小鼠骨折及不同治療方式模型的研究進展

趙 毅，夏永寧，，于鐵成（吉林大學：第一醫院，白求恩醫學部，吉林 長春 300）

小鼠骨折及不同治療方式模型的研究進展

趙 毅1，夏永寧1，2，于鐵成1（吉林大學：1第一醫院，2白求恩醫學部，吉林 長春 130012）

最近，小鼠骨折模型越來越引起研究者的興趣．這是因為，科研人員可利用轉基因技術和胚胎干細胞技術，將小鼠的基因序列利用轉基因技術進行重構，研究具體的基因在骨折愈合過程中所起的作用．在當前的小鼠骨折模型中，小鼠的股骨骨折模型是最常用的．在研究普通骨折的愈合時，通過新的三點彎曲的工具造成小鼠的股骨或脛骨骨折，然后再用髓內釘、鎖釘或髓內加壓螺釘固定骨折的股骨或脛骨．另外，在研究骨折延遲愈合和骨不連時，經常會將小鼠的股骨切斷并切開，然后用別針技術、帶鎖髓內針、鎖定鋼板或外固定架固定．評估骨折愈合的方法有多種，從傳統的放射學、組織學和生物力學發展到了MRI、顯微CT、放射性核素顯像和特殊分子和基因的檢測層面上．小鼠的步態分析是另一種有效的研究方法．總的來說，當今的小鼠骨折模型與時俱進，為我們研究正常和病理性骨折愈合過程中的生理學、生物力學、組織學、分子生物學和遺傳學等各方面變化提供一大批可信的、標準化的方案．

動物模型；小鼠骨折模型；骨骼修復；實驗鼠；骨折穩定

0 引言

動物骨折模型一般用于骨折愈合過程的研究［1－7］．過去，學者們偏愛大型的動物模型，如狗、兔子、山羊、綿羊等［2－3，5，8－9］．利用大型動物的骨骼重建可以更逼真地模仿人類的骨骼重建過程，主要是因為二者都具有哈弗斯系統［10－12］．相對于大型動物，小鼠的骨骼重塑是通過骨吸收完成的［13－14］．盡管大型動物的骨骼可以被穩定的植入［2－3，8，11］，但是其主要弊端是在骨骼愈合過程中需要較長時間的圈養，并且消耗大量的科研經費．

因此，較小體型的動物模型越來越被認同和廣泛應用［13－16］．在骨科應用領域，大批小鼠被作為具有實用價值的模型工具，而這些小鼠模型也完全可以應用于研究其他物種．

應用小鼠制作一個標準模型具有很大的挑戰性．這個模型必須是可重復的標準骨折類型，位置以及骨折移位的程度，這其中還包括軟組織的損傷；對于外科手術治療中的復位和固定在不同的標本之間也必須是可重復的；對于骨折移位和軟組織損傷的特征的重建，可以通過應用一種標準的可彎曲或其他可以替代的制作骨折的機械工具而達到重建目的．由于小鼠的骨骼尺寸過于細小，這就使得重建一系列相同的骨骼模型成為一個極具挑戰性的任務，例如應用長骨（諸如股骨和脛骨）來研究包括固定和生物力學評估在內的骨折愈合過程［17－18］．

1 簡介

在小鼠的骨折模型中應用了各式各樣的內植物［4，13－15，19－25］．而不同的內植物和手術技術會使骨折在不同的生物力學環境中愈合，這會直接影響到骨骼的愈合過程和結果［10，13－15，19－22，26－34］．

