骨关节炎（OA）动物模型选择指南：DMM、ACLT、MIA 怎么用？

骨关节炎（OA）动物模型常用 DMM、ACLT、MIA 三类；它们都能诱导 OA 样改变，但建模逻辑、病变速度、适用问题和检测重点不同。

做模型前先确定 4 件事：

1.是研究慢性退变，还是创伤后 OA？

2.是看软骨结构，还是看疼痛行为？

3.是做机制验证，还是做药效筛选？

4.后续是否需要结合细胞实验、IHC、micro-CT 或行为学检测？

DMM，全称为 destabilization of the medial meniscus，常用于小鼠 OA 研究。

其核心是破坏内侧半月板相关稳定结构，使膝关节内侧受力异常，逐渐形成软骨退变、软骨下骨改变和 OA 样病理表型。

适合研究的问题：

· 慢性 OA 发生发展机制；

· 软骨基质流失；

· 软骨细胞肥大化、衰老、凋亡；

· 炎症、焦亡、铁死亡、自噬、线粒体损伤等机制；

· 基因敲除、转基因、病毒干预后的 OA 表型；

· 软骨下骨重塑与软骨退变关系。

常用观察时间：

具体时间需要根据动物品系、年龄、性别、手术稳定性和研究目的调整。

推荐检测指标：

设计重点：

DMM 对手术一致性要求高，小鼠膝关节结构小，内侧半月板韧带处理是否一致，会直接影响模型严重程度。

建议设置：

·Sham 组；

·DMM 模型组；

·DMM + 干预组；

·必要时增加阳性对照或多剂量组。

Sham组通常进行关节暴露但不破坏稳定结构，用于排除手术暴露本身带来的影响。

ACLT，全称为 anterior cruciate ligament transection，即前交叉韧带切断模型。

该模型通过切断前交叉韧带造成膝关节不稳，诱导软骨磨损、滑膜反应、软骨下骨改变和 OA 样病变。

适合研究的问题

·创伤后 OA；

·关节不稳导致的软骨退变；

·药物关节腔注射药效；

·水凝胶、支架材料、外泌体或细胞治疗评价；

·软骨保护、滑膜炎症改善、软骨下骨重塑。

常用动物选择:

常用观察时间:

