骨关节炎动物模型建立及在功能食品研究中的应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2017.28.018

中国组织工程研究 ›› 2017, Vol. 21 ›› Issue (28): 4536-4542.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2017.28.018

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骨关节炎动物模型建立及在功能食品研究中的应用

陈世杰¹，劳文艳^1，2，周艳丽¹，李艳梅³，赵晓红^1，2

¹北京联合大学应用文理学院生物活性物质与功能食品北京市重点实验室，北京市 100191；²北京联合大学功能食品科学技术研究院，北京市 100191；³北京绿色金可生物技术股份有限公司，北京市 100081

修回日期:2017-04-23 出版日期:2017-10-08 发布日期:2017-11-10
通讯作者: 赵晓红，博士，研究员，北京联合大学功能食品科学技术研究院，北京市 100191
作者简介:陈世杰，女，1991年生，河南省宝丰县人，汉族，北京联合大学在读硕士，主要从事生物活性物质的生理功能研究。
基金资助:
北京联合大学生物活性物质与功能食品北京市重点实验室开放课题(Zk70201501)

Establishment of an animal model of osteoarthritis and its application in functional food research

Chen Shi-jie¹, Lao Wen-yan^{1, 2}, Zhou Yan-li¹, Li Yan-mei³, Zhao Xiao-hong^{1, 2}

¹Beijing Key Laboratory of Bioactive Substances and Functional Foods, College of Applied Arts and Science of Beijing Union University, Beijing 100191, China; ²Research Institute for Science and Technology of Functional Food, Beijing Union University, Beijing 100191, China; ³Beijing Gingko-group Biological Technology Co., Ltd., Beijing 100081, China

Revised:2017-04-23 Online:2017-10-08 Published:2017-11-10
Contact: Zhao Xiao-hong, M.D., Researcher, Beijing Key Laboratory of Bioactive Substances and Functional Foods, College of Applied Arts and Science of Beijing Union University, Beijing 100191, China; Research Institute for Science and Technology of Functional Food, Beijing Union University, Beijing 100191, China
About author:Chen Shi-jie, Studying for master’s degree, Beijing Key Laboratory of Bioactive Substances and Functional Foods, College of Applied Arts and Science of Beijing Union University, Beijing 100191, China
Supported by:
the Open Project of the Beijing Key Laboratory of Bioactive Substances and Functional Foods, No. Zk70201501

摘要/Abstract

摘要：

文章快速阅读：

文题释义：
骨关节炎动物模型的建立：可以通过模拟一种或数种致病因素诱发关节软骨退变来实现。骨关节炎动物模型大致可分为自发模型和诱发模型两大类。自发性动物模型是指动物未经过任何外界干预，在自然情况下所发生的，或者经过异常基因突变并通过遗传育种保留下来的骨关节炎动物模型；诱发性动物模型是指通过各种实验性的干预措施如关节制动、关节内注射物质等来诱导骨关节炎的产生。此外，还有一些模拟骨关节炎的其他类别模型，如转基因动物模型和由改变饮食或运动疲劳的方法建立的模型。
功能食品：是指具有营养功能、感觉功能和调节生理活动功能的食品。它的范围包括：增强人体体质(增强免疫能力，激活淋巴系统等)的食品；防止疾病(高血压、糖尿病、便秘和肿瘤等)的食品；恢复健康(控制胆固醇、调节造血功能等)的食品；调节身体节律(神经中枢、摄取与吸收功能等)的食品和延缓衰老的食品，具有上述特点的食品，都属于功能食品。

摘要
背景：骨关节炎的发病机制尚不明确，临床缺乏根治措施，研究重点大部分都放在减轻疼痛、改善关节功能等方面。建立动物模型是研究骨关节炎病理机制、预防及治疗的重要手段，也是预防和改善骨关节炎保健食品新功能开发研究的必要方式。
目的：综述骨关节炎动物模型的建立及其在预防骨关节炎功能食品研究中的应用，以期为正确合理的选择骨关节炎动物模型及生物活性物质筛选试验提供科学依据。
方法：检索至2016年5月为止 PubMed数据(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI中国期刊全文数据库(http://www.cnki.net/)有关建立节炎动物模型的文献，英文检索词为“osteoarthritis，animal model”，中文检索词为“骨关节炎，动物模型”。排除重复性研究，共检索到157篇相关文献，59篇文献符合纳入标准。
结果与结论：①骨关节炎动物模型的建立方法多种多样，各种造模方法各有优缺点，应用范围也不相同；②因此需要选择和建立合适的骨关节炎动物模型，通过动物实验深入探索骨关节炎的发病机制，筛选出更多可以预防和改善骨关节炎的有效物质，并开发出相应的功能性食品，以减轻患者的痛苦并提高生活质量，具有十分重要的意义。

