骨性关节炎（OA）动物实验研究用户指南

——围绕创伤后退变、疼痛主导型OA、代谢型OA与原发/老龄OA构建的动物模型研究综合解决方案平台

本指南面向计划开展骨关节炎药效、机制、剂型或转化研究的客户，核心目标是帮助快速回答四个问题：项目该选哪类模型、不同药物应优先进入哪条模型路径、什么时候开始给药更贴近临床，以及哪些模型更适合回答疼痛改善、结构保护、代谢联动或原发慢病进展等关键问题。

一、选模总逻辑

骨关节炎模型不能只看“软骨是否磨损”，真正决定模型选择的，是项目要回答的疾病主线。当前常见研究路径主要分为四类：创伤后骨关节炎、疼痛主导型骨关节炎、代谢型骨关节炎，以及原发或老龄相关骨关节炎。不同模型在病程速度、结构破坏强度、疼痛读出敏感性和临床映射上差异明显，因此没有任何单一模型能够覆盖人类OA的全部异质性。

在项目立项前，建议先明确三件事。第一，本项目更重视镇痛和症状改善，还是结构保护与疾病修饰。第二，疾病机制更偏向创伤后关节不稳、代谢炎症驱动，还是衰老与自然退变。第三，研究目的是短周期快速筛选，还是中长期慢病验证。这三个判断基本决定了项目是优先选择MIA，还是DMM、ACLT、MMT，还是高脂饮食相关模型，或自发性老龄模型。

二、核心模型解析

2.1 DMM内侧半月板失稳模型

DMM通过切断内侧半月板胫骨韧带造成渐进性关节不稳，是目前最常用的小鼠创伤后骨关节炎模型之一，尤其适合在C57BL/6背景下开展分子机制和遗传学研究。与ACLT相比，DMM创伤更轻、退变更渐进，更贴近半月板失稳导致的早中期创伤后OA。

这一模型适合小分子、RNA药物、基因编辑或通路调控药物、纳米递送体系以及早中期结构保护项目。其优势是手术相对温和、病程节奏较稳定、遗传工具丰富；局限在于关节体积小、手术依赖性强，不适合作为高通量快筛平台，也不能单独替代原发或老龄OA。

常用对照思路包括以celecoxib作为疼痛对照，以曲安奈德或透明质酸作为局部对照；若项目主张结构保护，可加入研究性疾病修饰性骨关节炎药物作为参考，但不宜将其视为统一金标准。

检测指标通常包括OARSI评分、疼痛阈、步态、micro-CT、软骨代谢标志物、炎症转录组和常规病理。整体上，DMM属于中度、渐进型创伤后OA模型。

2.2 ACLT前交叉韧带横断模型

ACLT通过切断前交叉韧带造成明显关节不稳，在大鼠和兔中应用较多，结构破坏和影像终点较清晰，更接近临床中的韧带损伤后骨关节炎。对于局部注射制剂、长效缓释系统、生物材料以及强调结构保护的项目，ACLT通常是非常合适的选择。

该模型的优势在于结构破坏稳定，影像与局部终点清楚，便于承载关节腔给药、局部暴露与桥接评价；局限在于创伤强度较高，不适合高通量筛药，也不适合精细模拟缓慢自然病程。

常用对照包括celecoxib或naproxen作为症状对照，曲安奈德和透明质酸作为关节腔对照。

检测上通常结合OARSI、Safranin O染色、micro-CT、MRI、滑膜炎评分、关节液生化指标、步态与负重测试。严重程度通常定位为中高严重度、结构破坏明确型创伤后OA。

2.3 Hulth复合不稳模型

Hulth模型通过多韧带切断并联合处理内侧半月板，造成更剧烈的关节不稳和更快的退变。它更像是一个高挑战模型，适合在短时间内拉开局部结构保护或修复差异，尤其适用于重度局部修复材料、强结构保护候选药以及早期强干预项目。

这一模型的最大优势是退变快、组间差异容易被放大；最大局限是病程过于激进，对典型慢性骨关节炎的外推能力有限。

常用对照仍以NSAID、关节腔糖皮质激素和透明质酸为主，但若要评价结构保护，往往需要尽早给药，否则病变进展过快会压缩可比较窗口。

常见指标包括大体评分、病理、骨赘、micro-CT以及功能评分。Hulth通常被视为高严重度、快速退变型模型，不适合用来单独证明慢性疾病修饰效应，也不适合外推原发OA自然进展。

