Name: 通过卵巢切除术创建骨肌减少症的大鼠模型 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-02-21T12:40:00.000+00:00
Duration: 3 min 52 s
Description: 了解如何通过卵巢切除术建立大鼠骨肌减少症模型，用于研究骨质疏松与肌肉减少的相互作用。该模型为衰老相关骨骼肌肉疾病的治疗研究提供可靠平台。

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本工作获得以下资助：（1）国家自然科学基金（82305275）；（2）辽宁省自然科学基金项目（2022-YGJC-80 和 2022-YGJC-79）；（3）国家中医药管理局高水平中医药重点学科建设项目（zyyzdxk-2023040）。

选取12周龄、体重约为200–240 g的雌性Sprague Dawley大鼠（n = 36），单只饲养于具有12小时光照/黑暗循环的屏障环境（SPF级）动物房内的通风笼具中。大鼠可自由摄取SPF级饲料和无菌水。实验前，大鼠在环境中适应一周。采用随机分配方法，将大鼠分为卵巢切除（OVX）组和假手术组，每组分别在术后4、8和12周各设6只大鼠。所有动物实验均依照辽宁中医药大学动物福利委员会批准的指南（编号：21000042021040）进行。
1. 大鼠卵巢切除术
注意：本方案中使用的手术器械见图1。
<ol>
	<li>将大鼠置于SPF级动物房中，并在无菌环境下使用灭菌器械进行所有必要操作。</li>
	<li>术前30分钟，通过皮下注射给予盐酸曲马多镇痛药物，剂量为10 mg/kg（从0.1 mg/mL溶液中取200 µL）。使用5%异氟烷溶于2 L/min氧气中进行吸入麻醉。</li>
	<li>麻醉给药后，密切监测大鼠呼吸情况，并轻捏其足趾以确认是否达到手术麻醉深度。 
	注意：若出现痉挛或抽搐迹象，建议延长等待时间后再继续操作。</li>
	<li>将大鼠仰卧于树脂工作台面，并提供加热支持。&#160;固定其四肢，使用剃毛器去除背部两侧毛发&#160;，确保手术区域周围150%范围无毛，随后对动物进行铺巾（图2A）。 
	注意：若剃毛效果不理想，可使用脱毛膏辅助脱毛。</li>
	<li>使用浸有碘制剂和酒精的棉球对脱毛区域进行消毒。 
	注意：手术消毒应从中心向外呈环形进行，通常重复三次。</li>
	<li>在距中线约1.0 cm处的背部做切口。切口位置应靠近肋骨弓与脊柱边缘交界处，略低0.5–1 cm，通过分离两侧皮肤、筋膜和肌肉完成（图2B）。 
	注意：为经后腹壁较薄弱的肌层进入腹腔，切口应尽可能小。</li>
	<li>初次寻找卵巢可能较为困难。可先定位输卵管，并沿其追踪至末端包裹在疏松脂肪组织中的卵巢。 
	注意：右侧卵巢位于第4至第5腰椎侧面，肾后方7–12 mm处，距中线约15 mm；左侧卵巢位于第5至第6腰椎侧面，肾后方3–5 mm处，距中线约11 mm。</li>
	<li>小心将卵巢及输卵管末端提至体外（图2C）。在子宫端与卵巢之间最狭窄处施加止血钳，用手术线结扎后，再用剪刀完全切除卵巢。 
	注意：操作过程中应轻柔对待输卵管和子宫，避免过度牵拉。卵巢周围富含柔软脂质组织，结扎线必须牢固固定，以防术后松脱导致出血，进而引起大鼠死亡。假手术组则切除与卵巢相邻、体积和大小相当的脂肪组织，随后缝合肌肉和皮肤。</li>
	<li>松开止血钳，轻柔地将子宫复位至腹腔内。</li>
	<li>使用5-0聚乙二醇可吸收缝合线分别缝合皮肤和肌肉层（图2D）。</li>
	<li>将大鼠放回清洁笼具中，并持续观察直至其完全从麻醉中苏醒。 
	注意：在整个恢复期间应持续提供保温支持，直至动物完全清醒。</li>
	<li>术后48小时内，每日两次皮下注射酮咯酸氨丁三醇，剂量为1–2 mg/kg。</li>
	<li>为预防伤口感染，每组大鼠均需连续3天每日一次肌肉注射青霉素钠80,000单位/只26。</li>
</ol>
2. 骨组织和肌肉组织的采集
注意：在造模手术后4、8和12周，使用过量戊巴比妥钠（100–200 mg/kg）处死大鼠，共采集36个样本。
<ol>
	<li>暴露左侧小腿的肱三头肌和股四头肌。仔细辨认并分离这些肌肉的起始点和止点，以保持其完整性。随后，记录并计算肌肉湿重的平均值，以确定肌肉湿重系数。 
	注意：动物体重和骨骼肌湿重系数 = 大鼠肌肉湿重/体重。</li>
	<li>沿股骨向上切开关节囊，完全分离股骨。然后，去除周围的肌肉和韧带组织。</li>
</ol>
3. 病理学检查
<ol>
	<li>将肌肉组织浸入盛有10%中性缓冲福尔马林溶液的容器中固定24小时。随后，在流动水下充分冲洗肌肉组织，以去除固定剂。</li>
	<li>将左侧股骨置于4%多聚甲醛溶液中固定1周，然后将其浸入足量的乙二胺四乙酸（EDTA）脱钙液中以去除钙盐沉积，每日更换脱钙缓冲液。</li>
	<li>使用双能X射线吸收测定法（DXA）骨密度仪测量骨矿物密度值。将股骨放置于双能X射线仪中，将测量精度设为精细，模式调整为小动物专用模式，并使用配套的BMD分析软件分析大鼠股骨的骨矿物密度。</li>
	<li>将样品包埋于石蜡中，进行常规组织学切片检查27。</li>
</ol>
4. 统计学分析
<ol>
	<li>将连续变量以均值表示 &#177;&#177; 标准差（SD），并采用独立样本 t 检验进行组间比较。所有统计分析均采用双侧检验，统计学显著性设定为 P < 0.05。 &#60; 0.05。使用适当的数据分析软件进行数据分析。</li>
</ol>

