内侧半月板失稳术 (DMM)模型

(一)内侧半月板失稳术 (DMM)模型

以小鼠膝关节为例,DMM手术方法如下:膝关节局部备皮消毒后,沿髌骨远端和胫骨平台近端之间皮肤做一长约3mm的纵行切口 (图4-1A),眼科镊钝性分离内侧半月板前角上的髌下脂肪垫。显露膝关节内侧半月板与胫骨平台前缘之间的内侧半月板胫骨韧带 (medialmeniscotibial ligament,MMTL)(图4-1B),此时应注意避开外侧半月板胫骨韧带 (lateral meniscotibial ligament,LMTL),LMTL位于MMLT的后面,走行与后者几乎平行。LMTL 与MMLT之间偶尔会有小韧带相连,术中遇到需将其切断。充分暴露MMTL后,用眼科剪小心将其剪断 (图4-1C)。失去MMTL保护后,内侧半月板有向内侧移位的趋势 (图4-1D)。DMM法保留了内侧半月板的完整性及其与内侧胫骨平台的贴合,这样能提供更大的承重区域,且对小鼠的损伤程度相对较轻,是手术诱导OA造模的首选方法。

图示

图4-1 内侧半月板失稳术 (DMM)手术步骤

MMLT=medialmeniscotibial ligament(内侧半月板胫骨韧带);MM=medialmeniscus(内侧半月板)。[本图引自Glasson,et al.Osteoarthritis Cartilage,2007,15(9):1061-9.]

Glasson等[18]探讨了 DMM小鼠造模法的可行性,研究发现DMM小鼠模型膝关节呈轻中度的OA表现,股骨内侧髁 (medial femoral condyle,MFC)和胫骨平台内侧 (medial tibial plateau,MTP)中央负重区病变明显,且这些区域病变的严重程度随术后时间的推移而增加,最终发展为重度OA。然而,DMM模型中并未观察到胫骨平台后部病变,且损伤后的软骨修复几乎可以忽略不计,病变主要集中在膝关节内侧前中部,病变范围涉及胫骨平台和股骨髁 (图4-2)。小鼠手术后立即处死,未能观察到关节软骨损伤,而假手术组术后4周和8周仅有轻微的OA表现,这表明DMM动物模型并未受到明显的医源性损伤,确保了实验结果的准确性。ACLT造模法较之DMM造模法实施难度更大,需要较好的手术视野和娴熟的显微外科操作技术。ACLT手术操作范围涉及髁间区域,这里结构复杂,易造成医源性损伤。相比之下,DMM手术范围较表浅,只限于关节负重区域。另外值得注意的是,普通实验小鼠的遗传背景具有显著差异[19],这也可能对研究结果的准确性造成影响。

OA动物模型常常被用于抗 OA药物 (disease modifying OA drugs,DMOADs)的筛选。ACLT小鼠模型由于损伤过于严重而不能很好地复制人类的OA病变,而显著的软骨再生也使病变评估复杂化。相比ACLT模型,DMM模型可以较好地模拟人类OA缓慢的病变过程,同时也适合于DMOADs的评估筛选。此外,DMM模型还广泛应用于靶基因的验证研究。研究表明,在ADAMTS5[20]IL-lβ[21]基因敲除小鼠,DMM术后4周和8周OA病程进展明显减缓。可见,DMM模型的进一步研究将加速推动DMOADs走向临床。(https://www.daowen.com)

图示

图4-2 DMM术后8周,膝关节冠状面连续切片 (从后到前)番红O染色

番红O染色显示:DMM术后,膝关节内侧半月板向内侧移位 (B-D);前后交叉韧带完整,无异位软骨或骨形成 (C、D);胫骨平台内侧和股骨内侧髁番红O染色缺失和纤维化 (▼表示方向,A-D);未观察到软骨下骨病变。MFC=medial femoral condyle(股骨内侧髁);LFC=lateral femoral condyle(股骨外侧髁);MTP=medial tibial plateau(胫骨平台内侧);LTP=lateral tibial plateau(胫骨平台外侧);MM=medialmeniscus(内侧半月板)。[本图引自Glasson,et al.Osteoarthri-tis Cartilagem,2007,15(9):1061-9.]