小鼠臨界尺寸顱骨缺損模型（critical-size calvarial defects）是骨再生、骨修復(fù)材料及生長因子治療研究中經(jīng)典、應(yīng)用廣泛的體內(nèi)動(dòng)物模型。臨界尺寸缺損定義為：動(dòng)物自身無法通過生理性骨修復(fù)愈合、終生無法自主閉合的骨缺損尺寸，可排除自身修復(fù)干擾，精準(zhǔn)評(píng)價(jià)外源藥物、細(xì)胞、支架材料及生長因子的骨再生促進(jìn)效果。

一、模型基本參數(shù)

常規(guī)采用6–8周齡C57BL/6小鼠，顱骨正中頂骨區(qū)域制備圓形全層骨缺損。小鼠顱骨臨界缺損的標(biāo)準(zhǔn)直徑為3.0–4.0 mm。該尺寸下，小鼠自身骨再生能力無法填補(bǔ)缺損區(qū)域，術(shù)后8–12周仍存在明顯骨缺損空腔，是評(píng)價(jià)骨修復(fù)療效的標(biāo)準(zhǔn)模型尺寸。

二、模型造模原理

小鼠顱骨骨板薄、血供相對(duì)有限、成骨潛能較低，超大臨界尺寸缺損會(huì)破壞局部骨膜成骨體系，阻斷內(nèi)源成骨細(xì)胞的遷移與增殖。在無外源性干預(yù)條件下，缺損區(qū)域僅形成纖維結(jié)締組織填充，無法完成骨重塑與骨再生，能夠客觀、真實(shí)地反映各類治療手段的骨修復(fù)效能，廣泛應(yīng)用于BMP-2、PDGF-BB等生長因子、免疫調(diào)控制劑及組織工程支架的體內(nèi)藥效驗(yàn)證。

三、適用研究方向

該模型主要用于驗(yàn)證：生長因子介導(dǎo)的骨再生修復(fù)效果、炎癥微環(huán)境對(duì)骨修復(fù)的抑制作用、免疫調(diào)控（巨噬細(xì)胞/白介素信號(hào)調(diào)控）改善骨缺損修復(fù)、新型生物材料的骨誘導(dǎo)能力等，適配IL-1受體拮抗、炎癥微環(huán)境調(diào)控聯(lián)合生長因子治療的相關(guān)機(jī)制與療效研究。

四、模型優(yōu)勢(shì)

造模操作簡單、創(chuàng)傷小、小鼠存活率高、重復(fù)性好；缺損自愈率極低，實(shí)驗(yàn)陰性對(duì)照穩(wěn)定；能夠同時(shí)檢測(cè)骨新生量、骨密度、炎癥浸潤水平，可結(jié)合免疫組化、流式細(xì)胞術(shù)、Micro-CT掃描等多維度指標(biāo)評(píng)價(jià)修復(fù)效果，是骨再生領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體內(nèi)評(píng)價(jià)模型。

骨再生、骨修復(fù)模型中，如何研究巨噬細(xì)胞的功能? 一個(gè)重要的手段就是建立疾病模型，體內(nèi)給藥使用荷蘭Liposoma的巨噬細(xì)胞清除劑氯膦酸鹽脂質(zhì)體ClodronateLiposomes & Control Liposomes。

氯膦酸鹽脂質(zhì)體清除小鼠顱骨缺損模型巨噬細(xì)胞實(shí)驗(yàn)方案

顱骨缺損模型

用于手術(shù)的小鼠為10至12周齡。用異氟烷麻醉小鼠，并剃除頭頂毛發(fā)。行縱向切口以暴露顱骨，并通過牽開軟組織暴露骨組織。使用鉆頭在顱骨矢狀縫兩側(cè)的頂骨上各制造一個(gè)顱骨開窗缺損（直徑4.5 mm）。缺損用生理鹽水沖洗后，用聚合在硬腦膜上方的纖維蛋白基質(zhì)覆蓋[每缺損40 μl，含纖維蛋白原（14 mg/ml；Enzyme Research Laboratories）、牛凝血酶（4 U/ml；Sigma-Aldrich）、5 mM CaCl?和抑肽酶（25 μg/ml；Roche）]。在特定實(shí)驗(yàn)條件下，基質(zhì)中還添加了1 μg生長因子及IL-1Ra變體。隨后，用縫線閉合軟組織。作為鎮(zhèn)痛藥，小鼠接受皮下注射麻醉試劑（0.1 mg/kg）。術(shù)后8周處死小鼠，并通過顯微計(jì)算機(jī)斷層掃描（microCT）對(duì)顱骨進(jìn)行分析。