[发明专利]一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型的建立方法和应用

说明书

本发明公开了一种新型模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型及其建立方法和应用，通过结合饮食和一定强度的跑轮运动，采用上坡运动的方式增加了关节应力，更好的模拟膝关节软骨受损，造成关节力学性能的改变，对肥胖人群膝骨关节炎发病过程进行了有效模拟，建立了一种与临床上肥胖患者膝骨关节炎发病机理相类似的新型动物模型。同时，通过不同时间的跑轮运动得到了不同时期(早、中、晚期)的骨关节炎模型。本发明建模方法简单有效，可以模拟肥胖人群骨关节炎的发病过程，可以为肥胖人群膝骨关节炎发病原因、机理、进展研究提供更为贴近的动物模型，为后续研究骨关节炎发病机制及治疗方法提供了一定的基础，适合使用并推广。

技术领域

本发明涉及骨关节炎动物模型建立技术领域，更具体地，涉及一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型及其建立方法和应用。

背景技术

骨关节炎(Osteoarthritis, OA)主要是以关节软骨退变，伴随软骨下骨重塑、骨赘增生、滑膜炎症为特征的一种慢性退行性疾病，临床表现为关节疼痛、水肿、活动受限。由于关节软骨主要由软骨细胞和细胞外基质组成，无血管，神经和淋巴的特性使其失去了自我修复和再生能力，因此研究骨关节炎的发病机制对其进行相关的治疗是极为有意义的。骨关节炎疾病相关的危险因素包括年龄、肥胖、外力损伤、关节软骨微环境代谢紊乱等，目前已经有研究发现骨关节炎的发病率及严重程度跟体重指数（BMI）有着明显的联系，BMI的数值越大，越容易引发骨关节炎且伤病的程度更严重，表明肥胖是引起关节软骨损伤病变造成骨关节炎的重要因素。中国的超重成年人数目前仅次于美国，位于全球第二；而超重儿童人数，目前为世界第一，同时，根据世界卫生组织(WHO)的最新数据，全球OA人数已超过4亿，我国约有1亿人患有OA，其中40%为肥胖患者。

目前已经建立了多种模拟骨关节炎的动物模型，其中主要是以小动物（小鼠、大鼠、兔）为模型对象。宏观上可分为两大类：实验动物自发模型及人为诱导模型。实验动物自发模型包括天然自发型和基因敲除型等；人为诱导模型包括手术诱导、化学药物诱导、非侵入机械力作用诱导，但是目前尚无较好的模拟肥胖病人的骨关节炎模型。因为对于自发型肥胖模型，仅仅通过诱发肥胖缓慢造成骨关节炎，所需建模时间过长；而非侵入机械力作用诱导及手术诱导模型通过人为诱导得到的模型，虽然这些模型能造成关节的病理学改变，但是与肥胖人群的OA发病原因、机理、进展过程不大相符。中国专利CN112400800A公开了一种劳损性膝骨关节炎动物模型的构建方法，利用小鼠在DMM手术和跑台运动的干预下出现OA程度的软骨损伤得到膝骨关节炎模型，这主要争对研究高强度运动人群OA罹患机制建模，所以这种模型的OA发病原因、机理、进展过程都与肥胖人群不大相符，肥胖人群易患OA可能是由于肥胖会引起局部或全身炎症及体重增加关节负荷等原因造成了关节生物力学的改变，为了更好的研究肥胖人群膝骨关节炎发病过程，需建立一种与临床上肥胖人群膝骨关节炎发病机理相类似的动物模型。

发明内容

本发明的目的是提供一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型的建立方法，通过给予小鼠高脂饲料饮食造成其肥胖，在肥胖的基础上，给予一定强度的跑轮运动，采用上坡运动的方式增加了关节应力，更好的模拟肥胖人群的膝关节软骨受损，从而建立模拟肥胖人群的膝骨关节炎动物模型，同时，还得到了早、中、晚期骨关节炎模型。

本发明的又一目的是提供一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型。

本发明的另一目的是提供一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型的建立方法的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型的建立方法，先高脂饲养模型动物，使其体重至少高于正常饲养的模型动物体重20%，为肥胖造模成功，然后进行上坡运动，第一周为适应性运动周，每次运动时间为60~80分钟；适应性运动结束后进行正式运动周，正式运动周为2~8周，每次运动时间为60~80分钟。