《Annals of Anatomy - Anatomischer Anzeiger》：Establishment of an animal model of shaft femoral pseudoarthrosis in rabbits
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兔股骨假关节模型建立及肌肉移植对愈合影响研究。通过制作兔股骨缺损并外固定器固定，对照组观察8周，实验组P1、P2组分别于肌肉移植后8周、12周评估骨愈合。结果显示实验组出现假关节特征，骨形成减少，纤维软骨组织增多，COL1A1和RUNX2表达下调。该模型为骨不连研究提供可靠平台。
Achraf Lajmi|Najah Elmounedi|Manel Mellouli|Raja Amri|Nizar Sahnoun|Melek Turki|Sami Sellami|Zoubaier Ellouz|Hassib Keskes
突尼斯斯法克斯HUC Habib Bourguiba大学骨科与创伤学系
摘要
方法
24只新西兰白兔被分为三组。模型包括创建一个通过外部固定器稳定的股骨缺损。在对照组中，于8周时评估骨愈合情况。在P1组和P2组中，缺损部位增加了肌肉植入物，并分别在8周和12周时进行愈合评估。通过放射学、宏观观察、组织学和分子分析来评估骨愈合情况，包括使用qRT-PCR检测I型胶原（COL1A1）和RUNX2 mRNA的表达。
结果
对照组的所有兔子均实现了完全骨愈合。相比之下，P1组和P2组表现出假关节的放射学特征，包括持续的骨片段间隙、髓腔闭塞和骨端吸收。组织学分析显示缺损部位存在纤维软骨组织和残留肌肉。与对照组相比，P1组和P2组的骨形成显著减少，纤维软骨组织增多。P1组和P2组在骨组织和纤维软骨组织的比例上没有显著差异。分子分析支持了这些发现，P1组的COL1A1和RUNX2表达显著降低。
结论
我们成功建立了可重复的兔股骨干假关节模型，该模型可用于评估新的治疗策略。
引言
假关节是指由于正常骨修复过程中断或停止导致骨折无法愈合的情况。当骨折端之间形成纤维软骨或纤维组织时，就会发生这种不愈合现象（Basile等人，2022年）。据文献报道，大约5-10%的人类骨折无法愈合并发展为假关节（Zura等人，2016年）。多种局部因素会显著促进假关节的发生，包括生物力学不稳定、感染、医源性因素、血管供应不足、骨片段接触不良以及初始损伤的严重程度（Perumal和Roberts，2007年）。
最近，股骨干骨折中假关节的发生率有所增加。然而，与肱骨干假关节相比，其发生率较低，后者每年发生在1.9%至10%的骨折中（Basile等人，2022年），而胫骨干假关节的发生率约为13.3%（Mundi等人，2020年）。股骨骨折中假关节发病率的增加（每年约占所有骨折的1.9-5%，Wu，2022年）是由于多发性严重损伤患者的存活率提高以及髓内钉治疗的适应症范围扩大（Galal，2018年）。此外，Vincken等人（2023年）强调了假关节对生活质量的影响，这突显了继续研究这一并发症的临床和以患者为中心的结果的必要性。
长骨不愈合通常会带来显著的诊断和治疗挑战，并对功能和社会经济产生显著影响（Lin等人，2018年；Schwartz等人，2009年）。它经常与骨质量下降相关，从而影响生活质量（Basile等人，2022年）。由于技术多样且缺乏明确的指导原则，治疗仍然具有挑战性和争议性。文献中缺乏标准技术，这鼓励了进一步的科学研究。尽管动物模型对于开发外科技术并非必不可少，但它们在人类临床应用前探索和优化新方法方面具有价值。特别是，假关节的动物模型对于理解病理机制和评估新的治疗策略至关重要（Siebert和Makarewich，2022年）。已经提出了几种临床前动物模型（Onishi等人，2020年），但它们并不能完全模拟假关节的病理生理学。骨切除术已被用于创建导致不愈合的关键物质缺失，但尚未有报道使用肌肉植入物的兔股骨假关节模型，这突显了我们研究的创新性。
本研究旨在通过肌肉植入技术建立兔股骨干假关节模型，以模拟萎缩性不愈合。该方法包括在兔股骨创建缺损、植入阔筋膜张肌（TFL），并使用外部固定器稳定该区域。在模型建立后的8周和12周进行了放射学、宏观观察和组织学评估。为了提高研究的准确性，还在8周时进行了分子分析。
部分内容
动物组
本研究使用了24只健康的成年新西兰白兔，年龄在7至8个月之间，平均体重为2.5 ± 0.09公斤。它们被饲养在单独的笼子里，可以自由获取食物和水，环境温度控制在25±2°C，具有规律的12:12小时光照周期。在研究开始前，兔子经过了10天的适应期。它们被随机分为三组：一个对照组和两个实验性假关节组。
结果
有两只兔子被排除在研究之外：一只因手术部位感染，另一只因股骨操作过程中发生髁上骨折。这些排除发生在随机分组之后但在统计分析之前。放射学和组织学评估是在盲法条件下进行的。图像阅片者和组织学评估者对组别分配不知情，以尽量减少结果评估的潜在偏见。
讨论
我们成功建立了一种模仿人类常见模式的兔股骨干假关节模型。我们的模型简单、可靠、成本效益高且高效，适合研究假关节的发病机制和评估新的治疗方法。该模型的有效性通过放射学、组织学和分子分析得到了验证。据我们所知，这是首个基于肌肉植入的兔模型。
结论
在这项研究中，我们成功开发并验证了一种新的兔股骨干假关节模型，通过全面的放射学、组织学和分子分析得到了证实。通过引入骨缺失和肌肉植入，该模型一致地诱导出了以纤维软骨组织形成和关键成骨基因COL1A1及RUNX2表达下调为特征的假关节。这一可靠且可重复的模型为未来的研究提供了有价值的平台。
伦理
所有外科干预和实验方案均获得了斯法克斯大学动物研究伦理委员会的批准，符合国际实验室动物护理和使用指南，并得到了动物伦理委员会的认可（批准编号：94–1939）。
CRediT作者贡献声明
Manel Mellouli：验证、资源、方法学。Raja Amri：验证。Nizar Sahnoun：可视化、验证、监督。Melek Turki：可视化、验证、方法学。Sami Sellami：可视化、验证、资源、方法学。Zoubaier Ellouz：可视化、验证。Hassib Keskes：写作-审稿与编辑、可视化、验证、监督。Achraf Lajmi：项目管理、方法学、调查、数据分析、概念化。