推荐检测指标：

设计重点：

ACLT 属于手术创伤模型，结果中可能同时包含：

·前交叉韧带切断导致的力学不稳；

·手术创伤带来的局部炎症；

·OA 进展造成的软骨和骨改变。

因此，Sham 组非常重要，如果研究重点是材料或药物干预，建议把给药时间、干预频率、取材时间和组织学终点提前固定，避免后期结果难以解释。

MIA，即 monosodium iodoacetate，碘乙酸钠。该模型通过关节腔注射 MIA，干扰软骨细胞能量代谢，诱导软骨细胞损伤和软骨基质破坏。

与 DMM、ACLT 不同，MIA 不是力学失稳模型，而是化学诱导模型。

适合研究的问题：

·OA 疼痛行为；

·抗炎镇痛药物筛选；

·快速药效评价；

·软骨损伤和炎症反应；

·痛敏、负重异常、步态改变。

常用观察内容：

设计重点：

MIA 模型的关键变量包括：

·动物种属；

·MIA 浓度；

·注射体积；

·注射准确性；

·观察时间；

·疼痛行为检测时间点。

MIA 损伤较快、较强，适合做疼痛和药效筛选，但如果课题重点是慢性 OA 的力学失衡、半月板异常或长期软骨下骨重塑，单用 MIA 说服力不足。

1. 研究慢性 OA 发生机制

优先选择：DMM

适合搭配：

·小鼠模型；

·4–8 周或更长观察周期；

·番红固绿 + OARSI 评分；

·COL2、Aggrecan、MMP13、ADAMTS5；

·qPCR/WB/IHC/IF；

·必要时加 micro-CT。

适合课题：

·软骨细胞衰老；

·炎症通路；

·软骨基质代谢；

·线粒体功能；

·焦亡、铁死亡、自噬；

·基因敲除或病毒干预。

2. 研究创伤后 OA 或关节不稳

优先选择：ACLT

适合搭配：

·大鼠或兔模型；

·4–12 周观察周期；

·HE、番红固绿、Masson；

·滑膜炎评分；

·micro-CT；

·软骨和滑膜相关 IHC；

·关节腔注射或材料植入干预。

适合课题：

·创伤后 OA；

·药物关节腔注射；

·水凝胶/支架材料；

·外泌体或细胞治疗；

·软骨保护和软骨下骨重塑。

3. 研究 OA 疼痛和快速药效

优先选择：MIA

适合搭配：

·大鼠模型；

·疼痛行为学检测；

·机械痛阈；

·足底负重；

·步态分析；

·HE/番红固绿；

·炎症因子检测。

适合课题：

·OA 疼痛机制；

·镇痛药物；

·抗炎干预；

·快速药效筛选；

·疼痛行为改善评价。

4. 研究软骨修复或材料植入

优先考虑：ACLT 或软骨缺损模型

如果课题重点是 OA 进展，可以选择 ACLT。

如果重点是材料修复能力，应考虑软骨缺损或骨软骨缺损模型，而不是单纯 DMM/MIA。

推荐指标：

·大体观察；

·HE；

·番红固绿；

·Masson；

·IHC：COL2、COL1、MMP13；

·micro-CT；

·修复区厚度、边界融合度、基质染色强度。

基础组合：判断模型是否成功

·HE；

·番红固绿；

·OARSI 评分；

·软骨厚度；

·软骨表面完整性。

软骨基质组合：判断软骨保护效果

·COL2；

·Aggrecan；

·SOX9；

·MMP13；

·ADAMTS5；

·番红固绿半定量分析。

炎症组合：判断抗炎作用

·滑膜 HE；

·IL-1β；

·TNF-α；

·IL-6；

·COX-2；

·NF-κB p65；

·NLRP3。

软骨下骨组合：判断骨重塑

·micro-CT；

·BV/TV；

·Tb.Th；

·Tb.N；

·Tb.Sp；

·软骨下骨板厚度；

·TRAP/OCN 等骨代谢指标。

疼痛行为组合：判断功能改善

·机械痛阈；

·足底负重；

·步态分析；

·活动距离；

·后肢负重比例。

1. Sham 组不能省

DMM 和 ACLT 都是手术模型。
Sham 组可以区分手术暴露、麻醉、切口和关节操作带来的影响。

2. 对侧膝关节不一定适合作为唯一对照

部分模型会影响动物负重和运动方式，对侧关节可能出现代偿性变化。
如果用对侧关节做对照，需要在方案里说明依据。

3. 只做番红固绿不够

番红固绿能显示软骨基质蛋白多糖保留情况，但不能单独回答炎症、疼痛、骨重塑和机制问题。
建议根据课题目的增加 IHC、IF、qPCR、WB、micro-CT 或行为学检测。

4. 行为学检测要提前设计

疼痛行为不是取材前临时加一个指标就能解决。
机械痛阈、步态、负重检测需要固定时间点和操作流程，最好从造模前建立基线数据。

5. 组织取材和脱钙会影响染色质量

OA 模型常涉及膝关节、软骨下骨和骨组织。
固定、脱钙、包埋、切面方向和切片厚度都会影响 HE、番红固绿、Masson 和 IHC 结果。

DMM：
适合慢性 OA 机制研究，尤其适合小鼠、基因功能、软骨退变和机制闭环。

ACLT：
适合创伤后 OA、药效评价、材料干预和关节结构保护研究。

MIA：
适合疼痛行为、抗炎镇痛和快速药效筛选。

软骨缺损模型：

更适合材料修复、组织工程、软骨再生评价，不应和普通 OA 模型混用。

OA 动物模型选择的核心不是“哪个模型最热门”，DMM、ACLT、MIA 各有适用边界，前期把模型、时间点和检测指标设计清楚，后续结果才更容易解释，也更适合用于论文和课题数据支撑。