基于膝骨關節炎中西醫臨床病癥特點的動物模型分析

桂苗 黃澤靈 施珊妮 何俊君 洪振強

【摘 要】 膝骨關節炎發病機制復雜，發病率逐漸升高，防治形勢嚴峻，目前關于膝骨關節炎的治療存在兩大難題：難治且復發和不可逆損傷，嚴重危害患者的生活質量?；谙ス顷P節炎中西醫臨床病癥特點，依據臨床診斷標準，分析歸納現有膝骨關節炎各個動物模型的特征、造模方法、優缺點和中西醫診斷標準，對吻合程度進行探討分析，明確模型的優缺點和研究前景?？偨Y發現膝骨關節炎造模方法多樣，但與人類致病因素相似的較少，現有造模方式不能完全體現疾病發生、發展的機制。本研究為探索更符合膝骨關節炎中西醫臨床病癥特點的動物模型，促進疾病機制和藥物選擇的研究提供思路，以期提升臨床防治膝骨關節炎的治療水平。

【關鍵詞】 膝骨關節炎;動物模型;臨床病癥;診斷標準

膝骨關節炎（knee osteoarthritis，KOA）是一種退行性變的全關節疾病，關節的退行性變可導致骨與關節的破壞，甚至引發膝關節內、外翻畸形與不可逆性功能喪失，致殘率達到53%[1-2]。KOA屬中醫學“鶴膝風”“痹證”等范疇，臨床分型主要為腎虛髓虧型、陽虛寒凝型、瘀血阻滯型。治療方法多樣，包括中醫辨證分型治療和西醫治療。隨著現代研究的深入，目前對于KOA的治療仍存在兩大難題：一是KOA的“難治且復發性”問題，久治不愈且易復發[3];二是“不可逆性—關節軟骨損傷”問題，關節功能的不可逆性損傷，尚缺乏有效干預手段[4]。因此，本文以KOA中西醫臨床病癥特點為依據，對現有的動物模型進行分析歸納，促進對KOA的認識，為今后KOA的實驗研究及其臨床藥物篩選提供參考。

1 KOA發病機制

1.1 西醫學發病機制 KOA患者出現膝關節疼痛、腫脹甚至畸形，多因膝關節表面和邊緣繼發性骨質增生，膝關節軟骨破壞和損傷，半月板病變甚至擠壓，并伴有滑膜炎癥，引起水腫和疼痛[5-7]?，F代研究表明，KOA病理變化主要為炎性因子表達升高、軟骨細胞增殖減弱、軟骨細胞凋亡加快、透明質酸分泌減少、影響細胞外基質的合成與降解、局部血流量減少、骨內壓升高等[8-12]，多種因素共同作用導致KOA發生、發展，但具體發病機制尚未完全明晰。

1.2 中醫學病因病機 中醫學并無KOA這一病名，本病屬“骨痹”“歷節病”“膝腫痛”“鶴膝風”等范疇。骨痹最早在《黃帝內經》中被正式提出，曰：“病在骨，骨重不可舉，骨髓酸痛，寒氣至，名曰骨痹?！苯糠轴t家認為，骨痹病機多為素體正虛，外感邪氣痹阻肢體經絡、關節，不通則痛，本虛標實、本痿標痹[13]?！饵S帝內經》曰：“血氣皆少，感于寒濕，則善痹骨痛?！薄帮L寒濕三氣雜至，合而為痹也?！薄疤撔爸腥艘病淙肷?，內搏于骨，則為骨痹?！逼渲懈文I虧虛、氣血虛弱為骨痹內因，外感風、寒、濕邪侵襲筋骨，痹阻經絡、氣血凝滯共同導致骨痹的發生、發展[14]。

2 KOA診斷標準

2.1 西醫診斷標準 西醫診斷KOA常根據臨床癥狀和影像學結果，其中影像學結果是診斷KOA的金標準。KOA致病原因與膝關節功能運動和負重有很大相關性?；颊叱３霈F膝關節疼痛、腫脹、僵硬、活動方式改變，甚至關節畸形，其中膝關節反復疼痛是臨床可疑KOA的要點。膝關節X線片是臨床首選的最簡單、有價值的影像學檢查。KOA西醫診斷依據美國風濕病學會修訂標準[15]和《膝骨關節炎中西醫結合診療指南》[16]，具體標準：①近1個月內反復膝關節疼痛;②年齡≥50歲;③晨僵≤30 min;④活動時有骨摩擦音（感）;⑤X線片（站立位或負重位）示關節間隙變窄、軟骨下骨硬化和（或）囊性變、關節緣骨贅形成。符合①和②③④⑤中任意2條即可診斷。KOA臨床分期依據《膝骨關節炎階梯治療專家共識》（2018版）[17]。

2.2 中醫診斷標準 依據《中醫內科病證診斷療效標準》[18]中骨痹的診斷和《膝骨關節炎中醫診療指南（2020版）》[19]，中醫臨床診斷KOA表現的共同主癥為：①膝關節反復疼痛，隨氣候改變加重;②活動受限，小于半小時晨僵和黏著感，膝部屈伸不利;③膝關節腫脹，出現關節彈響聲或摩擦聲;④病程緩慢，患者以中老年多見;⑤發病后期肌肉萎縮，甚至出現關節畸形;⑥X線片檢查示關節面不規則，關節間隙變窄，軟骨下骨硬化，骨贅形成。中醫證型癥狀及常用方藥，見表1。

