【造模机制】大约38％～65％的OA患者的病因学具有遗传背景，提示这类患者发生OA的原因可能与自身某些基因突变相关。与人类相似，某些动物随年龄增长也会自发性地产生OA。另外，利用转基因或基因敲除等技术构建的基因修饰动物同样可以自发形成OA。

【造模方法】

1．雄性Hartly豚鼠  约3个月大的Hartly豚鼠体重达到700g时，其膝关节内侧胫骨平台可出现骨性关节炎表现。而到18个月大时，豚鼠内侧胫骨平台产生严重的OA病理改变且表面无半月板覆盖。

2．STR/ort小鼠  大约12～20周小鼠能观察到膝关节OA病变。

3．Bgn-Fbn双基因敲除小鼠  二聚糖(biglycan)和纤调蛋白(fibromodulin)是在肌腱、软骨和骨等组织共表达的两个小分子蛋白聚糖。双基因敲除的小鼠能产生与STR/ort小鼠类似的异位骨化和OA病变。

4．Cre-Gdf5/Bmpr1a floxP小鼠  该基因修饰小鼠的关节特异性的缺乏骨形成蛋白(BMP)受体蛋白的表达，早期即可发生多关节的OA病变。

其他一些常见的基因修饰小鼠OA模型通常是针对编码软骨细胞胞外基质蛋白基因或相关酶类蛋白基因进行转基因或基因敲除操作，从而构建OA动物模型。它们包括：Ⅱ型胶原表达缺失小鼠，Ⅸ型胶原表达缺失小鼠，MMP-13转基因小鼠， Aggrencan基因敲除小鼠等。

【模型特点】

1．豚鼠自发性OA模型  在膝关节和其他关节均可观察到OA改变。OA表现为软骨降解以负重区软骨组织学改变为主，这与人类骨关节炎发生发展相似。软骨中糖胺聚糖分布异常。研究发现豚鼠膝关节软骨细胞内NO的产生随年龄和OA病程进展成正相关，提示其可能是导致OA软骨细胞的线粒体功能障碍和钙化的重要因素。

2．STR/ort小鼠  组织学改变主要表现为类似于人类OA的内侧关节软骨严重退行性变，软骨下层钙化。这种小鼠还表现出局部和系统性炎症因子释放显著增高的特点，例如RAGE、AGE、IL-1和IL-6等。

3．Bgn-Fbn双基因敲除小鼠和Cre-Gdf5/Bmpr1a floxP小鼠  这两种基因修饰动物的特点表现为，在OA发生初期均表现为关节软骨表面非炎症性的纤维化和逐渐关节软骨厚度变薄。

【模型评估和应用】自发性OA形成动物模型均有类似人类OA的发病特点：起始阶段和病程进展都较为缓和，这点优于其他动物模型。值得注意的是，由于病程发展缓慢，OA发病早期诊断显得较为困难，需要研究者注意观察其病理变化。另外，研究还发现不同的治疗策略也许在自发性OA模型和手术诱导的模型中会产生不同的效果。如促合成代谢的试剂能有效抑制豚鼠的自发性OA病程进展，然而对于缓解手术诱导的家兔OA模型的病变却无明显效果。