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每位作者均声明不存在竞争性财务利益。

双侧卵巢切除动物模型对于阐明骨-肌肉减少症（osteosarcopenia）的发病机制及评估潜在治疗干预措施具有重要作用。在大鼠中，通过卵巢切除诱导的骨质疏松症可模拟绝经后女性雌激素水平急剧下降的情况，因此常被用作骨质疏松研究的模型。此外，研究已表明老年人群中骨质疏松症与肌肉减少症之间存在显著关联，常同时出现肌肉与骨骼的丢失。因此，已有大量研究利用该模型开展肌肉减少症的相关研究28,29。本研究据此成功建立了一种骨-肌肉减少症的动物模型。
建立可靠模型时必须考虑若干重要因素。理想的动物模型应具备便利性、相关性和特异性30。SD大鼠是骨质疏松建模中最常用的动物。在切除卵巢后，大鼠骨骼中发生的这一转化机制与人类绝经后骨丢失过程高度相似31,32。研究表明，年龄在11周至36周之间的大鼠最适合用于复制骨质疏松...

骨质疏松性肌少症（osteosarcopenia）是一种复杂的退行性疾病，涵盖了骨质疏松症和肌少症的临床表现1,2,3,4。骨质疏松症是一种常见的骨骼疾病，其特征为骨量减少、骨微结构受损以及骨折风险升高。肌少症常被称为肌肉萎缩综合征，主要表现为肌肉力量和肌肉质量的下降5,6。Maryam7的研究发现，与单纯肌少症相比，骨质疏松性肌少症使死亡风险增加30%；与仅骨密度（BMD）降低相比，死亡风险增加8%。研究表明，16.4%的60岁及以上社区居住人群受到骨质疏松性肌少症的影响8。在韩国，60岁及以上发生髋部骨折的老年患者中，骨质疏松性肌少症的发病率为27.2%9。患有骨质疏松性肌少症（OS）的个体面临更高的跌倒、骨折、住院及长期照护风险，给医疗系统和社会带来沉重负担10,11。鉴于这些严重后果，开发并实施有效的预防和治疗措施至关重要。尽管需求迫切，该领域的研究仍处于初级阶段，关于诊断标准及各种治疗手段的有效性仍存在争议。因此，建立可靠的动物模型对于解析骨质疏松性肌少症的发病机制、揭示潜在的分子基础，并为更有效的治疗策略提供依据具有重要意义。
目前，骨质疏松性肌少症的临床前研究中常用的模型包括衰老模型，该模型通过模拟人类自然衰老过程而不进行药物干预，更接近自然病程且成本较低；然而，该模型需要较长的成熟时间12。化学药物注射法具有建模周期短、结果稳定、成本低等优点，但也存在激素剂量精确控制困难、注射技术要求高以及激素干预效果不稳定等挑战13,14。基因工程模型可能涉及基因修饰生物体，这类模型虽具有高度特异性，但可能存在遗传缺陷且成本高昂，制备过程也更为复杂和昂贵15。失用性模型用于模拟临床患者长期卧床的影响16。此类模型在研究肌肉流失方面有效且经济，但可能引发血栓和压疮等并发症，需常规监测以防止肢体坏死17,18。此外，激素缺乏模型在科学界已有普遍共识：双侧卵巢切除术是建立骨质疏松动物模型的有效方法19,20。
研究表明，骨骼和肌肉组织还可通过自分泌、内分泌和旁分泌机制相互作用21。肌肉和骨髓中脂肪组织的积聚是骨质疏松性肌少症背景下骨量和肌肉量减少的指标2。老年人的肌少症与骨密度降低及骨微结构恶化直接相关。此外，肌肉量减少是骨微结构退化的独立危险因素22。该方法已被认为是一种可行的肌少症建模策略23,24，未来可能作为两种疾病的联合模型25。尽管关于应用卵巢切除术诱导骨质疏松性肌少症的研究尚有限，但该方法显示出潜在的有效性。在临床前研究中使用卵巢切除术的优势包括建模过程迅速、无需药物干预、可建立稳定的实验模型、操作简便以及成本效益高。
本研究旨在阐明通过切除非妊娠雌性大鼠双侧输卵管和卵巢的一部分来建立临床前模型的操作步骤。该方法可作为研究骨质疏松症（OS）分子机制以及在受控实验条件下评估干预治疗效果的重要工具。

