内侧半月板失稳与软骨划痕小鼠加速性骨关节炎模型

该方法模拟了人类创伤后骨关节炎的多个方面，使我们能够在较短时间内研究该疾病以及潜在疗法的影响。该技术的主要优势在于，短期内（干预后仅两周），小鼠即表现出稳定且可测量的骨赘形成，以及患肢负重改变等提示疼痛的迹象。我们推荐将此模型用于骨赘形成、软骨内成骨以及损伤诱导性疼痛的研究。

内侧半月板胫骨韧带的识别与切断可能具有挑战性，因此我们建议在尸体标本上进行练习，直至操作熟练。协助演示该手术步骤的是肌肉骨骼科学中心的研究助理 Lynette Dunning。首先，指定一个无菌手术室以进行手术操作，并确保所有台面均处于无菌状态。

将无菌器械摆放在无菌铺巾上。然后称量小鼠体重。使用小型毛发剪，在麻醉小鼠的膝关节区域，从胫骨中段至大腿中段的前侧和外侧，剪除膝关节周围的毛发。

使用抗菌皮肤清洁剂对剃毛后的暴露皮肤进行消毒。为镇痛，皮下注射0.05毫克/千克的丁丙诺啡。将小鼠置于背侧卧位，使待手术的膝盖朝上，并将小鼠的鼻部放入连接麻醉装置的鼻管中。

用无菌手术巾覆盖小鼠，中央留出一个小的钥匙孔状开口。将待手术的后肢固定，使膝关节弯曲角度小于90度，髌韧带朝上，并用手术胶带固定足部。调节显微镜，使其聚焦于髌韧带。

用有齿镊夹住膝关节外侧的皮肤。使用手术剪刀沿髌腱远端平行方向做一个小切口。插入剪刀并将切口扩大至约10毫米。

将皮肤移向内侧，暴露髌韧带和近端胫骨平台。使用11号刀片，沿髌韧带内侧从上至下做切口。当到达髌韧带底部时，将刀片转向90度，并将切口从髌韧带向外侧延伸，以进入关节囊。

用钝头镊子夹住髌韧带，旋转手腕将其轻轻移向外侧，足以暴露髌下脂肪垫（IFP）即可。在仍轻夹髌韧带的同时，用显微镊子夹住IFP并轻轻提起，稍向上移动。若出现出血，用棉签施加压力止血。

确定内侧半月板的胫骨韧带（MMTL），该韧带将内侧半月板的前角固定于胫骨平台前部。使用小型两毫米刀片弹簧剪仔细切断MMTL，保留内侧半月板及其他韧带完整。用3毫米显微外科刀，在胫骨关节软骨表面从后向前方向标记三个等距的压痕。

使用两到三个小型的7毫米伤口闭合金属夹关闭皮肤。术后5至7天内拆除金属夹。随后，在研究期间的任何时间点评估疼痛或步态。

通过分析膝关节的Micro-CT扫描图像来定量钙化组织。为分析软骨下骨硬化，选择内侧胫骨平台负荷区域中心的体积兴趣区（VOI）。然后，在CT分析软件中，利用二维冠状面图像序列，选择划定胫骨骨骺、软骨下骨板或整个软骨下骨中松质骨结构的感兴趣区域，以确定软骨下骨密度及微观结构。

使用 CTVol 软件在重建的三维图像堆栈中识别骨赘。根据 OARSI 软骨损伤评分19和滑膜炎评分20，评估石蜡包埋的5微米切片中的软骨损伤和滑膜炎。在DMM模型中，诱导后八周内后肢负荷无显著变化，而DCS小鼠在干预后两周显著偏好对侧（即对照侧）肢体。

对侧腿与同侧腿的比值表明，两种模型在造模后四周，患肢的软骨下骨负荷区域骨密度均有所增加。与DMM模型相比，DCS小鼠的骨赘形成更为明显，在干预后两周骨赘的数量和体积均显著增加。DCS模型在造模后四周表现出内侧胫骨和股骨关节间室的软骨损伤加重，以及滑膜炎。

应将损伤限制在我们有意影响的结构范围内，因此需要特别注意保持所有其他结构的完整性，并尽量减少软骨的暴露。通过引入有意的软骨划痕 modification，我们可以专注于骨赘形成、早期骨关节炎或损伤疼痛等方面来研究骨关节炎，以及软骨损伤对整个关节的影响。