1．1 小鼠骨折模型的優點 相較于大型的動物模型，小鼠模型具有顯著的優勢．從基因角度來講，實驗室中飼養的小鼠基因是已知的［35－39］．轉基因鼠給我們研究骨折愈合過程中所表達的不同分子機制提供了可能［35－36］．并且，尚有大量的商業化生產的小鼠單克隆抗體，為研究在整個愈合過程中機體所表達的具體生物分子提供了大量的標記機會和工具．研究者可以利用各種各樣的抗體去定位在骨折重建過程中所表達的不同目的生物大分子［35］．而同樣類型的上述實驗在應用于大型動物模型時并不能進行實施，這是由于大型動物缺乏標準的轉基因群體以及很少有針對該種大型動物的商業化生產的標準單克隆抗體［35］．相對大型動物，小鼠的飼養成本更低，這也是研究人員逐漸青睞小鼠模型的又一個原因．例如，一只體質量為20 g的小鼠明顯要比50 kg的綿羊無論是在購買、飼養，抑或是在處置方面都要經濟實惠．數量眾多的小鼠可以同時飼養在一個狹小空間中，相比之下大型動物往往會被飼養在實驗中心之外，然后每次實驗操作時再將它們運送回實驗中心．另外，擁有特定基因的小鼠由于繁殖周期短，研究人員可以在短時間內獲得足夠數量的實驗體．

1．2 小鼠的選擇 小鼠的年齡、性別及種群的不同都會影響骨折的生物愈合機制［40］．例如，與DBA／2和C3H兩個近親繁殖種群的小鼠相比，C57BL／6小鼠種群的愈合速度會更快［40］，說明該種群小鼠體內突變的基因明顯有助于骨骼的重塑和愈合［41］．另外，相比較而言，雌鼠的股骨和脛骨的骨髓所擁有的間葉干細胞相對更少［42］．

小鼠的年齡也會影響骨折的愈合．高齡小鼠的成骨細胞會表現為成骨細胞對生長刺激物質反應的下降，從而軟骨分化和成熟也會延遲，進而導致軟骨內成骨的延遲．高齡還會使調節血管再生的因子表達減少，從而影響骨折愈合過程中血管的再生過程［43］．高齡鼠的間葉干細胞同樣顯示相對年輕鼠較低的組織修復和重建率［44］．因此，在研究骨折愈合過程時，需要考慮年齡這一與骨折愈合密切相關的因素．小鼠在6～8周齡時性成熟，同時骨垢閉合，由于它們的體型不再增長，研究人員經常會選擇這個年齡段的小鼠進行骨折的研究．相對恒定的骨骼形態是研究骨折愈合的一個必需條件，因為骨骼體積的變化同樣會影響骨骼的愈合過程；另外，這也避免了在每個實驗體身上的外科固定物品的一致性．在研究中應用到的所有小鼠的體質量超過20 g是最理想的，因為這個體質量級別的小鼠的股骨直徑會在2～2．5 mm之間．對于骨折固定的的動物研究而言，實驗小鼠同時具備的年齡匹配和體質量匹配是非常重要的．

2 幾種小鼠的骨折愈合模型

2．1 肋骨骨折模型 肋骨的骨折模型是研究骨折愈合的有力工具，因為它并不需要固定和生物力學的試驗［45］．在吸入麻醉狀態下，研究人員可以暴露小鼠的右側第八肋間，然后用剪刀沿肋骨長軸垂直切斷該肋骨［45］．這個模型已經成功應用在檢測骨折愈合過程中的基因表達方面的研究［46－49］．

2．2 脛骨骨折模型 閉合的脛骨骨折模型簡單易行，是研究骨折髓內固定的一種好的方法［50］（圖1）．在一項研究中，使用一種直徑為0．2 mm的不銹鋼鋼針固定了用3點彎曲工具制造的骨折［51］．當應用脛骨骨折模型時一定要考慮到腓骨．比如，由于腓骨的存在與否會直接影響到脛骨固定的整體穩定性與生理愈合的環境［52］，所以研究人員在應用這種模型時需要注意把腓骨是否存在作為一個變量．這種脛骨骨折模型改良自大鼠的閉合股骨骨折模型［51］．應用脛骨骨折模型可以進行生理機能性的測試，而且這個骨折模型也早已應用于檢測骨折愈合中的基因表達過程［53－56］．