<table><tbody><tr><td>双狮辐照啮齿类动物饲料</td><td>Suzhou Shuangshi Experimental Animal Feed Technology Co., Ltd.</td><td>GB 14924.3</td><td>动物饲料</td></tr><tr><td>一次性换药盘</td><td>Yangzhou Chenglin Medical Technology Co., Ltd.</td><td>RVnpFXLc</td><td></td></tr><tr><td>双能X射线骨密度仪</td><td>Xuzhou PinyuanElectronic Technology Co., Ltd.</td><td>DXA-800E</td><td></td></tr><tr><td>碘伏</td><td>上海利康消毒高科技有限公司</td><td>LK-310512</td><td></td></tr><tr><td>IVC大鼠笼具</td><td>苏州猴王动物实验设备科技有限公司</td><td>HH-MMB-2</td><td>动物屏障系统</td></tr><tr><td>酮咯酸氨丁三醇注射液</td><td>云南龙海天然植物药业有限公司</td><td>H20233312</td><td></td></tr><tr><td>青霉素钠</td><td>华北制药集团有限责任&amp;nbsp;公司</td><td>H13020654</td><td></td></tr><tr><td>无菌棉球</td><td>河南飘安集团有限公司</td><td>20140017</td><td></td></tr><tr><td>直型Mayo剪</td><td>深圳华阳生物技术有限公司</td><td>18-0410</td><td></td></tr><tr><td>直型持针器</td><td>上海简朴生物技术有限公司</td><td>32100-14</td><td></td></tr><tr><td>缝合线</td><td>深圳华阳生物技术有限公司</td><td>18-5902</td><td></td></tr><tr><td>缝合针</td><td>深圳华阳生物技术有限公司</td><td>18-5036</td><td></td></tr><tr><td>注射器</td><td>深圳华阳生物技术有限公司</td><td>21-3021</td><td></td></tr><tr><td>盐酸曲马多</td><td>Grunenthal GmbH</td><td>H20140812</td><td></td></tr></tbody></table>

通过卵巢切除术建立骨-肌肉减少症大鼠模型

The Creation of a Rat Model for Osteosarcopenia via Ovariectomy

骨肌疏松症（Osteosarcopenia, OS）是一种复杂的退行性疾病，其特征是骨骼肌质量与骨矿物质密度（BMD）同时下降，对老年人群构成严重的健康威胁。尽管该病具有重要的临床意义，但其潜在的病理生理机制尚未完全阐明，因此亟需深入理解其病因，以推动有效治疗策略的制定。建立可靠的动物模型在这一研究中至关重要。本研究提出了一种通过双侧卵巢切除术诱导大鼠绝经后骨肌疏松症的优化方案，该方法已被证实可加速与年龄相关的肌肉和骨量流失。在本研究中，12周龄的大鼠根据体重进行分层，并随机分配至假手术组或卵巢切除（OVX）组。术后第4、8和12周，系统采集左侧后肢股四头肌和肱三头肌以及左侧股骨的组织样本。这种系统性的取样策略可全面评估卵巢切除对肌肉和骨骼健康的影响。采用苏木精-伊红（HE）染色对肌纤维萎缩及股骨形态进行组织学评估，骨矿物质密度则通过双能X线吸收测定法（DXA）进行定量分析。在上述时间点对骨肌疏松症的时间进程进行严密监测，有助于揭示肌肉与骨骼退变之间的动态相互作用。该模型不仅准确反映了骨肌疏松症的临床表现，也为探索新型治疗手段及其作用机制提供了可靠的实验平台。