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

ORCID: 0000-0001-6347-7656(陈世杰)

关键词: 组织构建, 骨组织工程, 骨关节炎, 动物模型建立, 生物活性物质, 功能食品

Abstract:

BACKGROUND: Unclear pathogenesis of osteoarthritis results in a lack of radical therapy. The current studies mainly focus on pain relief and joint function improvement. Establishing an animal model is helpful to explore the pathogenesis, prevention and treatment of osteoarthritis, and also contributes to develop health food with new functions used for preventing and improving osteoarthritis.
OBJECTIVE: To overview the establishment of the osteoarthritic animal model and its application in functional food research, thereby providing scientific basis for reasonable selection of osteoarthritic animal models and screening tests of bioactive substances.
METHODS: CNKI and PubMed databases were retrieved for the articles related to animal model establishment published before May, 2016, using the keywords of “osteoarthritis, animal model” in Chinese and English, respectively. Totally 157 articles were searched initially after repetitive ones excluded, and then 59 eligible articles were included.
RESULTS AND CONCLUSION: Animal models of osteoarthritis are established in a variety of ways, and have their own advantages and disadvantages, with different application scopes. Therefore, we need select and establish appropriate animal models used for studying the pathogenesis of osteoarthritis and screening more specific and effective substances that can prevent and improve osteoarthritis. Additionally, it is of great significance for further developing the corresponding functional health food to alleviate the patients’ pain and improve their quality of life.

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

Key words: Osteoarthritis, Models, Animal, Tissue Engineering

中图分类号:

R318

陈世杰，劳文艳，周艳丽，李艳梅，赵晓红. 骨关节炎动物模型建立及在功能食品研究中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2017, 21(28): 4536-4542.

Chen Shi-jie, Lao Wen-yan, Zhou Yan-li, Li Yan-mei, Zhao Xiao-hong. Establishment of an animal model of osteoarthritis and its application in functional food research[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2017, 21(28): 4536-4542.

图/表（结果） 2

2.1 骨关节炎动物模型的建立 骨关节炎动物模型的建立可以通过模拟一种或数种致病因素诱发关节软骨退变来实现。骨关节炎动物模型大致可分为自发模型和诱发模型两大类^[10]。自发性动物模型是指动物未经过任何外界干预，在自然情况下所发生的，或者经过异常基因突变并通过遗传育种保留下来的骨关节炎动物模型^[11]；诱发性动物模型是指通过各种实验性的干预措施如关节制动、关节内注射物质等来诱导骨关节炎的产生^[12]。此外，还有一些模拟骨关节炎的其他类别模型，如转基因动物模型和由改变饮食或运动疲劳的方法建立的模型。骨关节炎动物模型的分类如图1所示。

2.1.1 模型动物的选择 模型动物的选择可以遵循Pritzker^[13]提出的3个原则：相关性、适当性和实用性。相关性指所选动物能够模拟人类发病过程中的病理现象，其模型可以较好地体现出动物的特点以及类似人类疾病的特征；适当性首先是应用动物而非简单的调查研究，其次是根据实验目的和要求选择合适的动物品种；实用性是指根据动物是否易于控制、动物来源是否充分、维护条件以及费用等进行选择。目前用于骨关节炎研究的模型动物主要有啮齿类、家禽类、哺乳类以及灵长类动物。理论上讲，哺乳动物的关节解剖结构、生物力学与人类相似，而且其下肢负重载荷较多，无论是自然环境还是人工环境，哺乳动物患上骨关节炎的可能性是很大的^[14]。因此目前主要是利用哺乳动物来制备骨关节炎动物模型以开展研究工作，其中由于羊、狗、猴等费用较高，操作相对困难，实验适用度低；而兔、鼠具有容易获得、价格便宜、饲养经济等特点，是目前普遍选用的动物，适用于各类模型的研究^[15]。