2.4 MMT半月板切除或部分切除模型

MMT突出半月板损伤造成的力学异常，兼具疼痛与结构改变特征。大鼠更适合行为学研究，兔模型更适合大体评价及修复材料研究，因此在镇痛药、局部注射制剂、组织修复材料和再生项目中应用广泛。

该模型更贴近半月板损伤后骨关节炎。优势在于疼痛和功能读出较突出，适合联合行为学与局部结构终点；局限在于创伤程度依然较高，不能直接代表原发型或代谢型骨关节炎。

对照方面，止痛阳性常用NSAID，局部给药可用曲安奈德或透明质酸，修复或再生项目可将PRP或MSC产品作为探索性参考。

常用检测指标包括步态、负重、机械痛阈、病理、MRI或micro-CT、滑膜炎与骨赘评分。整体上，MMT属于中高严重度、疼痛与结构并重型创伤后OA模型。

2.5 MIA单碘乙酸钠模型

MIA通过关节腔注射抑制糖酵解，导致软骨细胞死亡和快速退变，是最常用的疼痛型骨关节炎模型之一。它的主要价值在于快速回答镇痛与神经炎症问题，而不是高度还原人类OA自然史，因此更适合“先回答疼痛，再区分是否值得进入结构模型”的研发路径。

MIA特别适用于NSAID、duloxetine、pregabalin、局部糖皮质激素、神经炎症药物以及快速体内筛药平台。其最大优势是周期短、行为学读出敏感、模型实施效率高；最大局限是对真实疾病修饰性药物的预测能力较弱，不适合单独证明长期结构保护。

常用对照中，celecoxib和naproxen可用于外周抗炎镇痛，duloxetine和pregabalin有助于区分中枢或神经性疼痛成分，曲安奈德适合局部给药对照。

检测重点通常包括疼痛阈、负重、步态、软骨病理、滑膜炎、背根神经节炎症及局部细胞因子。MIA通常属于中到中高严重度、短周期疼痛敏感型模型，其严重程度对剂量和观察时间非常敏感。

2.6 高脂饮食或肥胖相关OA模型

高脂饮食模型的核心不是单纯机械负荷增加，而是代谢炎症与关节退变联动。C57BL/6是较成熟的小鼠背景，也常与DMM叠加以放大结构终点，因此特别适合研究肥胖、代谢综合征和全身炎症对关节退变的影响。

该模型适合GLP-1/GIP类药物、metformin、减重药、系统性抗炎药以及强调代谢调节的复方产品。其优势在于能够同时回答体重、代谢和关节病变之间的联动关系；局限在于病程偏慢，单独使用时结构终点往往不如创伤模型清晰。

对照思路上，可用semaglutide或metformin作为代谢纠偏参考，同时保留NSAID作为症状改善参考，从而区分“代谢改善”与“单纯镇痛”两类效应。

常见检测包括体重、代谢指标、关节病理、脂肪垫炎症、疼痛阈、步态、骨下骨变化及全身炎症因子。整体上，高脂饮食模型通常属于轻到中度、慢进展代谢联动型模型；若叠加DMM或ACLT，结构终点会更明显。

2.7 Dunkin-Hartley豚鼠自发OA模型

Dunkin-Hartley豚鼠无需外科或化学刺激，随着年龄增长可自然出现膝关节OA，是经典的原发性骨关节炎模型之一。它更接近人类原发性、老年性骨关节炎的自然病程，特别适合中长期慢病研究。

该模型适用于长期口服药、营养与代谢类产品以及慢性疾病修饰项目。优势在于原发性OA效度高，临床映射更贴近自然退变；局限在于研究周期长，遗传工具相对薄弱，不适合快速项目或高通量筛选。