脛骨骨折的技術優勢在于它減少了手術的損傷，減輕了固定物的重量以及減少了經費應用．其劣勢在于，應用一根鋼針髓內固定缺乏縱向與軸向的固定，這就導致縱向與軸向的不穩，同時手術入路通過膝關節，這很可能會導致膝關節脫位和髓腔損壞．當應用小鼠的脛骨骨折模型時，植入物鋼針的形狀需要與小鼠脛骨長軸方向彎曲的髓腔相匹配，這樣才能更好地固定．

圖1 脛骨骨折模型

2．3 小鼠的股骨骨折模型 小鼠的脛骨骨折模型在髓內固定通路更容易，但是脛骨彎曲的長軸使得生物力學分析變得更加復雜；脛骨周圍僅有少量的軟組織，會導致脛骨骨折不易愈合［20－22，57］．另外，如果相鄰的腓骨發生骨折，也會影響到脛骨骨折的愈合率，而在這個過程中，大鼠腓骨骨折的概率高達30%［57］．與之相比，股骨是一種長管狀的骨頭，而且周圍有大量的肌肉等軟組織包裹，相對脛骨而言，股骨的直徑自上而下大體一致且體積也足夠大，這就使得股骨骨折模型可以應用于釘板等較大型的內固定或外固定裝置．

2．3．1 髓內針 在小鼠的閉合股骨骨折中應用髓內針固定是以已經完全成熟的家兔／大鼠的股骨閉合骨折模型為基礎的［51］（圖2）．在用三點彎曲工具制作股骨骨折之前，研究人員會把一根直徑約0．2 mm的不銹鋼針事先插入股骨的髓腔內［51］，目的是為了保持股骨的軸線穩定和防止大的移位．相較于它在脛骨上的應用，這種髓內針在股骨上的應用顯示其不能抵抗軸向分離和旋轉．這種固定方式有利于控制骨折點不移位，而且還會營造一種標準的骨折愈合環境．

這個模型可以幫助我們建立一種標準的骨折，而且這種髓內針可以在后續研究骨折愈合過程中的其他類型和作用的影響因素時取出．

圖2 股骨骨折模型（鎖定髓內釘）

2．3．2 鎖定髓內釘 在Holstein所描述的鎖定髓內釘系統中（圖2），以直徑為0．1 mm的鎢絲作為導針，將1 mL注射器的針頭作為主釘植入髓腔［58］．在手術過程中，首先將一根直徑為0．1 mm直徑的鎢金屬導絲經事先用0．5 mm環鉆在股骨髁間切跡上打出的孔進入股骨骨髓腔．然后應用三點彎曲工具制作一個閉合的股骨干骨折，使用1 mL注射器的針頭在該導絲的引導下固定股骨干［58］．

導針移除后，主釘的末端與近端的釘頭處呈水平，然后從近端向髁間方向加壓．給主釘的近端和遠端水平加壓可以保證股骨骨折的抗旋穩定性．雖然這項技術在小鼠股骨骨折模型固定過程中的穩定性比單純的髓內針固定的穩定性好，但是鎖定釘系統也絕非是一種十分穩固的固定方式，它只應用于相對穩定的骨折模型．與簡單髓內針系統具有相同優點的是，這項技術損傷小、術式簡單、內植物重量小及成本低．主要的缺點是存在潛在的髓腔損傷的可能．

