整体试验服务--动物疾病模型构建--小鼠卵巢去势致骨质疏松症模型
卵巢是卵子发育和激素产生的器官,其受到下丘脑和垂体促性腺激素的双重调控(卵泡雌激素FSH)和黄体生成素(LH)。LH是在下丘脑垂体促性腺激素释放激素(GnRH)的作用下以脉冲的方式分泌,在正反馈作用下诱发排卵所需的LH峰。在卵巢,FSH受抑制素的双重负反馈调节,并受到性激素尤其是雌激素、孕激素的负反馈调节。雌激素在调节骨代谢及维持内环境的稳定性方面有着重要的作用,雌激素水平低下被认为是导致骨质疏松症的主要原因。雌性大鼠双侧卵巢摘除是一个较成熟的动物模型,可以成功建立模拟雌激素缺乏而导致的骨质疏松动物模型。这也为研究雌激素缺乏对人体其他系统的损害奠定了基础。雌激素是体内重要的激素,它对骨代谢有着重要的作用。在对小鼠进行去势手术后,机体处于一种低雌激素的微环境,骨转换过程加速,骨代谢加强,成骨细胞量降低,破骨细胞活跃,从而导致机体骨量丢失以及正常生理结构的破换,容易导致骨质疏。研究显示雌激素缺乏后,小鼠骨髓间充质细胞成骨能力显著降低,这与骨质疏松发生有关;而且雌激素缺乏后,会加重牙周炎的程度,这与雌激素缺乏后降低了牙周膜成纤维细胞的增殖与成骨能力有关。
许多已知的骨代谢相关因子都受到雌激素的调控。在成骨细胞,雌激素能够促进代谢生长因子IGF-I 的合成与分泌,同时抑制骨吸收相关因子,如白介素-1(IL-1)及白介素-6(IL-6)、前列腺素、肿瘤坏死因子(TNF)等。雌激素也可以促进骨保护素(OPG)的合成与分泌,而这种激素在抑制破骨细胞的功能方面有着重要的作用。多方证据表明,在卵巢切除术后或绝经后,由于骨小梁的快速缺失而导致骨质疏松。
1.实验动物
SPF级Balb/c小鼠,健康,雌性未孕,4~6W,体重为18g~20g.
2.实验分组
实验分六组:正常对照组、模型组、阳性药组、受试药组三个剂量组,每组15只动物。
3.实验周期
12W
4.建模方法
1. 小鼠3%戊巴比妥钠40mg/kg腹腔麻醉后仰卧,腹部脱毛。
2. 在无菌条件下于腹股沟水平沿腹中线剪开皮肤及肌层,暴露腹腔。
3. 分离子宫并摘除卵巢,清理伤口后分两层缝合皮肤及基层,待小鼠清醒后,将其放回洁净笼具后放回饲养室饲养,定期观察小鼠状态及死亡情况并做好记录。
4. 术后3天,每只小鼠每天注射4万单位青霉素,防止感染。
5. 对照组仅摘除卵巢周围约1 g脂肪,而保留卵巢,其余处理相同。
6. 12W取材,X线测量各组小鼠骨密度(bone mineraldensity ,BMD),再腹腔注射麻醉,摘眼球取血,室温静止2h,4℃离心机3000r/min离心10min,分离出上层血清,置-80℃冰箱保存备用。取小鼠胫骨标本用于病理学检测。
5模型的评价
1.卵巢去势后小鼠体重、雌二醇及骨密度变化
去势组大鼠体重增长迅速,活动能力下降,毛色缺乏光泽而略灰暗,而对照组小鼠体重增加缓慢,毛色光亮,活动正常。去势组雌二醇水平及股骨 BMD 显著下降。
2 . 骨形态学染色
取各组小鼠胫骨标本,置入 10%中性甲醛缓冲固定液中(pH=7.2-7.4,4°C)固定 24-48h,再经 10%EDTA-2 Na 缓冲液(pH=7.4,4°C)脱钙,隔5-7d 更换脱钙液;脱钙完全后,梯度乙醇脱水,二甲苯透明,纵向石蜡包埋,5um 连续切片,常规 HE 染色。
对照胫骨骨小梁密集,相互交织成网状;模型组骨小梁数目明显减少,骨小梁变薄,呈断裂状。
3 细胞因子的检测
有研究发现,雌激素的缺乏将导致机体自发的启动应激反应。去势后血清中IL-6 、IL-8 、IL-1β、TNF-α 的表达量增加,可以用ELISA 法检测。
图1小鼠卵巢去势骨质疏松症模型手术大体操作图
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