常用对照仍以NSAID和局部治疗为主；对于结构保护研究，可将透明质酸、PRP或研究性疾病修饰药作为参考。

检测通常包括步态、OARSI、micro-CT、MRI、血清或滑液标志物及病理。整体上，该模型属于中度、慢进展原发型OA模型。

2.8 老龄或STR/ORT样自发OA小鼠模型

这类模型通过自然衰老或易感品系背景形成骨关节炎，核心价值在于衰老、细胞衰老和体质易感机制研究。普通老龄C57BL/6更适合衰老机制研究，STR/ORT则更早出现自发退变，但背景控制要求更高。

这一类模型更贴近老年OA和体质易感型OA，适合抗衰老、去衰老、慢性结构保护以及代谢—免疫交互项目。其优势是适合结合遗传学和衰老生物学问题；局限在于周期长、个体差异较大，不适合短周期成药筛选。

常用对照中，症状对照仍以NSAID为主；若研究抗衰老或去衰老干预，可将metformin或rapamycin作为机制参考，而不是标准阳性。

检测指标可包括软骨病理、骨下骨、p16、p21、SASP相关指标、炎症读出和行为学测试。整体上，该类模型通常属于轻到中度、慢进展衰老型模型。

三、不同临床适应症对应的推荐模型

若项目聚焦半月板失稳后的早中期创伤后OA，DMM是优先选择，适合回答早中期结构保护与机制问题，但不适合直接外推为老年原发OA。

若项目聚焦韧带损伤后的创伤后OA，ACLT更合适，尤其适用于结构保护、局部制剂和影像桥接研究，但不适合模拟缓慢自然病程。

若项目要在高挑战背景下比较局部保护或修复能力，Hulth更容易快速拉开差异，但不适合证明慢性疾病修饰效应。

若项目聚焦半月板损伤后的疼痛、功能变化与局部修复，MMT更具优势，但不宜直接代表原发型或代谢型OA。

若项目首先要回答疼痛改善和神经炎症问题，MIA通常是最高效的起点，但不宜据此直接宣称真实的疾病修饰效果。

若项目瞄准肥胖或代谢综合征相关OA，应优先考虑高脂饮食模型，必要时叠加DMM，以增强结构终点。

若项目聚焦原发性、老年性OA及慢病进展，自发豚鼠和老龄小鼠更合适，尤其适合长期结构保护和抗衰老研究。

四、不同项目类型的推荐研究路径

镇痛药或疼痛通路项目，建议以MIA作为首筛模型；若后续需要补强结构和功能解释力，可进一步引入MMT或DMM，不建议一开始就用自发OA做首筛。

疾病修饰性骨关节炎药物或结构保护项目，建议优先使用DMM或ACLT；如需更贴近慢病自然史，可在后续增加自发豚鼠或老龄模型，不建议只做MIA就下结论。

局部注射、长效缓释或局部递送项目，建议优先考虑ACLT、MMT或兔ACLT等能承载局部暴露与影像终点的模型，必要时再补充DMM做机制验证，不建议只靠自发OA作为首选。

代谢药或减重药项目，应以高脂饮食或肥胖相关OA为主线，必要时叠加DMM放大结构差异，不建议直接首选Hulth这类重创伤模型。

抗衰老或慢病长期项目，更适合从自发豚鼠、老龄小鼠或STR/ORT路径切入，必要时可补充DMM进行机制验证，不建议把MIA作为唯一模型。

修复材料或再生项目，建议优先进入MMT、ACLT、Hulth等对局部结构终点更敏感的模型，并可根据需要补充兔模型做桥接，不建议仅用MIA评价。

五、不同药物类型的模型匹配建议

小分子药物通常适合从MIA或DMM切入。若项目偏镇痛，可先做快速筛选；若项目偏结构保护，再进入ACLT或慢病模型验证。整体设计上更适合采用“快筛—结构验证—慢病验证”的三步策略。

RNA药物更适合DMM小鼠体系，必要时可叠加高脂饮食背景，以强化代谢炎症信号。此类项目除药效终点外，应同步纳入组织暴露和靶点沉默读出。

多肽或蛋白药物通常适合ACLT和DMM，必要时再进入自发OA模型观察持续药效和长期结构变化。设计时应特别注意给药间隔以及局部给药与系统给药之间的差异。

生物药或抗体药更适合DMM、ACLT和自发OA，也可根据项目需要加入高脂饮食模型。此类项目不宜只依赖MIA下结论，否则容易把镇痛效应误判为结构获益。

细胞药物更适合MMT、ACLT、Hulth以及更大动物模型，因为这类项目更强调修复、再生和长期功能获益，通常不建议只放在短期疼痛模型中评价。

中药复方或多通路产品可从MIA或高脂饮食相关模型切入，再根据主张延伸到DMM或自发OA。由于这类产品常同时涉及镇痛、抗炎、代谢调节和慢病干预，因此更适合中长期观察，不宜只看单一炎症指标。

