟ONFH的病理演变过程。缺点：①实验研究较少；②操作难度较大。
(2)猪压力型模型的建立:FLAGG等[45]使猪暴露于273.58 kPa 22 h后减压至常压成功建立模型。未成熟猪关节内压力达到19.95 kPa时可出现骨内正常循环的紊乱，髋关节内压力需要达到19.95 kPa持续10 h可出现骨坏死。
2.3   双足动物模型   双足类动物与人站立负重相同，更加符合生物力学的观念。国内外学者均使用过鸡、鸵鸟和鸸鹋建立激素性ONFH模型，但是人们对其解剖学及生理学上的认识较少，且鹋鸸、鸵鸟来源有限，饲养难度大，限制了其广泛应用。
2.3.1   鸡模型的建立   ERKEN等[46]通过对Leghorn鸡注射甲基强的松龙建立了ONFH模型，造模的过程中有48%的动物死亡。王荣田等[47]通过胸肌注射甲基泼尼松琥珀酸钠后成功获得鸡ONFH模型，通过一系列比较后得出结论，应用甲泼尼龙醋酸盐注射可更加成功地制备激素性ONFH动物模型。王义生等[48]认为马血清致炎性反应后联合酒精灌胃制备模型具有加快造模周期、节省时间、降低费用等优点。
鸡ONFH模型的优点：①获取方便，饲养容易，价格低廉；②更加符合生物力学的观念。缺点在于：实验研究报道较少，且造模方法的不统一。
2.3.2   鸸鹋模型的建立   鸸鹋髋部生物力学与人类相近，其股骨头应力大小和方式与成人类似[49]，是目前最成功的ONFH模型动物。FAN等[50]应用冷冻法和射频加热方法，成功制备鸸鹋ONFH模型，其病理发生过程与人类相似。ZHENG等[51]使用脂多糖联合激素建立了鸸鹋股骨头缺血性坏死模型，可模仿出与人类相似的病理变化过程。但目前对鸸鹋的研究国内外报道较少，且其生理解剖特点更加值得去研究，为临床更好地造模提供依据。
2.3.3   鸵鸟模型的建立   王鹏飞等[52]、JIANG等[53]应用液氮循环冷冻法建立ONFH模型，发现鸵鸟股骨头出现塌陷。鸵鸟模型的优点在于无论是影像学还是组织学，其病理过程与人类相似，但鸵鸟生活环境复杂，价格昂贵，加之基础实验研究较少，造成目前实验中未有大量应用。
鸵鸟及鸸鹋模型的优点：①生物力学与人类相近；②病理变化与人类相似。缺点：①价格昂贵、饲养难度大，研究报道较少；②与人类亲缘性较低。

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[14]	王海莹, 吕 冰, 李 辉, 王顺义. 减压植骨融合内固定治疗退变性腰椎滑脱：基于脊柱骨盆参数预测患者的功能预后[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1393-1397.
[15]	吕 振, 白金柱. 基于McKenzie技术的腰椎运动链训练应用于腰椎间孔镜术后分期康复的前瞻性研究[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1398-1403.

股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是因股骨头血液供应不足导致组成骨的细胞坏死[1-3]，是骨科领域常见及难治的疾病，大致病因可分为创伤类及非创伤类(激素、酒精等)，后期可因股骨头内部结构改变造成股骨头塌陷、关节功能障碍等的疾病[4]。目前在基础研究方面，ONFH的模型建立进展较缓慢，并且大多数文章并未阐述各种动物模型的优缺点及优选方法。
因此，文章将以上国内外对各种动物的造模方法及思路进行梳理及综述，总结各动物模型的优缺点，并提出目前所存在的问题及解决方法，希望为以后的疾病研究提供参考及观点依据。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

1.1   资料来源   应用计算机检索2009至2020年CNKI、PubMed数据库、万方数据知识服务平台。英文检索词“osteonecrosis of the femoral head、animal model，osteoarthritis，collapse  of  the  femoral  head，trauma，corticosteroid，alcohol，liquid nitrogen”；中文检索词“股骨头坏死，动物模型，创伤，激素，酒精，液氮”。
1.2   文献入选标准   ①文章所述内容需为ONFH动物模型的造模或实验，及最终造模结果；②相同方法选择新颖的造模方式；③文章发表在权威的国内外期刊。
1.3   文献排除标准   ①研究内容不相符的文献；②内容重复、老旧的造模方法或文献。 