2.1.2 骨关节炎动物模型的种类

(1)动物自发模型：

Dunkin Hartley(DH)豚鼠模型：Hartley豚鼠关节软骨的退变过程与人类骨关节炎病理变化过程非常相似。约3个月大的豚鼠体质量达到700 g 时，其内侧胫骨平台可出现骨关节炎表现，其组织学表现为软骨表层不平整，软骨细胞减少，胶原蛋白发生溶解、断裂及排列紊乱，软骨中糖胺聚糖分布异常等^[16]。此类模型多可成批获得，生理及病理性状稳定，但价格较昂贵。

基因缺陷自发骨关节炎模型：①Ⅱ型前胶原基因缺陷小鼠模型：正常软骨基质胶原以Ⅱ型为主，Ⅱ型胶原合成障碍与骨关节炎发病有关。Pun等^[17]报道Ⅱ型前胶原基因点突变(519位精氨酸被半胱氨酸取代，Arg→Cys 519)可导致家族性的骨关节炎，具有早发、侵蚀性及全身性的特点，呈常染色体显性遗传，并伴有轻度的脊柱软骨发育不良；②双糖链蛋白多糖/纤维调节素相关基因缺陷小鼠模型：小鼠双糖链蛋白多糖基因敲除后，其骨前体细胞形成障碍且对转化生长因子β反应低下，胶原合成减少，细胞凋亡增加^[18]。

(2)人工诱发模型：

关节制动诱发模型：该模型主要是用石膏将动物下肢关节长时间固定在某一位置，如屈曲、伸展、中间位等，由于关节应力的改变引发关节软骨的退变而形成骨关节炎^[19-20]。有研究用管型石膏固定兔左后膝关节于伸直位，6周后发现滑膜和软骨细胞增生，关节软骨变薄、纤维化，出现裂隙，炎症细胞浸润，与人类膝骨关节炎的病理表现相似。

关节腔注射诱发模型：通过在关节腔内注射药物来破坏关节软骨细胞或细胞外基质而诱导骨关节炎^[21]。Burnham等^[22]通过在雄性SD大鼠的膝关节腔内注射碘乙酸钠成功制造了骨关节炎疼痛模型，研究米那普仑的镇痛作用。另外，向关节腔内注射透明质酸酶、肾上腺皮质激素、白陶土和鹿角菜胶、软骨碎片或微粒、异物等也可导致关节软骨退变，形成骨关节炎模型^[23]。

寒冷刺激诱发模型：寒冷刺激可以通过改变滑膜的通透性和关节液成分而影响关节软骨所在的内环境，从而诱发骨关节炎^[24]。刘安军等^[25]采取4 ℃冷水冷冻刺激小鼠膝关节制作骨关节炎模型，在造模30 d时模型组小鼠出现典型的骨关节炎病变症状，这为研究骨关节炎的发病机制提供了一种简便实用的动物模型。

关节内手术诱发模型：①Hulth 模型：这是目前经典的骨关节炎造模方法。手术切断前后交叉韧带、内侧副韧带，切除内侧半月板，术中避免损伤关节软骨，术后不固定伤肢，动物可自由活动，适当给予抗生素预防感染。由于手术造成关节不稳从而诱发骨关节炎，术后3个月软骨出现裂隙、破坏^[26]；②半月板或(和)前交叉韧带切除：当半月板或(和)前交叉韧带切除时，关节稳定性受到破坏而使关节应力发生改变，造成关节的退行性变化，从而诱发骨关节炎。Knighos等^[27]切除雌性C57BL/6小鼠内侧半月板，观察到小鼠退行性关节损伤以及疼痛行为等骨关节炎的表现。Khorasani等^[28]通过胫骨压缩过载造成前交叉韧带断裂而成功制造雌性小鼠膝骨关节炎模型；③负重模型：负重法能造成关节负荷传导紊乱，加速骨关节炎的发生发展。王君等^[29]将兔右侧膝关节前交叉韧带切断，建成前交叉韧带切断模型后，以石膏将左腿固定于腹部，右腿负重锻炼建成负重模型，术后4周出现软骨病变，此种方法关节退变比同期前十字韧带切断组更加明显；④关节划痕：Marijnissen等^[30]在犬的膝关节股骨髁上刻痕，但不损伤软骨下骨，术后将对侧肢固定于躯体上，前20周迫使手术肢体负重，后20周关节正常负重，通过实验观察到关节软骨的生化表现与临床非常相似，且关节炎症反应轻微，适合于观察治疗措施对软骨保护和修复的效果。