六、剂型与给药方式的模型匹配

口服给药通常更适合MIA、DMM和高脂饮食相关模型，尤其适用于小分子、代谢药和复方产品。对照药可根据项目方向选择celecoxib或metformin。

关节腔注射更适合ACLT、MMT和兔ACLT，因为这类模型更利于承载关节腔糖皮质激素、透明质酸以及缓释制剂的局部评价。常用对照可选曲安奈德和透明质酸。

局部纳米制剂或缓释系统通常适合ACLT和DMM，尤其适合观察持续暴露、局部滞留和结构终点。设计时建议设置空载体对照，并加入标准局部对照药。

修复材料与细胞制品更适合MMT、Hulth和兔模型，因为这类模型更有利于组织修复、材料整合和桥接评价。必要时可使用PRP或MSC作为探索性参考对照。

七、给药开始时间与研究周期建议

预防性给药更适合创伤模型和机制研究，例如在DMM或ACLT术后即刻干预，用于回答“能否阻断退变启动”这类问题。但这一设计与临床多数“症状出现后才开始治疗”的真实场景仍有距离，因此不建议将预防性设计作为唯一主方案。

治疗性给药更接近临床转化。MIA通常适合在造模后早期进入1至14天的短窗口，用于镇痛方向判断。DMM在术后4周左右更适合观察炎症与疼痛，8至12周更适合评价结构保护。ACLT和MMT通常可在2至4周观察症状，在8至12周评价结构终点。代谢型和自发型模型则更适合在相应表型形成后再进入中长期给药，以避免把尚未建立的病程阶段误判为药效。

维持、恢复或修复期给药对疾病修饰药、修复材料、细胞药、长效蛋白和复方产品尤其重要。若项目要主张“结构保护、修复或疾病修饰”，单靠短周期疼痛改善通常不足以支撑结论。

从研究目的来看，镇痛快筛更适合在MIA造模后早期开始给药，周期一般为1至14天，适合小分子、神经炎症药和部分复方，但不足以支持疾病修饰结论。早期结构或炎症干预更适合在DMM或ACLT术后即刻或早期开始，周期约2至4周，适合RNA药物、局部制剂和小分子，更偏机制与早期阻断。若目标是结构保护或疾病修饰，则更适合在DMM、ACLT或MMT表型建立后开始，周期通常为8至12周，必要时更长，并应同步纳入OARSI、micro-CT和病理。代谢联动项目建议在代谢表型建立后开始，周期多为8至16周，并加入体重与代谢指标。原发或老龄慢病项目通常需要12周以上，很多情况下需要数月观察，短周期不宜用于支持慢病结论。

八、阳性对照的设置逻辑

DMM、ACLT和MMT常以celecoxib或naproxen作为基础阳性药，再根据项目类型加入曲安奈德、透明质酸或研究性疾病修饰药，用于区分症状控制与结构保护。

Hulth模型常以NSAID或关节腔糖皮质激素作为基础对照，必要时加入透明质酸或修复材料参考，用于解释高挑战背景下的局部保护能力。

MIA模型常以celecoxib、naproxen作为基础镇痛对照，并根据疼痛机制加入duloxetine、pregabalin或曲安奈德，以更好区分外周抗炎镇痛与神经炎症效应。

高脂饮食相关OA通常保留NSAID作为症状对照，同时加入semaglutide或metformin作为代谢纠偏参考，用于区分“代谢改善”与“单纯缓解症状”。

自发或老龄OA模型多以NSAID作为症状对照，并可根据项目方向加入透明质酸、研究性疾病修饰药，或将metformin、rapamycin作为机制参考。这些对照的设置原则不是机械照搬临床指南，而是基于模型惯用对照、终点敏感性和药理解释力来确定。