這個鎖定髓內釘模型是現在臨床中治療管狀骨骨折時經常用到的一種固定方式，具有微創及防旋等優點．這項技術適用于研究骨折的愈合過程．

2．3．3 交鎖髓內釘 為了使小鼠的股骨骨折得到更加穩固的固定，Garcia使用微CT數據設計出了一種新型的髓內固定裝置［31］．這種裝置可以借用一種特殊設計的瞄準裝置用兩枚直徑為0．3 mm的鎖釘將主釘的近端和遠端牢牢地鎖定住，同時，這個裝置在臨床中也應用到了治療人類骨折領域［57］（圖3）．這個系統包括一根直徑為0．8 mm的髓內釘，同樣需要一個開放穩定的骨折．在這個模型中，小鼠的股骨干骨折的固定會在一種切開固定的手術技術下進行．因為在這個手術中骨折端的間隙可以被手術者在直視下看到，因此這個模型被廣泛應用于研究正常的骨折愈合過程、延遲的骨折愈合過程和骨不連的形成過程中．但是，這套裝置的成本較高，而且切開復位內固定技術時切開軟組織會造成對軟組織的破壞，這往往都是研究人員不希望發生的損傷．這項技術的最大優勢就是它能使骨折的復位達到較高的抗旋穩定性．而最大的缺點則是對組織進行的一系列侵入性操作，包括對髓腔的破壞性操作．

交鎖髓內釘技術可以給骨折的固定帶來高度的抗旋穩定性及軸向穩定作用，可以廣泛應用于小鼠骨折愈合的研究過程中．

圖3 股骨骨折模型（交鎖髓內釘）

2．3．4 髓內加壓螺釘 為了使小鼠股骨干骨折的閉合復位內固定后具有抗旋穩定性，研究人員可以使用一枚長為18 mm、直徑為0．5 mm的髓內加壓螺釘固定骨折，從而在不需要進行破壞性侵入性操作的前提下，就能建立一個閉合穩定的骨折固定［21，59］（圖4）．同前所述，在制作一個股骨干骨折模型時首先需要在股骨踝部打孔，然后插入一根導絲，最后骨折模型制作成功后再用一枚具有螺紋的加壓螺釘固定．這枚螺釘可以防止固定后的骨折斷端旋轉和軸向加壓．這種螺釘的固定被認為是一種較為牢固的內固定方式．并且這種固定方式具有較低的組織損傷、簡單的手術操作和較輕的內置物重量等優點．其缺陷為較高的內植物成本以及對骨髓腔潛在的破壞．這個模型比較適用于研究正常骨折愈合過程中的分子機制，但對于研究骨不連無任何作用．

在這個骨折模型的固定過程中，應用了一種牢固的固定技術．因此，這種固定方式可以用來研究術后鍛煉時的影響因素，以及研究有效的術后康復療法．

圖4 股骨骨折模型（髓內加壓螺釘）

2．3．5 “別針”裝置 為了制作一個可靠的小鼠股骨骨折骨不連模型，用一枚髓內針制作而成的“別針”裝置的應用可以同時兼顧軸向穩定與抗旋能力［60］（圖5）．“別針”裝置對小鼠股骨干骨折的固定過程需要手術暴露股骨干．這種方式可以制作不同大小間隙的骨折，適用于研究普通骨折的愈合過程、骨折延遲愈合的過程以及骨不連的形成過程．這個模型的優點包括高的軸向和抗旋穩定性、重量較輕的內植物以及較低的成本．最主要的缺點是需要開放性手術進行固定，并且還會對髓腔造成一定的損傷．

該裝置能夠提供軸向的穩定性，能夠制作一種標準的骨病模型，從而為研究骨折的畸形愈合和不愈合提供工具．因此，該裝置可以作為外固定技術的一種替代裝置．

圖5 股骨骨折模型（“別針”裝置）

2．3．6 鎖定鋼板 雖然髓內釘等髓內固定系統已經成為現在小鼠的長管骨閉合骨折內固定模型的主流，但是鎖定鋼板和外固定架系統（髓外固定系統）將用于固定小鼠骨干和干骺端開放骨折模型的種髓外固定系統［20－22］（圖6）．該系統致力于通過減少內置鋼板與骨表面的接觸面來減少骨膜的損傷．這塊鎖定鋼板通過外科手術采用4枚鎖定螺釘固定以達到穩定、堅固的骨折內固定．應用鋼板固定骨折的方式適于研究普通骨折愈合過程、延遲愈合的骨折愈合過程和骨不連的形成過程，其中在研究骨不連的愈合過程中，鋼板內固定的方式可以在不損傷髓腔及其內在的血管系統的情況下穩固的控制固定后的骨折間隙．