关节外手术诱发模型：①干扰关节血液循环：血液循环的异常可以致使关节发生病变。有学者通过无菌手术结扎并切断新西兰兔股静脉、大隐静脉和臀下静脉，可在术后8 周成功诱发早中期骨关节炎动物模型；②改变关节应力：Palmoski等^[34]在实验中发现，长期低应力可导致关节软骨厚度减少，水分增加，番红O染色变浅，蛋白聚糖聚集度受到损害等变化。朱鸿飞等^[35]通过切除兔双后膝内侧2/3髌韧带造成下肢生物力学改变，术后1周进行运动锻炼，术后6周出现滑膜增生、关节软骨细胞破坏、基质分解等早期退行性变，术后8周则表现为中期膝骨关节炎病理改变；③卵巢切除法：此模型通过切除卵巢模拟女性绝经后雌激素缺乏导致骨关节炎，可运用于雌激素及其类似物等对关节软骨的保护作用的研究。Pernille等^[33]将SD鼠卵巢切除制作绝经后骨关节炎模型，结果表明代表软骨流失的Ⅱ型胶原降解产物及代表骨吸收的骨胶原Ⅰ型片段的水平与关节最终的退变呈明显正相关；④臀肌切断法:臀肌切断诱导法为关节外手术途径，可以避免关节内手术所致创伤性滑膜炎对实验的干扰。白希壮等^[32]通过选择性切断豚鼠一侧臀大、中、小肌，使髋关节不稳，关节生物力学紊乱，从而获得了满意的髋关节骨关节炎模型。

(3)其他类别模型：

转基因动物模型：近年来随着转基因技术的发展，出现了转基因动物模型，使得骨关节炎的研究有了新的进展。Rodriguez等^[33]研究发现小鼠COL11A1基因的核苷酸缺失会导致软骨蛋白多糖的增加和胶原纤维的异常增厚，从而导致小鼠出现骨关节炎表现。Salminen等^[36]研究发现Del1突变可增加了骨关节炎的发病率和严重程度，Del1 转基因小鼠在3个月时膝关节的关节软骨有表浅的原纤维形成，并迅速进展为侵蚀，渗透到软骨并伴随有骨硬化、软骨下骨裸露，囊肿形成及半月板退变。

饮食诱导模型：肥胖是发展为骨关节炎的一个重要的危险因素，除了影响关节负荷外，脂肪组织中的促炎性代谢因子也增加了骨关节炎的风险^[37]。Silberberg等^[38]研究发现在喂养C57BL小鼠时采用脂肪含量较高的饲料将会加速其关节退变过程，如果采用动物性油脂喂养，将进一步提高其骨关节炎发生率。Louer等^[39]研究发现高脂饮食引起的肥胖明显增加了小鼠创伤性关节炎的严重程度。

运动性损伤模型：运动常导致关节损伤，体育运动者尤其是专业运动员，因长期从事专业体育训练，负重的关节发生不同程度的损伤及韧带撕裂伤，关节的修复能力较差，一旦损伤即可造成永久性病变，导致关节功能性障碍^[40]。Yun等^[41]通过迫使Wistar大鼠进行跑台运动成功诱导了大鼠骨关节炎模型，其组织病理学变化与早期骨关节炎病理改变一致。Beckett等^[42]研究发现，过度运动可诱导大鼠膝关节软骨退变并改变大鼠步态。

由此可见，有关骨关节炎研究的模型和方法很多，建立骨关节炎动物模型也是研究其发病机制和寻找有效治疗措施的重要途径。各种造模方法各有优缺点，应用范围也不相同，见表1。因此，研究时应根据实际的需要，选择最合适的动物模型。

2.2 骨关节炎动物模型在功能食品研究中的应用 目前针对骨关节炎的治疗尚无根治措施，以对症治疗为主。较有效的方法是手术治疗，如关节置换术、关节清理术及截骨术等，但创伤大，易感染，术后并发症较多，而且关节置换术价格昂贵，一些患者不易接受。药物治疗方面，一直未能有重大突破，重点大部分都放在减轻疼痛、改善关节功能等方面。另外，像物理治疗、锻炼等辅助治疗方式也没有良好的效果。因此，近年来国内外学者将关注点投向了疾病危险因素及预防措施的确定方面，期望寻找到能直接干预骨关节炎病理进程，并能保护、修复软骨及促使软骨再生的新措施。

