關節炎在人體各個關節部位均會出現，嚴重危害人類健康和生活質量。踝關節炎是關節炎的一種表現，它通常是由創傷、骨折、骨關節炎、類風濕性關節炎、痛風等疾病引起的。踝關節炎的癥狀包括踝關節腫脹、疼痛、活動受限等，嚴重時可能導致關節畸形和功能障礙，盡管踝關節骨性關節炎（Osteoarthritis，OA）的患病率較低，但它是一種疼痛的關節疾病，與髖關節病、終末期腎病或充血性心力衰竭一樣影響患者的生活質量。由于運動損傷和老年人數量的增加，踝關節OA的發病率不斷增加。而對于踝關節炎的治療措施上尚無理想且有效的手段，雖然當前全關節置換術已成為嚴重關節炎患者最標準和最優秀的治療方法，但全踝關節置換術的結果仍不理想。隨著植入物的改良,全關節置換術對關節炎患者的治愈率大大提高，但全踝關節置換術的治愈率仍低于膝關節或髖關節置換術。其次，關節固定術也是治療嚴重踝關節OA的常用方法，但治療后其有限的活動范圍是不可避免的。為了解決這些問題，首先要闡明踝關節OA的病理生理學的特性。因此建立理想的動物模型來模擬踝關節炎的病理生理變化過程是一個非常關鍵的手段。本文綜述了目前踝關節炎動物模型的造模方法、適用范圍及優缺點，從而為研究者在針對踝關節炎開展實驗研究之前，能夠根據實驗目的和需求快速準確地選擇最合適、最理想的動物模型，為相關研究提供動物模型的基礎，從而在踝關節炎的研究領域實現新的突破。
創傷型踝關節炎模型
創傷性踝關節炎是由創傷引起的以踝關節軟骨的退化變性和繼發的軟骨增生、骨化為主要病理變化，以踝關節疼痛、活動功能障礙為主要臨床表現的一種疾病。創傷型踝關節炎模型主要通過手術法建立踝關節不穩，從而形成踝關節炎，主要方法包括橫斷周圍韌帶法、關節軟骨缺損法、脛骨遠端骨折法等。該方法適用于模擬臨床中由于外界高能創傷所引起的踝關節周圍生物力學環境改變，關節間不穩所導致的踝關節炎。
橫斷韌帶法
橫斷韌帶法主要是通過對實驗動物踝關節炎周圍的韌帶進行橫斷，從而造成踝關節的不穩定，最終形成踝關節炎。利用橫斷韌帶法形成小鼠踝關節炎模型，目的是測量單次手術誘發小鼠踝關節扭傷后的膝關節間隙，實驗分組為切斷跟腓韌帶組、切斷距腓前韌帶組以及假手術組，手術組均出現不同程度的踝關節炎表現，說明其利用橫斷韌帶法形成小鼠踝關節炎模型成功。通過小鼠模型探討手術性踝關節不穩定與創傷后骨關節炎（PTOA）之間的關系，利用橫斷韌帶法形成小鼠踝關節炎模型，實驗中將小鼠分為兩組，進行韌帶切除術。在CFL-ATFL組，前距腓韌帶（ATFL）和跟腓韌帶（CFL）都被切斷，而在CFL組，只有CFL被切除。手術組均出現不同程度的踝關節炎表現，參照OARSI評分標準對實驗中骨關節炎進行評分，CFL-ATFL組的OARSI評分（16.70±2.18）遠高于CFL組（5.10±0.96），說明造模成功。
關節軟骨缺損法
關節軟骨缺損法主要是將實驗動物的踝關節周圍軟骨人為造成缺損，從而形成創傷性踝關節炎后期的軟骨缺損的表現。采用劃痕法建立了兔踝關節炎模型，建模方法為采用銳器于脛骨遠端負重區關節軟骨處進行刻痕。刻痕深度不超過軟骨全層，手術結束后將肢體固定，迫使手術肢體負重，術后第2天開始，每天驅趕動物活動30 min，參照Mankin評分標準對實驗中骨關節炎評分及軟骨缺損程度進行評分，5周后，觀察到兔踝關節軟骨失去光澤，關節滑膜、關節囊呈現不同程度增生與粘連，說明關節軟骨缺損法可以形成創傷性踝關節炎。檢查膝關節與踝關節之間的形態學差異是否影響鉆孔治療兔骨軟骨缺損的結果，利用鉆孔法建立了兔踝關節炎模型，手術后4、8和12周，用過量的戊巴比妥鈉處死動物，從肌肉中解剖出膝關節和踝關節，隨后進行影像學、組織學等檢查，其參照的是Pineda組織學評分。實驗說明利用鉆孔法建立兔踝關節炎模型成功。