本方案详细描述了建立骨质疏松性肌少症大鼠模型的双侧卵巢切除术操作流程。图3显示，与假手术组相比，OVX组大鼠股四头肌湿重系数降低。尽管术后4周两组间骨密度（BMD）无统计学显著差异，但在术后8周和12周时，OVX组的骨密度显著低于假手术组。
在图4中，术后12周时，OVX组肱三头肌出现明显萎缩，肌纤维间隙较假手术组更宽。图5显示，术后4周时，OVX组与假手术组股骨头的骨小梁密度相似，均呈现规则致密排列，连接性良好；然而，至术后8周时，OVX组骨小梁数量开始减少，排列稀疏，骨髓腔面积增大，骨髓腔内脂肪细胞数量高于假手术组。术后12周时，OVX组骨小梁显著减少，相互连接不完整，骨髓腔面积明显扩张，脂肪细胞数量显著高于假手术组。
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本实验方案概述了通过卵巢切除术建立大鼠骨-肌肉减少症模型的操作步骤。

骨质疏松性肌少症（Osteosarcopenia, OS）是一种复杂的退行性疾病，其特征是骨骼肌质量与骨密度（BMD）同时下降，……

我研究与骨科损伤相关的中医，包括颈椎病、腰椎间盘突出症和骨质减少症的治疗。该模型准确反映了骨质减少的临床表现，并作为研究新治疗方法及其潜在机制的强大平台。[导师]首先，放置麻醉的大鼠并仔细监测其呼吸。捏住它的脚趾以确认麻醉的手术平面。将大鼠放在装有麻醉鼻锥的手术平台上。使用浸泡在碘基和酒精中的棉球对剃须区域进行消毒。接下来，在距离中心线约一厘米的背部做一个切口。将切口放置在胸腔曲率和脊柱边缘之间的交界处附近，略低 0.5 至 1 厘米。找到输卵管并将其追踪到卵巢的末端，该末端包裹在一层松散的脂肪组织中。小心地将卵巢和输卵管末端抬出体外，并在子宫末端和卵巢之间最狭窄的区域使用止血钳。用手术线系住卵巢，用剪刀将其完全切除。现在，松开止血钳，轻轻地将子宫放回腹腔。然后使用 5-0 号聚乙二醇缝合线单独缝合肌肉层和皮肤。将老鼠放回消毒过的笼子里并监测它，直到它从麻醉中完全恢复意识。每只大鼠准备一个注射器，每只大鼠含有80,000单位的青霉素钠，连续三天每天肌肉注射一次，以防止伤口感染。与假手术组相比，卵巢切除术组股四头肌湿重系数显著降低。术后 4 周时，卵巢切除术组和假手术组的 BMD 无显着差异。然而，与假手术组相比，卵巢切除术组的 BMD 在术后 8 周和 12 周显着降低。在造模后 12 周时，卵巢切除术组观察到肱三头肌明显萎缩，其特征是与假手术组相比，肌纤维间隙更宽。到术后八周，卵巢切除术组显示小梁减少，小梁变得稀疏排列，骨髓腔面积增加，脂肪细胞计数高于假手术组。虽然术后4周无显著差异，但术后12周，卵巢切除术组小梁明显减少，互连不完全，骨髓腔进一步扩张，脂肪细胞计数显著升高。

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通过卵巢切除术创建骨肌减少症的大鼠模型

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卵巢切除术与17β-雌二醇替代在大鼠和小鼠中的可视化演示

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一种用于研究肌肉骨骼疾病中骨丢失的新型 in vivo 基因转导技术及基于细胞的 in vitro 检测方法

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基于半自动纵向显微计算机断层扫描的裸鼠骨质疏松相关椎体骨折模型定量结构分析

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了解如何通过卵巢切除术建立大鼠骨肌减少症模型，用于研究骨质疏松与肌肉减少的相互作用。该模型为衰老相关骨骼肌肉疾病的治疗研究提供可靠平台。

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