近年来，已有用硫酸软骨素^[43]、氨基葡萄糖^[44]、维生素、矿物质及一些植物化学物或提取物类，如鹿茸多肽、骨碎补、虾青素和透明质酸等来预防和治疗骨关节炎方面的报道^[45-46]，该类物质在一定程度上能够减轻软骨损伤，起到保护及修复软骨，抑制骨关节炎病理进程的作用，且无明显毒副作用，可长期安全食用。因此，寻找一种理想的造模方法进行药物、生物活性物质等的筛选试验，并将其应用于食品科学研究中，开发出一些对骨关节炎具有预防和改善作用的功能性食品，以减轻患者的痛苦及提高其生活质量，具有重大的现实意义和良好的应用前景。

豚鼠模型是常见的自发性骨关节炎模型，可通过调节饮食模式进行干预。Bendele等^[47]发现通过控制豚鼠饮食使其减轻体质量后，豚鼠骨关节炎的发生率及其发生骨关节炎的严重程度均明显降低。Knott等^[48]发现给予豚鼠富含η-3多不饱和脂肪酸饮食10-30周后，其骨关节炎的发展进程得到缓解。

关节制动和过度运动都可导致关节损伤，诱发骨关节炎。李芃等^[49]通过切除大鼠双侧卵巢并迫使大鼠进行跑台训练建立骨关节运动性损伤模型，研究发现强骨宝(由补骨脂、骨碎补、三七等组成)可抑制大鼠关节软骨病变的发展，减轻大鼠骨关节炎症状。Gu等^[50]采用关节制动法诱发大鼠骨关节炎模型，研究发现烟碱可以防止关节软骨损伤，并具有抗炎作用，为骨关节炎的药物治疗提供了新的思路。

研究中关节腔注射法应用较多。Park等^[51]通过关节腔注射胶原酶建立兔膝骨关节炎模型，研究土当归治疗骨关节炎的机制，结果发现，土当归能抑制半胱氨酸蛋白水解酶3的活性，下调环氧化酶2的表达，使前列腺素E2的产生减少，从而抑制软骨的退化。有学者通过向关节腔内注射诱发大鼠骨关节炎模型，研究发现，盐酸氨基葡萄糖不仅具有抗炎作用，而且可以保护和修复关节软骨，减轻骨关节炎症状。Gong等^[52]通过向关节腔内注射白陶土与鹿角菜胶混悬液建立大鼠骨关节炎模型，研究发现，岩藻黄素主要通过抗炎机制发挥对骨关节炎的治疗作用。　

目前，关节内手术建立的模型应用最为广泛。柯晖^[53]参照Hulth法制作实验性兔膝骨关节炎模型，研究怀牛膝对软骨组织退变的延缓作用，结果发现，怀牛膝可以保护软骨组织，抑制骨关节炎的病理进程，从而延缓骨关节炎的发展。Terencio等^[54]采用前交叉韧带切断诱导卵巢切除大鼠骨关节炎，研究发现，硫酸软骨素与葡萄糖胺联合作用具有软骨保护作用，并可调控炎症应激对关节代谢的影响。Huang等^[55]行新西兰兔膝关节前交叉韧带切断术诱发右膝关节炎，关节腔注射虾青素，结果表明，虾青素可减少软骨降解，抑制关节软骨中基质金属蛋白酶1、基质金属蛋白酶3和基质金属蛋白酶13基因表达。Li等^[56]采用Hulth法制作兔骨关节炎模型，体外分离培养软骨细胞，研究鹿茸多肽对软骨细胞的保护作用，结果表明鹿茸多肽主要通过抗氧化损伤作用保护软骨细胞，并在一定范围内呈剂量依赖性。这些研究为预防和治疗骨关节炎的功能性食品的研发提供了理论依据。

临床骨关节炎患者大部分为老年患者，而且多有寒冷刺激及骨关节系统长期劳累、负重等病史，为寻找针对人类临床病史的生物活性物质，一些学者采用寒冷刺激法或关节制动法建立动物模型进行研究。李珊珊^[57]通过左后肢伸直位管型石膏固定的方法得到兔膝骨关节炎模型，研究骨碎补对膝骨关节炎的治疗效果，结果发现，骨碎补能够使关节滑膜中炎性细胞以及关节软骨中肿瘤坏死因子α、白细胞介素1的表达降低，从而减轻关节软骨的损伤和破坏。刘杰^[58]从预防及治疗角度对冷刺激诱导的小鼠骨关节炎模型给予口服一种天然高分子酸性黏多糖类物质，即透明质酸后，小鼠骨关节炎病情得到有效改善，以预防角度干预效果最佳，因此，作为软骨营养保护类物质，透明质酸更适用于骨关节炎发生前或病变早期的长期预防干预，具有研发成为防治骨关节炎功能性食品的潜能。

