基于病证结合特点的绝经后骨质疏松症动物模型分析

陈 明，周帅琪，王尚全*，展嘉文，董永丽，齐保玉，王 达，尹煜辉

（1.中国中医科学院望京医院，北京 100102；2.中医正骨技术北京市重点实验室，北京 100102；3.北京中医药大学，北京 100029）

骨质疏松症（osteoporosis，OP）是一种以骨量减少，骨组织微结构退化，从而导致骨脆性增加，易发生骨折的进行性全身性骨病[1]。绝经后骨质疏松症（postmenopausal osteoporosis，PMOP）是OP 中最常见的一种，主要由女性绝经后体内激素水平改变导致[2]。在我国40 岁以上女性PMOP 患病率高达32.5%[3]。PMOP引起的脆性骨折，对患者生活和心理影响巨大，其生活质量的下降和死亡风险的增加均与脆性骨折密切相关[4-6]。因此，预防和尽早对绝经后女性骨量减少进行干预，避免脆性骨折的发生至关重要。

PMOP 发生机制尚未盖棺定论[7]，明确疾病发生机制需要合适的动物模型。在中医药研究中，制备具有西医疾病特征和中医证候特征的实验动物模型，对中医药防治PMOP 研究具有重大意义。本文旨对现有PMOP 动物模型进行梳理, 以期为构建符合中医临床特点的PMOP 动物模型提供参考。

1 PMOP 的病因病机

1.1 PMOP 现代医学病因病机 现代医学认为PMOP是由雌激素分泌降低、体力活动减少、营养不均衡或相对缺失带来的外部机制和随着年龄增长带来的细胞衰老、损伤和修复中的改变，骨细胞及组织的增殖、分化和功能下降等内在机制共同作用导致的结果[8-9]。绝经后女性因为卵巢功能的衰退，导致雌激素分泌减少。雌激素在调节破骨细胞功能方面发挥抑制破骨细胞分化和促凋亡作用[10-13]，减少骨吸收。在调节成骨细胞功能方面，促进成骨细胞增殖、抑制细胞凋亡[14-15]，促进间充质干细胞成骨样分化[16]，促进骨形成。除了雌激素缺乏外，近年来研究表明氧化应激反应、肠道菌群作用、铁过载状态等均直接或间接影响PMOP 发生[17-19]，形成了该疾病多系统共同参与的发病机制。

1.2 PMOP 中医病因病机 PMOP 属中医“骨痿”“骨痹”“骨枯”等范畴[20-21]。肾藏精主骨生髓，肾气亏虚、肾精不足日久影响骨骼健康，导致PMOP。多数医家认为本病病机可归纳为本虚标实，本虚即脏器虚衰，标实包含血瘀、痰浊。气虚推动无力，血行不畅则血瘀，血瘀、痰浊又可进一步加重气血运行不畅[22]，导致脏腑失于濡养，引发肝脾肾功能失调，加快PMOP 发展。

2 PMOP 的临床特点

2.1 西医诊断标准 PMOP 诊断需要依靠病史采集、体格检查、骨密度测定、影像学检查和必要的生化检测，在诊断PMOP之前，要排除导致继发性OP的因素，如影响骨代谢的内分泌/免疫系统疾病、影响维生素D 和钙吸收的疾病，肿瘤或长期服用糖皮质激素等影响骨代谢药物的情况。PMOP 诊断可参考中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会发布的《原发性骨质疏松症诊疗指南（2017）》[23]。

2.2 中医证候诊断标准 PMOP 中医证候诊断标准参照中华中医药学会发布的《绝经后骨质疏松症（骨痿）中医药诊疗指南（2019 年版）》[24]，主要包括脾肾阳虚证、肝肾阴虚证和肾虚血瘀证。详见表1。

表1 PMOP 中医辨证分型

3 动物模型分析

3.1 动物选择 OP 动物模型构建可选择种类较多，例如大鼠、小鼠、猪、兔、羊和非人类灵长类动物（猴子）等，根据实验目的可对动物种类进行筛选。基于PMOP 致病因素，选择动物及造模方式上应以动物体内雌激素水平下降为主。此外，实验动物应具备操作方便、与人体条件相近和对特定疾病研究适宜等特点[25]。OP 实验研究动物模型优缺点见表2。

