在眾多骨質疏松動物模型中，最常用的是OVX（卵巢切除）小鼠模型。為何小鼠OVX模型能脫穎而出？首先，我們必須了解實驗用小鼠的具體特點。

2.1 實驗小鼠特點

實驗用小鼠的分類方法繁多，這里以品系分類，小鼠常用的品系如表13-1所示。

表13-1 常見實驗用小鼠品系及相關特點

續(xù)表

實驗用小鼠具備以下特點：①成熟早，繁殖力強。因此常用于去勢（雙側卵巢切除）骨質疏松模型構建，該模型的優(yōu)點是周期短（一般4周），便于實驗觀察研究。②體型小，易于飼養(yǎng)管理。一般僅需1.5～2個月，小鼠體重即可超過20g，并且其對飼養(yǎng)條件要求較低，對飼料的需求量也較少，一只成年小鼠每天僅需喂養(yǎng)4～8g，因此足以滿足較大的實驗需求。③性情溫順，易受驚。一般很少發(fā)生相互撕咬或咬人情況，且操作處理方便安全，用于實驗較為理想。④對外來刺激極為敏感。對于多種毒素和病原體具易感性，反應極為靈敏，這是其他實驗動物所不能比擬的。對致癌物質也很敏感。⑤便于提供同胎和不同品系動物。由于動物遺傳均一，個體差異小，同年齡、同體重、同性別的小鼠易于獲取，實驗結果精確可靠。⑥成年雌鼠在動情周期不同級段，陰道黏膜可發(fā)生典型變化。成年雌鼠交配后10～12h陰道口有白色的陰道栓，這是受孕的標志，小鼠較其他動物明顯。因此，小鼠常用于藥物研究、病毒細菌和寄生蟲病學研究、腫瘤學研究、遺傳學研究、免疫性研究、計劃生育研究、內分泌疾病研究、老年病學研究、鎮(zhèn)咳藥的研究、遺傳工程研究。

2.2 鐵蓄積小鼠

鐵蓄積是臨床中常見的病理性疾患，臨床中“血清鐵蛋白”表示體內儲存鐵水平，男性為30～200μg/L，女性為12～150μg/L。通常，鐵蛋白＞1000μg/L被認為是“鐵過載”，常見于遺傳性血色素沉著病、長期輸血患者等；而鐵蛋白超過正常值，但＜1000μg/L被認為是“鐵蓄積”或“鐵過多”。

該概念在小鼠中也同樣成立。所謂鐵蓄積小鼠，是指小鼠體內鐵元素總含量遠高于正常值，其中鐵元素含量以血清鐵蛋白為金標準。不同品系小鼠鐵蛋白含量不同。以ICR小鼠為例，其血清鐵蛋白正常范圍在0～50μg/L。目前有兩種辦法能造成小鼠鐵蓄積：內源性敲除、外源性干預。其中，內源性敲除指的是鐵調素（鐵穩(wěn)態(tài)調節(jié)激素）敲除小鼠，外源性干預指的是枸櫞酸鐵銨（FAC）干預小鼠。目前已有穩(wěn)定的鐵調素敲除小鼠，我國Shen等學者構建了Hep-/-小鼠，其鐵蓄積水平達到預期效果。FAC干預小鼠目前也達到了穩(wěn)定效果，仍以ICR小鼠為例，以FAC腹腔注射8周，每周干預劑量為0.12μg/g，結果顯示此小鼠鐵水平較正常小鼠高。另外，鐵蓄積的評價標準除了血清鐵蛋白以外，還能檢測肝鐵含量及肝鐵普魯士藍染色作為輔助依據(jù)。

2.3 鐵蓄積小鼠骨代謝情況

目前已有研究探討鐵蓄積小鼠骨代謝情況，做得較為全面的是Wang等學者，他們在實驗中檢測了小鼠肝和骨組織中的鐵沉積及血清鐵蛋白，證實其鐵劑干預有效。同時發(fā)現(xiàn)，未去勢的小鼠經鐵劑干預后骨量無明顯下降，Micro-CT分析后的骨小梁間距、粗細等也無明顯差異（圖13-1），這與之前的觀點似乎不吻合，因此又設計了去勢的小鼠，比較去勢小鼠鐵干預后骨代謝的變化，結果顯示去勢高鐵小鼠骨量明顯低于去勢小鼠。這一現(xiàn)象提示，鐵對骨代謝的作用可能受雌激素的調控。為驗證該調控作用發(fā)揮在骨形成過程還是骨吸收過程，他們檢測了小鼠血清骨轉換指標，結果提示雌激素對鐵誘導性骨量下降的調控作用似乎與骨吸收有關，而與成骨過程關系不大。為進一步驗證是否與破骨細胞活性有關，提取了原代破骨細胞行TRAP染色，結果表明鐵劑僅在無雌激素水平下發(fā)揮促破骨細胞分化作用，而在高雌激素條件下，鐵對破骨細胞分化無影響，該結果與之前Micro-CT及血清ELISA結果一致，證明雌激素主要通過抑制鐵對破骨細胞的促進作用，從而保護骨質。

圖13-1 鐵蓄積小鼠肝臟與骨的變化

另外，他們在細胞水平模擬動物實驗分組，首先研究鐵與雌二醇對原代成骨細胞的影響。結果表明，無雌激素預先干預的細胞中，F(xiàn)AC能使該細胞ALP減少，成骨相關基因表達下調；而雌激素預先干預的細胞中，F(xiàn)AC對細胞影響與無雌激素時一致。該結果與動物實驗結果并不一致，這提示鐵對成骨細胞的作用可能不受雌激素的調控。繼續(xù)進行破骨細胞實驗，結果表明，無雌激素預先干預的細胞中，F(xiàn)AC顯著促進破骨細胞分化（Trap陽性細胞數(shù)增加），并增強其噬骨活性，破骨相關基因表達也明顯上調；而雌激素預先干預的細胞中，F(xiàn)AC對細胞影響甚微。該結果與動物實驗結論一致，因此鐵與雌激素對骨代謝的聯(lián)合作用主要存在于骨吸收過程中。

為進一步研究該作用的相關機制，該研究檢測了細胞胞內ROS水平，DCFH熒光在成骨細胞及破骨細胞實驗中呈現(xiàn)一致的結果，即雌激素存在時，鐵未能上調ROS熒光強度，而雌激素缺乏時，ROS水平在鐵劑誘導下明顯增加。從該結果推斷，鐵對成骨細胞的作用與ROS相關性較弱，而ROS在破骨細胞中處于重要地位。結合最后Western Blot檢測結果得出結論：鐵對破骨活性的影響受雌激素調控，該調控作用與ROS水平及其下游NF-κB通路活化情況有關。

（王嘯）