基于病證結合特點的絕經后骨質疏松癥動物模型分析

陳 明，周帥琪，王尚全*，展嘉文，董永麗，齊保玉，王 達，尹煜輝

（1.中國中醫科學院望京醫院，北京 100102；2.中醫正骨技術北京市重點實驗室，北京 100102；3.北京中醫藥大學，北京 100029）

骨質疏松癥（osteoporosis，OP）是一種以骨量減少，骨組織微結構退化，從而導致骨脆性增加，易發生骨折的進行性全身性骨病[1]。絕經后骨質疏松癥（postmenopausal osteoporosis，PMOP）是OP 中最常見的一種，主要由女性絕經后體內激素水平改變導致[2]。在我國40 歲以上女性PMOP 患病率高達32.5%[3]。PMOP引起的脆性骨折，對患者生活和心理影響巨大，其生活質量的下降和死亡風險的增加均與脆性骨折密切相關[4-6]。因此，預防和盡早對絕經后女性骨量減少進行干預，避免脆性骨折的發生至關重要。

PMOP 發生機制尚未蓋棺定論[7]，明確疾病發生機制需要合適的動物模型。在中醫藥研究中，制備具有西醫疾病特征和中醫證候特征的實驗動物模型，對中醫藥防治PMOP 研究具有重大意義。本文旨對現有PMOP 動物模型進行梳理, 以期為構建符合中醫臨床特點的PMOP 動物模型提供參考。

1 PMOP 的病因病機

1.1 PMOP 現代醫學病因病機 現代醫學認為PMOP是由雌激素分泌降低、體力活動減少、營養不均衡或相對缺失帶來的外部機制和隨著年齡增長帶來的細胞衰老、損傷和修復中的改變，骨細胞及組織的增殖、分化和功能下降等內在機制共同作用導致的結果[8-9]。絕經后女性因為卵巢功能的衰退，導致雌激素分泌減少。雌激素在調節破骨細胞功能方面發揮抑制破骨細胞分化和促凋亡作用[10-13]，減少骨吸收。在調節成骨細胞功能方面，促進成骨細胞增殖、抑制細胞凋亡[14-15]，促進間充質干細胞成骨樣分化[16]，促進骨形成。除了雌激素缺乏外，近年來研究表明氧化應激反應、腸道菌群作用、鐵過載狀態等均直接或間接影響PMOP 發生[17-19]，形成了該疾病多系統共同參與的發病機制。

1.2 PMOP 中醫病因病機 PMOP 屬中醫“骨痿”“骨痹”“骨枯”等范疇[20-21]。腎藏精主骨生髓，腎氣虧虛、腎精不足日久影響骨骼健康，導致PMOP。多數醫家認為本病病機可歸納為本虛標實，本虛即臟器虛衰，標實包含血瘀、痰濁。氣虛推動無力，血行不暢則血瘀，血瘀、痰濁又可進一步加重氣血運行不暢[22]，導致臟腑失于濡養，引發肝脾腎功能失調，加快PMOP 發展。

2 PMOP 的臨床特點

2.1 西醫診斷標準 PMOP 診斷需要依靠病史采集、體格檢查、骨密度測定、影像學檢查和必要的生化檢測，在診斷PMOP之前，要排除導致繼發性OP的因素，如影響骨代謝的內分泌/免疫系統疾病、影響維生素D 和鈣吸收的疾病，腫瘤或長期服用糖皮質激素等影響骨代謝藥物的情況。PMOP 診斷可參考中華醫學會骨質疏松和骨礦鹽疾病分會發布的《原發性骨質疏松癥診療指南（2017）》[23]。

2.2 中醫證候診斷標準 PMOP 中醫證候診斷標準參照中華中醫藥學會發布的《絕經后骨質疏松癥（骨痿）中醫藥診療指南（2019 年版）》[24]，主要包括脾腎陽虛證、肝腎陰虛證和腎虛血瘀證。詳見表1。

表1 PMOP 中醫辨證分型

3 動物模型分析

3.1 動物選擇 OP 動物模型構建可選擇種類較多，例如大鼠、小鼠、豬、兔、羊和非人類靈長類動物（猴子）等，根據實驗目的可對動物種類進行篩選。基于PMOP 致病因素，選擇動物及造模方式上應以動物體內雌激素水平下降為主。此外，實驗動物應具備操作方便、與人體條件相近和對特定疾病研究適宜等特點[25]。OP 實驗研究動物模型優缺點見表2。