鋼板鎖定的方式使得在特定機制和標準條件下研究小鼠干骺端的骨折愈合過程成為可能．

圖6 股骨骨折模型（鎖定鋼板）

2．3．7 外固定裝置 應用于小鼠骨折外固定的外固定架技術與臨床應用于人本身的外固定架技術是相類似的（圖7）．這套外固定裝置包括一塊外在支撐物作為支撐及四根迷你的Schanz螺釘（AO Development Institute）［15，21］，四根螺釘分別打入骨折近端和遠端的骨質中，他們將外在的支撐物和碎裂的骨塊連接在一起，有外在支撐物起支撐作用，螺釘作為傳導支撐力的作用．這種外固定系統沒有影響到骨折區域，但是由于應用到螺釘，這些打入骨質的螺釘會對周圍的軟組織造成損傷．當這種固定裝置與具有完整骨質的股骨接觸后，用手工去掰彎股骨使其骨折．外固定裝置主要應用于研究正常的骨折愈合過程、骨折的延遲愈合過程和骨不連的形成過程，其中在研究骨不連的愈合過程中，外固定的方式可以堅固的控制固定后的骨折間隙［61］．這種外固定裝置最主要的缺點在于過于沉重的的固定裝置、植入物過高的成本，以及由于過于笨重的外固定裝置限制了實驗動物的生理活動和步態，就會增加動物自我損傷的風險；另外，外固定裝置可能還會導致后續的感染．這套外固定架對小鼠股骨骨折固定的模型就好似臨床上用到的方式，而且同樣的適用于開放性的股骨骨折．

圖7 股骨骨折模型（外固定裝置）

2．4 利用三點彎曲工具制作小鼠的閉合骨折模型

三點彎曲重力驅動裝置［21］是廣泛應用于小鼠骨折模型制作領域的工具，最早由Bonnarens等［51］應用于制作兔子的脛骨骨折．簡單的三點彎曲裝置的設計易于研究人員制作、操作及掌握．然而，存在以下缺點：第一，由于小鼠股骨尺寸過小，所以該裝置在股骨上固定的點不容易定位；第二，該裝置的復位彈簧可能在頻繁應用過程中產生金屬疲勞，因此可能導致在整個實驗過程中非一致的骨折模型；第三，轉基因小鼠的骨骼相對較小，用該種工具制作一致性骨折極具挑戰［22］．

最新一代的重力驅動骨折裝置通過提供改善的股骨位點、持續的碰撞速度及可調節的動能輸入來解決上述問題［62］．這一裝置更適應小鼠大腿的解剖結構，新的復位彈簧提供更加持續的沖擊速度和優化的設備性能．能夠調節動能輸入使得通過調節沖擊時的質量和速度制作重復的橫行骨折成為可能．正是由于以上進步，在制作一個閉合的骨折模型時小鼠的體質量反而成為了一個可有可無的決定因素，這也成為了這個模型的一項附加優勢．

2．5 骨折愈合模型中的麻醉 小鼠的腹腔內注射麻醉是最早應用于手術過程中的麻醉方法，主要在研究小鼠的脛骨或腓骨骨折時應用，但是不能應用于肋骨骨折的研究過程［22］．由于研究人員需要在實驗過程中對實驗動物進行操控，而且在整個制作和修復骨折的過程中需要實驗小鼠不同的體位，所以整個過程需要在腹腔內注射麻醉下進行．吸入性麻醉最常應用于小鼠肋骨骨折模型的研究中，需要使用適用于小鼠的錐形面罩．最常用到的注射類麻醉藥為甲苯噻嗪（2 mg／kg）和氯苯甲氨環己酮（氯胺酮 75 mg／kg），優點為成本低、易于管理及對研究者無健康損傷［19－22，57］．