1.4   质量评估及数据提取   通过上述计算机检索与手工检索，共检索到537篇文献。按入选标准进行人工筛选，排除与主题相关性差及重复、陈旧的文献，共纳入55篇文章，纳入研究的文献包括研究原著、综述、临床试验、述论等。通过比较各动物造模方法及优缺点，最终得出结论，检索流程见图1。

ONFH的常见原因包括酒精、激素以及机械创伤。酒精性ONFH是因为长期饮酒后，骨细胞内出现大量脂肪物质沉积，成骨作用降低，导致骨细胞缺血、缺氧，修复坏死骨的成骨细胞数量减少，最终导致ONFH、塌陷；其中大鼠无呕吐反射中枢在酒精型造模中较为常用。激素引起ONFH的机制尚不明确，主要有脂肪代谢紊乱、血管内凝血和骨质疏松3种假说。激素影响内分泌调节导致血脂增高，易堵塞微小血管，进而导致ONFH。在激素的刺激下，ONFH患者容易发生高凝状态及血管内凝血，导致ONFH。动物实验中激素造模的发病机制与人类相似，也可以反映后期ONFH的病理变化。创伤后股骨头发生软骨下骨折、局部塌陷导致血液循环障碍，引起股骨头缺血坏死。但在动物实验中，创伤型动物的发病机制与人类不相同。因此，作者将各动物造模特点列出表格，更加直观地比较各模型之间的差异，见表1。

但是，目前各类动物研究中都存在某些问题：①在激素模型的造模中，激素种类的选取与用量未有统一的标准，模型坏死部位有不确定性；②犬冷冻模型近几年较受欢迎，但缺乏成熟且精确的操作方法，冷冻范围的不确定对造模后期有一定影响；③大部分创伤模型与人类的发病机制不同。
在造模的过程中，越来越多的新技术相继涌现，目前并不拘泥于激素、酒精及创伤。冷冻法、压力法、微波加热等方法也可以成功造模，新的方法可以更多地提高造模成功率，也可以模拟完整的病理变化过程，值得反复实验论证。在模型的建立过程中对于ONFH的治疗也有新的进展，如朱耀等[18]发现利福平可以增强P-糖蛋白活性，从而减少激素性ONFH的发生，可能机制为抑制股骨头内脂肪形成和骨细胞凋亡；KERACHIAN等[54]发现，α2-巨球蛋白基因(A2M)的表达可能会抑制ONFH的发生。这些造模过程中的发现，都值得进一步论证与研究，从而不断完善动物造模的方法。
综上所述，ONFH动物模型的建立方法有许多，且对于不同病因导致的ONFH，造模选择的动物及方法各有优缺点，但建立起的动物模型与理想ONFH模型仍有较大差距[55]。对于ONFH模型的建立，作者提出了以下思考：①当前四足动物在ONFH建模中运用广泛，但四足动物与人类负重方式存在差异，因此如何使其与人类负重方式相接近值得探索，通过人为强迫四足动物采取双足站立或许是一个较好的解决方式；②当前ONFH模型的建立与人类ONFH的病理过程存在差异，因此需要继续完善造模过程，同时需要对冷冻、加热、微波等与人类ONFH自然病理演化过程有差异的造模方式进行评估，以了解这些造模方法对临床治疗所能提供的参考价值；③新技术的发展为动物模型建立提供便利的同时，临床上的一些技术也能应用于造模，介入、氩氦刀靶向冷冻系统、低温探针等都具有较好的前景；④简化动物模型建立过程，同时受限于实验条件，一些简单易用的实验方法也值得进行探讨及设计；⑤对ONFH模型的评估亦值得进一步探讨，现在对模型的评估多采用影像学及组织病理学，随着信息技术的发展，三维有限元分析也逐渐应用于ONFH研究，通过三维有限元分析对ONFH模型进行仿真模拟，可以对动物模型的生物力学及ONFH过程开展更直观、更系统的研究，是未来对ONFH模型评价的重要发展方向。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

文题释义：

动物模型：是指目前实验室中建立的具有人类疾病模拟表现的动物模型，可模拟或者复制人类疾病的病理生理过程。股骨头坏死动物模型多样化，但并没有统一标准，总结动物模型的优缺点，有利于开展实验研究，并为临床诊疗提供依据。

股骨头坏死：是一种骨质的坏死与修复同时存在的病理演变过程。人类的股骨头坏死发病率越来越高，要想攻克股骨头坏死这一难题，可使用不同方法在动物实验中寻求突破口，因此构建完美的股骨头坏死模型是问题的关键所在。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

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