3 KOA動物模型分析和研究現狀

3.1 動物模型的選擇 KOA的實驗動物主要有大鼠、小鼠、豚鼠、兔、狗、羊等，分析KOA動物模型實驗研究發現，最常使用的實驗動物是大鼠、小鼠和兔。造模方法多樣，可分為自發型和誘發型[23]。自發型模型造模時間相對較長，存在較大局限性。誘發型模型與人類KOA發生機制存在一定差異，且誘發手術型模型容易損傷膝關節的結構，造成創傷、出血、炎癥，因此，多用于中晚期KOA的研究。誘發的非手術型較手術型更接近人KOA病理過程，可適用于KOA早期的藥物研究。選擇KOA動物模型時，應考慮KOA模型的特點、不同動物的特征、造模方法的機制、研究目的和內容等綜合考量，選擇最適合研究內容的動物和實驗方法[24]。

3.2 動物模型與臨床吻合點分析 KOA是由多種原因導致的膝關節軟骨變性、軟骨下骨硬化和骨贅形成的慢性退行性疾病。因此，造模方法主要有藥物造模、手術造模、基因技術、外界刺激等[25-49]，具體臨床特點與吻合點見表2。

3.3 KOA病證結合動物模型 KOA病證結合的動物模型是未來研究的主要趨勢。目前，對于科學評價病證結合模型與臨床病癥的吻合度存在很大難度，需要在中醫診療標準確定KOA的基礎上，增加中醫望問切診的相關內容，引入動物KOA主次癥及舌、爪、耳、尾、眼、心率等變化，結合病因病機、病證結合等方法共同建立中醫病證結合動物模型。通過分析發現，現有模型多為病證分開造模，且中醫證型模型數量較少。孫力威等[50-51]通過石膏固定，冷水站立，寒冷環境刺激，低溫外界刺激，隔日飲食，造陽虛寒凝KOA模型。郭蕾等[52]通過氣候箱誘導寒邪，薄荷油誘導陽虛，石膏固定造膝痹模型，共同作用造成陽虛寒凝動物模型。周麗[53]通過Hulth法建立KOA模型，去勢法與腺嘌呤灌胃建立腎陽虛模型。劉振峰等[54]Hulth造模法加去卵巢法建立腎虛模型，腎上腺皮質激素和腎上腺素法造出腎虛血瘀模型。這些造模方法均通過病證分開造模，且缺少標準化量表和評分體系評價模型的各項指標，與臨床中醫發病機制符合程度仍有待考究。

4 討 論

KOA是臨床常見病，年齡越大，患病風險越高，病情越重，嚴重影響患者的日常生活?，F有假說僅能解釋KOA發病的部分機制，根本機制尚缺少科學定論，缺乏特效治療藥物，多根據臨床癥狀與檢查結果，采取緩解病情的藥物，病情嚴重者需要手術治療。分析發現，目前KOA動物模型大多基于西醫臨床診療標準，能與KOA某些階段的病理、生理現象符合，但不能完全代表人KOA發生、發展過程的本質特點。中醫藥在KOA中發揮著重要作用，病證結合模型對于中醫藥防治骨關節炎的實驗研究、篩選新藥、探索發病機制具有重要的意義。眾多研究者將研究重心轉移到中醫藥防治骨關節炎上，但缺乏國內外公認的KOA動物模型建立標準，結果難以服眾。本文提出基于KOA中西醫臨床病癥特點的動物模型評價標準，對現有KOA動物模型進行分析探討，提出完善模型的思路，為防治KOA的進一步研究提供參考。

現有的KOA動物模型多從單一病因病機建立，而KOA的發生、發展具有復雜性，且動物與人類構造存在著一定的差異。當前，基礎實驗研究與臨床應用還有很大差距，完善KOA與其他病證結合模型造模方法迫在眉睫。在KOA中醫病因病機的基礎上，將現有的單因素動物模型結合起來，利用多因素造模方法模擬臨床患者的發病因素，基于KOA中西醫臨床診療特點，建立與動物模型相適應的指標評價體系（例如行為學體系、生化指標體系、病理及其他指標體系），不僅體現西醫診療標準，更要體現中醫證候模型特色如四診信息中形體、步態、呼吸、大小便、體質量、毛發、飲食、睡眠、精神狀態、心率等，建立標準化量表和評分體系評價模型的各項指標，是接下來的研究熱點，也是研究的難點和重點。

作為與臨床吻合度較高的動物模型，不僅要有西醫致病因素，還要體現中醫證候。深入研究KOA發生、發展的過程機制，需要建立公認的動物模型用于基礎研究中。在目前諸多動物模型的構建中，沒有最優的標準，只有最契合實驗研究內容與目的的造模方式，讓實驗結果真實有效，其中重要環節是選擇適合于研究內容的動物模型。在已有動物模型的基礎上，結合KOA中醫臨床辨證論治的特點，建立符合臨床標準化的中醫病證結合模型方法是目前研究防治KOA模型的發展方向。

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收稿日期：2022-02-16;修回日期：2022-04-05