3 骨折愈合過程的評估

3．1 影像分析 在大多數的案例中，研究小鼠骨折愈合過程的影像學變化時，所用的小鼠標本必須在制作成骨折模型后的各個研究時間點上分別被處以安樂死［19］．高分辨率成像和二維或三維X線斷層掃描技術（微CT）通常會被用來評估小鼠骨折的愈合進程［22］．傳統的X?線攝片技術大致能夠區分骨折后形成的骨的大小尺寸及影像學密度［57］．而微CT掃描則可以反映出骨痂的具體信息，諸如骨痂組織的礦質密度、總的骨痂容量以及骨痂占骨折骨的體積分數［57］．

非侵入性的實時成像技術在過去的幾年間被引進用來評估活生物體內骨修復進程中的基因表達、蛋白質降解、細胞移位以及細胞死亡．新技術諸如生物熒光技術、近紅外光成像技術及核磁共振技術在研究中都嶄露頭角［19－22，57］．盡管微CT技術可以應用于體內，但是體外微CT則擁有更高的影像分辨率［66］．成像還能夠可視和定量地評估出愈合組織內的血管系統．此外，與造影劑聯合應用的體外3D微CT成像能夠單獨使愈合組織內的脈管系統成像．

3．2 骨折愈合過程中的組織形態學分析 組織形態學技術應用于骨折愈合、組織愈合進程的評估和分析中，這項技術已經足夠區分組織內的成骨細胞、破骨細胞以及這些細胞的合成代謝和分解代謝率［57］．

總之，在這些骨折愈合進程中的標本被從實驗動物體上切除及移除內植物后，一般都會遵循ASBMR的指導綱領對其進行固定、染色和分析對比度［67］．在給出骨痂的三維結構之后，可將骨痂的大小和組織構成進行重復計算，這對定義一項具有代表性、標準化的參數十分重要［19－22，57］．包括：①骨折間隙的骨痂大小與骨的直徑比值；②骨痂的大小與全部愈合組織大小的比值；③軟骨性骨痂面積與全部愈合組織大小的比值；④修復區域大小與全部愈合組織大小的比值．

3．3 生物力學分析 無損傷性的三點彎曲、損傷性的4點彎曲，以及扭曲、軸向測試等概念早已經被應用于研究小鼠的脛骨和股骨骨折修復的生物力學特性中［22］．作為對比，由于肋骨的生理解剖結構不規則，所以肋骨骨折模型并不適用于進行生物力學研究．一項沒有損傷性的三點彎曲測試可以測量小鼠股骨骨折模型在不同固定方式下愈合組織的剛度［20］．在這項沒有損傷的測試中，荷載?位移曲線線性曲度＞1%，增加負重就會停止．無損加載協議的構造會在宏觀和組織學上表現出來［20］．損傷性四點彎曲測試已經被用來進行小鼠的脛骨和股骨骨折模型極限抗彎剛度（N／mm）和彎曲荷載（N／mm）的測量［68］．極限彎曲載荷被定義為失敗的最大荷載，在荷載?變形曲線中被確定．扭曲與軸向測試已經被應用于研究小鼠股骨骨折模型的髓內固定，主要用來決定固定是否有效［22，58］．

總之，小鼠骨的尺寸過小，給生物力學測試帶來了很大的挑戰，所以需要更加精密的測量儀器．骨愈合過程中的任何生物力學分析結果的研究被表示為作為健側骨結果的百分比考慮動物的個體差異．