表2 實驗動物種類和評價

3.2 模型臨床吻合度 目前OP 模型造模方法主要有激素干預法、藥源性造模法、失用性造模法和營養性造模法。藥源性造模法、失用性造模法、營養性造模法等造模方法與動物體內雌激素水平關聯較小，不適用于PMOP 研究。

激素干預法造模包括手術和藥物去勢。前者通過切除雙側卵巢，迅降低動物體內雌激素，達到造模需求。該方法降低雌激素方式與臨床患者絕經后激素水平長期緩慢下降特征存在差異，手術創傷后應激和電解質紊亂對實驗亦有影響。但此類方法成功率高、可重復性好，多被研究人員所采納。后者是直接給予動物抑制雌激素分泌的藥物，以降低雌激素水平。此方法能降低動物應激反應的影響，但存在藥物不良反應等情況，因此其推廣使用受到限制[26]。為滿足中醫藥相關研究，動物模型構建應充分考慮中醫證候特點，將現代醫學 “病”與中醫“證”結合，為中醫藥研究提供更貼合臨床的疾病動物模型[27]。

4 討論

動物模型是臨床和基礎研究的橋梁，實驗方案合理設計和嚴謹實施可為臨床研究提供可靠證據[28]。

4.1 病證結合動物模型的思路 病證結合動物模型構建思路分為兩類，一種是將病理病因等因素混合作用于動物；另一種是通過對疾病模型辨證，尋找證的屬性。病和證相互疊加于實驗動物，是多數研究人員的造模思路，這一方法符合臨床實際中病和證的關聯[44]。但也存在局限性[45-46]：1）對證候判定重復性較差，主觀性強；2）病和證致病因素施加時序性存在較多爭議；3）模型的整體評價方法缺乏量化標準。

4.2 PMOP 病證結合動物模型的發展 臨床實踐指南將PMOP 分為脾腎陽虛證、肝腎陰虛證和腎虛血瘀證三個證型[24]；另有指南分為脾腎陽虛證、肝腎陰虛證、腎陰陽兩虛證和腎虛血瘀證四個證型[2]。有研究者從外邪和內傷致病因素出發，對實驗動物施加外邪（注射糖皮質激素或番瀉葉灌胃+飲食失節）和內傷（過度勞倦）干預措施，成功制備出脾腎陽虛型PMOP 動物模型[47-48]。肝腎陰虛證和腎虛血瘀證模型多通過外源性增加動物激素水平，影響其體內激素調控軸功能以構建模型[49-51]。

病證結合動物模型評價通常將“病”和“證”分開。“病”的檢測指標有骨密度、骨組織形態計量學、生化指標和骨生物力學指標等，主要指標為骨量和骨組織顯微結構的變化[52]。“證”的評價依據四診信息進行，但動物舌脈等指標無法準確獲得，主要依靠其行為學表現或實驗室檢查。尤其在實驗室檢查方面，還可增加血清環磷酸腺苷（cAMP）、環磷酸鳥苷（cGMP）等可以反應中醫證型的相關指標[53]，為證型判定提供客觀參考。此外，還要積極采用新的檢測技術和方法，引入系統生物學技術和整合醫學概念，與中醫整體觀念相融合，以解決四診信息收集存在的局限性問題。同時尋找兩者之間密切關聯的指標，用于證候本質的研究，為今后證候確定和評價提供客觀標準。

5 結語

PMOP 病證結合動物模型的制備和深入研究，對PMOP 疾病的藥物療效評價以及發病機制研究意義重大，也是中醫藥現代化發展所必不可少的工具。目前，PMOP 動物模型的制備和評價方法尚不全面，構建良好模擬臨床實際，客觀、全面和穩定的病證結合動物模型仍與預期存在較大距離。今后PMOP 動物模型的研究和使用，需根據研究目標和預期結果進行綜合考慮，對宏觀和微觀指標進行全面優化設計，完善病證結合動物模型的制備和評價方法，獲得更嚴謹的實驗數據，為相關研究提供證據支持。