骨质疏松模型造模方法、观察指标、Elisa、生化、影像、病理检测，这篇全了！

骨质疏松症(Osteoporosis，OP)是继高血压、冠心病、糖尿病后，引起学者们关注的中老年高发病之一，以骨质改变为主，以股骨改变最为明显。女性绝经后引起的OP是原发性骨质疏松症的一种，绝经后雌激素水平逐渐降低，而雄激素缺乏是男性骨质疏松的重要危险因素。

有研究表明，性激素能促进破骨细胞凋亡，而体内性激素水平下降导致破骨细胞凋亡的减少和骨吸收的增加，表现为高转换型骨质代谢改变，引起破骨、成骨趋于重新构建动态平衡[1]，终而引起影像学上可见的骨密度(Bonemineraldensity，BMD)减少以及骨松质增多的骨组织微结构改变。

常用的造模方法为：双侧卵巢/睾丸摘除术，术后给予青霉素钠20万单位肌肉注射3天以防感染。


观察指标
以骨密度(BMD)降低、骨小梁孔隙增大、骨密质减少为特征，骨质量明显下降，骨脆性增加而易于骨折[2]。病理骨组织切片在显微镜下观察，可见骨小梁断裂，排列稀疏，形态结构完整性差。Ⅰ型前胶原氨基端原肽（Procollagen I N-Terminal Propeptide，PINP）、碱性磷酸酶（ALP）、骨特异性碱性磷酸酶（BALP）表达水平显著下降；Ⅰ型胶原交联羧基端肽（CTX-I）及抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP） 等因子表达量上调。

相关的影像学检测
通过微计算机断层扫描(micro-computed tomography, micro-CT)检测大鼠骨组织，可计算骨密度、观察骨小梁微结构并生成3D图像，分析骨体积分数(骨体积/组织体积, bone volume/tissue volume, BV/TV)、骨小梁数目(trabecular number , Tb.N)、骨小梁间距(trabecular separation , Tb.Sp)、骨小梁厚度(trabecular thickness , Tb.Th)、结构模型指数(structure model index , SMI)等。

相关的ELISA检测
破骨细胞分化和活化的必要细胞因子：巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）和核因子κB配体受体激活剂（RANKL）[3]。
新骨形成的特异性的敏感指标：检测Ⅰ型前胶原羧基端原肽（PICP）或Ⅰ型前胶原氨基端原肽（PINP）在血清中的含量，可反映成骨细胞合成骨胶原的能力[4]。
相关的生化检测
骨钙素（OC）是研究骨代谢的一项特异性生化指标，其参与成骨细胞分化，可反映骨形成[4]。
相关的病理检测
碱性磷酸酶（ALP）是成熟成骨细胞的标志性细胞外酶，可反映成骨细胞活力。
抗酒石酸酸性磷酸酶（TRAP）染色可显示破骨细胞的数量及分布情况。
此外，免疫组化检测可对某些蛋白进行定位、定性及定量的研究，如：
人骨形态发生蛋白-2（BMP-2）在骨代谢中具有促进成骨细胞分化成熟的作用。
Cathepsin K参与骨重塑和吸收，主要在破骨细胞中表达。

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参考文献

【1】 Manolagas SC. Birth and death of bone cells: basic regulatory mechanisms and implications for the pathogenesis and treatment of osteoporosis.[J] Endocrine Reviews. 2000 Apr;21(2):115-137.
【2】赵冰洁, 宋捷, 章丽, 等.淫羊藿醇提物对去卵巢大鼠骨质疏松治疗作用及机制研究[J]. 中草药, 2016, 47(11): 1919-1925.
【3】Takahashi N, Udagawa N, Suda T. A new member of tumor necrosis factor ligand family, ODF/OPGL/TRANCE/RANKL, regulates osteoclast differentiation and function. Biochem Biophys Res Commun. 1999 Mar 24;256(3):449-55.
【4】张萌萌,徐又佳,侯建明等.骨质疏松实验室诊断及影响因素专家共识[J].2022,28（09）:1249-1259.
【5】Chen G, Long C, Wang S, Wang Z, Chen X, Tang W, He X, Bao Z, Tan B, Zhao J, Xie Y, Li Z, Yang D, Xiao G, Peng S. Circular RNA circStag1 promotes bone regeneration by interacting with HuR. Bone Res. 2022 Mar 31;10(1):32.
【6】Hao J, Bei J, Li Z, Han M, Ma B, Ma P, Zhou X. Qing`e Pill Inhibits Osteoblast Ferroptosis via ATM Serine/Threonine Kinase (ATM) and the PI3K/AKT Pathway in Primary Osteoporosis. Front Pharmacol. 2022 Jul 5;13:902102.