3．4 免疫組織化學研究 除了進行形態學研究，研究人員可以應用免疫組織化學分析技術對骨折時細胞內的不同蛋白質進行原位空間檢測，諸如細胞因子和細胞標記物等［50，68－69］．免疫組織化學技術的評估結果能夠被Western blotting（蛋白印跡法）及酶聯免疫吸附試驗技術等蛋白半定量分析方法所支持［70］．而原位雜交技術為我們了解不同類型細胞中相應信使RNA的表達提供了進一步信息［68］．另外，原位信使RNA表達的評估可以被半定量的技術諸如Northern blotting（North?ern印跡雜交）和RT?PCR（逆轉錄聚合酶鏈式反應）所支持［68］．而且，骨折愈合組中的細胞可以被作為培養細胞，從而進行后續的細胞學領域的研究．

3．5 步態的活躍度分析 步態分析是一項十分有用的技術，它可以幫助研究人員評估術后動物的運動模式［71－72］．步態分析已經被引進用來研究利用髓內針固定的小鼠股骨骨折模型中，去測試在骨折和固定后小鼠活動模式的改變［74］．動態的步態分析通過脛股角數字成像技術為研究提供持續的數據．在本項技術的研究中，脛股角的范圍和最大值是關鍵參數［72］．骨折的固定會導致脛股角活動范圍和峰值改變．通過對小鼠的步態分析，可以比較不同骨折固定技術對小鼠脛股角的活動范圍和峰值的影響．

4 結論

在研究骨折愈合的細胞和細胞分子機制時有大量不同的骨折模型可以應用．而針對開放或閉合的骨折模型，研究人員可以在應用或不應用各種不同的固定方式的情況下去研究骨折的正常愈合過程、骨折延遲愈合的過程以及骨不連的形成過程．所有的對比分析必須在最大化減小或消除變量的基礎條件下進行，比如實驗中所應用到的小鼠必須在年齡、重量、性別、種系上一致．為了成功的制作一個小鼠的閉合股骨骨折模型，使用新型的三點彎曲裝置可以制作可重復的股骨橫行骨折模型［73－74］．這樣，小鼠的瘦小骨骼并不是一項影響動物實驗的重要因素．時下流行的小鼠股骨骨折模型為研究人員在分子生物和基因層面研究正常骨折愈合過程、骨折延遲愈合過程以及骨不連的形成過程提供了標準模型．

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Research progresson bonefractureand different treatments in mouse models

ZHAO Yi1，XIA Yong?Ning1，2，YU Tie?Cheng11Department of Orthopedics，First Hospital，2Norman Bethune Health Science Center，Jilin Univeisity，Changchun 130021，China

Recently，mouse fracture models have increasingly attracted interests among researchers，for mouse genes can be inactivated，mutated or specifically expressed using transgenic and embryonic stem cell technology，which provides opportunities to observe the effect of an individual gene in the fracture healing process．Among current mouse fracture models，the mouse femur fracture models were mostly selected．To investigate the mecha?nism of normal fracture healing，the mouse femur or tibia is frac?tured using the new 3?point bending device（closed models）and is fixed with intramedullary pin，locking nail or intramedullary compression screw．In contrast，to investigate the mechanism of delayed healing and non?union formation，the mouse femur is osteotomized using an open surgical approach（open models）and is fixed with pin?clip device，interlocking nail，locking plate or external fixator．To evaluate the process of fracture healing，a lot of analytical methods are selectable，ranging from traditional meth?ods such as radiological，histological and biomechanical analyses to MRI，microscopic CT，radionuclide imaging，and detection of specific molecules and genes．Gait analysis is another useful study method．In summary，current mouse femur fracture models provide standardized methods for us to analyze physiology，biomechanics，histology，molecular biology，and genetics aspects of normal frac?ture healing，delayed healing or non－union formation．The opin?ions given in this review might help researchers to perform in vivo bone healing experiments．

animal model；mouse fracture model；bone repair；mice；fracture stabilization

2095?6894（2017）06?83?07

R247．1

A

2017－04－29；接受日期：2017－05－13

國家自然科學基金（81172183，31470932）

趙 毅．副教授．E?mail：tiechengyu＠163．com

于鐵成．博士，教授，主任醫師．E?mail：tiechengyu＠163．com