骨质疏松研究的大型动物模型:小型反刍动物(绵羊和山羊)官方manbetx手机版

在健康的骨骼中,不断发生骨重塑,在一个称为吸收的过程中,成熟的骨组织被移除,新的组织形成,以维持骨骼强度和矿物质的连续平衡,并在它们的阶段之间严格协调,不仅是骨的吸收和重建的数量,而且是在它必须发生的确切位置。骨重塑周期有三个阶段:骨形成的起始阶段、过渡(逆转)阶段和终止阶段。

雌激素在骨重塑中的作用

图1所示。雌激素在骨重塑中的作用。A)正常骨重塑和B)雌激素缺乏:RANKL生成增加,破骨细胞数量和活性增加,成骨细胞抑制和骨细胞失调。

在骨重塑过程中,核因子kB配体受体激活因子(RANKL)和巨噬细胞集落刺激因子(M-CSF)促进破骨细胞成熟,从而形成骨吸收腔隙,抑制成骨细胞的分化和活性。骨钙素和胶原- i吸引骨吸收的前体,也为破骨细胞准备骨表面。然后,破骨细胞附着在骨基质上。在这个阶段,破骨细胞极化,吸收腔隙酸化,溶酶体酶被释放到其中。因此,矩阵被溶解,其元素被移除。细胞外钙的积累诱导破骨细胞凋亡。之后,吞噬细胞在新吸收的表面形成一条反转线,并对其进行修饰以供成骨细胞识别。此外,骨基质中储存的生长因子,如转化生长因子β (TGF-β)和胰岛素样生长因子2 (IGF-2)的释放,刺激成骨细胞分化,激活吸收腔隙中骨形成。最后,成骨细胞产生骨保护素(OPG)和信号传导3,抑制破骨细胞分化,从而抑制骨吸收。为了结束这个循环,成骨细胞分化成骨衬细胞,骨表面再次被它们覆盖,或者分化成骨细胞。 Osteoblasts and osteoclasts activities are controlled by a variety of cytokines and hormones, such as oestrogen. Thus, the lack of estrogen leads to unbalanced remodeling, enhancing the expression of M-CSF, RANKL and tumor necrosis factor α (TNF-α) and fails to express OPG. Consequently, there is an enhancement of osteoclasts formation and of bone resorption because there is no osteoclasts apoptosis performed by oestrogen. Moreover, the lack of oestrogen suppress osteoblast differentiation and activity by mesenchymal stem cells and consequently, inhibits the production of IGF-2 and TGF-β (Fig. 1).

骨质疏松症是最常见的骨骼代谢紊乱,其特征是骨量和结构的系统性损失,增加了脆性骨折的风险。因此,改善骨质疏松性骨组织内植入物固定的努力导致对合适的大型动物模型的需求不断增加,用于生物材料、假体部件和医疗器械的研究。官方manbetx手机版到目前为止,最常用的骨质疏松小反刍动物模型是卵巢切除(OVX)羊,术后12个月或更长时间,作为生物材料研究、骨增强、植入物固定效果、脆性骨折愈合过程改善或骨缺损修复研究的手术模型,用于骨质减少或骨质疏松的骨,或通过OVX羊结合钙/维生素d缺乏饮食和糖皮质激素应用6个月的联合治疗。官方manbetx手机版用于骨质疏松研究的山羊模型在与绵羊相关的骨质疏松研究中被用于非常官方manbetx手机版有限的研究,特别是在术后24个月后使用OVX模型。最近,糖皮质激素治疗的OVX老龄羊骨质疏松诱导的病理生理机制被阐明,与绝经后妇女糖皮质激素诱导骨质疏松的病理生理机制相似。这种机制导致逆转阶段的停止导致显著的骨质流失,导致骨形成和吸收在逆转阶段的不耦合,支持这种大型动物模型在骨质疏松症病理生理学研究中的重要性,以及作为骨科植入物和生物材料研究的临床前模型。官方manbetx手机版最近的另一项研究阐明了骨质疏松绵羊模型中RANKL/OPG的骨细胞调控,结论是在类固醇诱导的骨质疏松的晚期进行性阶段,骨细胞中RANKL的表达受到刺激。随着对小反刍动物骨质疏松诱导的病理生理机制的了解的增加,这些动物模型的研究应该更有信心地进行,以获得人类转座的结果。

伊莎贝尔·r·迪亚斯1、2、3维拉·巴罗斯2,3约瑟夫·a·卡马萨1jo o A. Bordelo1佩德罗·s·巴博2,3Jorge T. de Azevedo4、5卡洛斯·a·维加斯1、2、3努诺·Dourado6瑞·l·赖斯2,3曼纽拉·e·戈麦斯2,3
1Trás-os-Montes e Alto Douro大学(UTAD)农业与兽医学院(ECAV)兽医科学系,Quinta de Prados, 5000-801 villa Real,葡萄牙
2B 's官方manbetx手机版研究小组-生物材料,生物降解和仿生学,高分子工程系,米尼奥大学,欧洲组织工程和再生医学卓越研究所总部,AvePark - Parque da Ciência e Tecnologia, Zona Industrial da Gandra, 4805-017 Barco, guimar,葡萄牙
3.ICVS/3B’s - PT政府联合实验室,布拉加/吉马尔斯,葡萄牙
4UTAD, ECAV动物科学系,Quinta de Prados, 5000-801 villa Real,葡萄牙
5CECAV -动物和兽医研究中心,ECAV, UTAD, Q官方manbetx手机版uinta de Prados, 5000-801 villa Real,葡萄牙
6CMEMS-UMinho,葡萄牙米尼奥大学机械工程系,阿祖莱姆校区,4804-533 guimar es

出版

小反刍动物(绵羊和山羊)作为骨质疏松症研究模型的临床前和转化研究。官方manbetx手机版
Dias IR, Camassa JA, Bordelo JA, Babo PS, Viegas CA, Dourado N, Reis RL, Gomes ME
当前骨质疏松症代表2018年4月

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