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引言

骨关节炎为一种慢性退行性病变，系由于劳损、创伤、增龄、肥胖、关节畸形、遗传等多种因素引起的关节软骨退化损伤、关节边缘和软骨下骨反应性增生，又称骨关节病、退行性关节炎、肥大性关节炎或老年性关节炎等^[1]。临床表现为缓慢发展的关节疼痛、僵硬、活动受限和关节肿胀、关节畸形等。因其具有较高的发病率和致残率而受到医学界的普遍关注^[2]。据研究估计，全世界范围内大约有10%的男性、18%的女性和60%-65%的60岁以上的人群均患有症状性骨关节炎，并且80%的此类患者活动受限^[3]。在国内骨关节炎的患病率与年龄、性别和地域分布有关，女性55岁、男性65岁为发病风险年龄，女性患病率均高于男性，且呈现北部和东部地区高于南部和西部地区的特征^[4-5]。

骨关节炎的发病机制尚不明确，临床也缺乏根治措施，目前常用的非类固醇抗炎药因能快速缓解骨关节炎症状而被大范围使用^[6]。但非类固醇抗炎药不能阻止骨关节炎的病理发展，长期使用可导致软骨损伤及严重的胃肠道不良反应，甚至出现肝肾功能损害及其他并发症^[7]。近年来，研究发现，硫酸软骨素^[8]、氨基葡萄糖^[9]、维生素、矿物质及一些植物提取物等在一定程度上能够减轻软骨损伤，起到保护及修复软骨，抑制骨关节炎病理进程的作用，且无明显毒副作用，可长期安全食用。但目前还缺乏有效、规范、公认的治疗或预防骨关节炎的方法。建立动物模型是研究骨关节炎病理机制、预防及治疗的重要手段，也是保健食品新功能开发研究的必要方式。因此，选择一种理想的造模方法进行生物活性物质等的筛选试验，并将其应用于食品科学研究中，开发出一些对骨关节炎具有预防和改善作用的功能性食品，以减轻患者的痛苦及提高其生活质量，具有重大的现实意义和良好的应用前景。

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

材料方法

讨论

本文综述了国内外各类骨关节炎动物模型的建立方法及应用特点，通过分析比较发现，不同的模型有不同的特点，自发性模型能更好地体现骨关节炎的自然发病过程和病理变化特点，是研究骨关节炎发病机制、关节软骨生化改变及各种方法防治效果的良好模型，但实验周期长，研究费用高，目前实际应用较少；关节制动法和寒冷刺激法符合骨关节炎病理过程，提供更接近人类临床病史的动物模型；关节腔注射法在药物及疗效筛选方面优势明显，但易造成软骨细胞死亡和急性关节破坏；运动性损伤模型对于运动医学上常见的问题—慢性运动性骨关节损伤的发生发展机制及其干预的研究具有重要的应用价值和意义；关节内手术模型造模时间短，成功率高，稳定性好，目前应用最为广泛，但由于易引起创伤，不适于观察早期骨关节炎病变和探讨受试物对骨关节炎生化代谢影响等方面的研究。关节外手术模型排除了关节内手术所致创伤及炎症反应的干扰，是观察骨关节炎早期病理改变以及筛选治疗物质的良好模型，但真正用于骨关节炎的研究却很少，有待进一步深入探索。国内外学者已经应用上述骨关节炎动物模型在研究骨关节炎的发病机制及探寻有效治疗物质上取得了丰厚的成果。

良好的疾病模型是研究的基础，更是实验结论可靠性的保证^[59]，用动物模型来复制疾病的发生过程，是防治骨关节炎的研究工作的前提。因此，需要选择和建立合适的骨关节炎动物模型，通过动物实验深入探索骨关节炎的发病机制，筛选出更多对骨关节炎具有预防和改善作用的特异且有效的物质，并开发出相应的功能性食品，对于预防和治疗骨关节炎具有重大意义。

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

骨关节炎动物模型建立及在功能食品研究中的应用

Establishment of an animal model of osteoarthritis and its application in functional food research

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