脛骨遠端骨折法
脛骨遠端骨折法是將實驗動物的脛骨遠端人為造成骨折，此方法也是為造成踝關節的不穩以及血供受阻，從而形成踝關節炎。將SD大鼠隨機分為右踝關節骨折脫位立即復位組和右踝踝關節骨折組，X線片顯示所有骨折均在術后8周愈合。組織學檢查結果顯示，兩組動物OA軟骨均出現可重復的、輕至中等程度的骨性軟骨損傷。為了探究合適的踝關節OA動物骨折模型，將大鼠分為骨折脫位組及單純骨折組，利用脛骨遠端骨折法形成踝關節OA，實驗結果證明，兩種方法均可成功誘導大鼠踝關節OA，通過比較兩組的改良OARSI評分認為兩種方法效果相似，對今后踝關節OA的診斷治療有重大意義。
類風濕型踝關節炎模型
風濕型踝關節炎模型主要是通過向關節腔或者其他部位注射藥物，從而形成類風濕性的踝關節炎。該模型主要適用于模擬臨床中類風濕因素引起的踝關節炎，優點是對動物的創傷小，成模率高，可重復性和一致性較好，缺點是應用范圍不夠廣泛。采用雌性BALB/c小鼠進行造模，建模方法為每3周給小鼠腹腔注射人軟骨聚集糖溶于溴化輔助劑中，最后一次注射后每天檢查小鼠的四肢是否出現炎癥癥狀。結果顯示90%的小鼠在第3次注射后7～14 d發生關節炎，具體表現為踝關節腫脹和紅斑，甚至出現關節畸形。利用含有滅活的結核分枝桿菌的完全弗氏佐劑，在小鼠尾部注射誘導關節炎，評估膠原蛋白誘導性關節炎動物模型是否也發展出類風濕性惡病質的臨床和功能特征，其參照OARSI評分標準對實驗中骨關節炎進行評分，造模一段時間后，小鼠踝關節出現水腫或者紅斑。
痛風型踝關節炎模型
痛風關節炎是由尿酸單鈉（MSU）在關節和關節周圍組織中的晶體積累引起的，可引起嚴重的疼痛，影響患者的生活質量。痛風型踝關節炎模型主要造模方法是通過向踝關節和關節周圍組織中注射MSU，從而建立痛風型踝關節炎模型。通過向雄性小鼠脛-跗關節（踝關節）內注射MSU晶體0.5 mg，注射后2 h，踝關節出現明顯腫脹和機械痛覺，證明模型建立成功。通過對小鼠腳墊和踝關節滑膜間隙注射MSU晶體誘發的急性痛風模型探討天然化合物姜黃素對MSU晶體刺激炎癥反應的影響，注射后踝關節出現明顯腫脹。
總結與展望
踝關節炎由于發病率低于膝關節炎，所以被大眾忽略，但是該疾病的預后也不是十分理想，會對患者的身體及活動造成持久損害。目前，踝關節炎的動物模型可根據病因將其分為創傷型和類風濕型兩大類。創傷型踝關節炎模型主要模擬臨床中由于外界創傷后所導致的踝關節炎，臨床中最為常見。類風濕型踝關節炎模型主要模擬臨床中類風濕所導致的踝關節炎。因此，利用實驗動物建立理想的動物模型對其發病機制和治療措施進行深入研究十分必要。
Source: 中國中西醫結合外科雜志. 2024, 30 (03)，踝關節炎動物模型的制備現狀及特點
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