表2 实验动物种类和评价

3.2 模型临床吻合度 目前OP 模型造模方法主要有激素干预法、药源性造模法、失用性造模法和营养性造模法。药源性造模法、失用性造模法、营养性造模法等造模方法与动物体内雌激素水平关联较小，不适用于PMOP 研究。

激素干预法造模包括手术和药物去势。前者通过切除双侧卵巢，迅降低动物体内雌激素，达到造模需求。该方法降低雌激素方式与临床患者绝经后激素水平长期缓慢下降特征存在差异，手术创伤后应激和电解质紊乱对实验亦有影响。但此类方法成功率高、可重复性好，多被研究人员所采纳。后者是直接给予动物抑制雌激素分泌的药物，以降低雌激素水平。此方法能降低动物应激反应的影响，但存在药物不良反应等情况，因此其推广使用受到限制[26]。为满足中医药相关研究，动物模型构建应充分考虑中医证候特点，将现代医学 “病”与中医“证”结合，为中医药研究提供更贴合临床的疾病动物模型[27]。

4 讨论

动物模型是临床和基础研究的桥梁，实验方案合理设计和严谨实施可为临床研究提供可靠证据[28]。

4.1 病证结合动物模型的思路 病证结合动物模型构建思路分为两类，一种是将病理病因等因素混合作用于动物；另一种是通过对疾病模型辨证，寻找证的属性。病和证相互叠加于实验动物，是多数研究人员的造模思路，这一方法符合临床实际中病和证的关联[44]。但也存在局限性[45-46]：1）对证候判定重复性较差，主观性强；2）病和证致病因素施加时序性存在较多争议；3）模型的整体评价方法缺乏量化标准。

4.2 PMOP 病证结合动物模型的发展 临床实践指南将PMOP 分为脾肾阳虚证、肝肾阴虚证和肾虚血瘀证三个证型[24]；另有指南分为脾肾阳虚证、肝肾阴虚证、肾阴阳两虚证和肾虚血瘀证四个证型[2]。有研究者从外邪和内伤致病因素出发，对实验动物施加外邪（注射糖皮质激素或番泻叶灌胃+饮食失节）和内伤（过度劳倦）干预措施，成功制备出脾肾阳虚型PMOP 动物模型[47-48]。肝肾阴虚证和肾虚血瘀证模型多通过外源性增加动物激素水平，影响其体内激素调控轴功能以构建模型[49-51]。

病证结合动物模型评价通常将“病”和“证”分开。“病”的检测指标有骨密度、骨组织形态计量学、生化指标和骨生物力学指标等，主要指标为骨量和骨组织显微结构的变化[52]。“证”的评价依据四诊信息进行，但动物舌脉等指标无法准确获得，主要依靠其行为学表现或实验室检查。尤其在实验室检查方面，还可增加血清环磷酸腺苷（cAMP）、环磷酸鸟苷（cGMP）等可以反应中医证型的相关指标[53]，为证型判定提供客观参考。此外，还要积极采用新的检测技术和方法，引入系统生物学技术和整合医学概念，与中医整体观念相融合，以解决四诊信息收集存在的局限性问题。同时寻找两者之间密切关联的指标，用于证候本质的研究，为今后证候确定和评价提供客观标准。

5 结语

PMOP 病证结合动物模型的制备和深入研究，对PMOP 疾病的药物疗效评价以及发病机制研究意义重大，也是中医药现代化发展所必不可少的工具。目前，PMOP 动物模型的制备和评价方法尚不全面，构建良好模拟临床实际，客观、全面和稳定的病证结合动物模型仍与预期存在较大距离。今后PMOP 动物模型的研究和使用，需根据研究目标和预期结果进行综合考虑，对宏观和微观指标进行全面优化设计，完善病证结合动物模型的制备和评价方法，获得更严谨的实验数据，为相关研究提供证据支持。