九、检测指标配置建议

DMM模型建议把OARSI、病理和疼痛阈作为基础指标，再根据项目阶段增加步态、micro-CT和软骨代谢标志物；若研究机制，可进一步加入炎症转录组和分子通路读出。

ACLT模型通常以OARSI、Safranin O和micro-CT作为基础组合，再根据需要补充MRI、关节液生化和滑膜炎评分；若项目涉及局部制剂，还可加入长期结构终点和局部药代。

Hulth模型建议至少包含大体评分、病理和骨赘评价，再根据修复项目需要加入micro-CT、功能评分以及材料整合相关读出。

MMT模型应重点关注负重、步态和机械痛阈，并辅以MRI或micro-CT、滑膜炎与骨赘评分；若项目为再生或修复方向，应同步加入更能体现组织恢复的终点。

MIA模型的基础指标以疼痛阈、负重和步态为主，再根据项目增加软骨病理、滑膜炎和局部细胞因子；若主打神经炎症机制，可进一步加入背根神经节炎症和脊髓胶质反应。

高脂饮食相关OA建议将体重、代谢指标和关节病理作为基础终点，再加入脂肪垫炎症、疼痛阈和骨下骨变化；若项目强调全身联动，可继续扩展至全身炎症因子和组学分析。

自发豚鼠和老龄小鼠模型通常以OARSI、病理和步态作为基础配置，再加入micro-CT、MRI和生物标志物；若主打衰老机制，可继续纳入p16、p21、SASP以及长期影像学观察。

十、不同造模方式的严重程度分层

若按研发解释力进行粗分，高脂饮食相关OA、老龄OA和自发豚鼠通常属于轻到中度、慢进展型模型，更适合研究代谢联动、原发退变和慢病进程。

DMM属于中度、渐进性结构型模型，兼顾机制与结构保护。

ACLT和MMT通常属于中高严重度的创伤结构型模型，适合局部给药、修复和结构终点研究。

Hulth属于高严重度、快速挑战型模型，更适合强干预比较。

MIA则属于中到中高严重度的疼痛敏感型模型，其严重程度受剂量和观察时间影响很大。

十一、OA研发中最常见的核心矛盾

骨关节炎项目最关键的矛盾通常不在于“是否能造出病理”，而在于三组研发问题是否被正确回答：第一，是镇痛还是结构保护与疾病修饰；第二，是创伤后力学失稳驱动，还是代谢和衰老驱动；第三，是短期症状改善，还是中长期结构与功能获益。

如果项目只使用单一模型，最容易出现结论边界不清。例如，在MIA中看到疼痛下降，不能直接外推为疾病修饰；在Hulth中观察到结构保护，也不能自动证明候选药适合老年原发OA；在高脂饮食模型中看到代谢改善，也不等于一定能控制严重创伤后OA。

十二、常见选模误区

第一个常见误区，是把MIA当成所有OA项目的万能模型。MIA非常适合镇痛研究，但并不等同于真实的疾病修饰模型。

第二个误区，是把重创伤模型的结果直接外推为原发或老龄OA。ACLT和Hulth更偏向创伤后OA，不代表原发OA的自然病程。

第三个误区，是只看疼痛不看结构，或者只看结构不看功能。骨关节炎真正有转化价值的证据，通常需要症状、功能和结构三层信息相互支撑。

第四个误区，是希望证明“慢病疾病修饰”，却只做短周期观察。对于原发型、代谢型和抗衰老项目，这一点尤其需要避免。

十三、博恩平台优势

骨关节炎项目最容易出问题的地方，不是模型不会做，而是将疼痛模型、结构模型、代谢模型和原发慢病模型混用：本应回答镇痛，却选了长周期自发OA；本应证明疾病修饰，却只做了MIA；本应验证代谢纠偏，却用了只反映创伤后不稳的模型。

南京博恩在OA方向上的价值，首先体现在帮助客户把研发问题拆清楚：项目到底属于疼痛主线、创伤后OA主线、代谢型OA主线，还是原发与衰老主线。这一步将直接决定后续模型、阳性对照、时间窗口和终点体系是否真正匹配。

对于偏镇痛药和小分子项目，更适合先以MIA进行高效率筛选，再以DMM或MMT补足结构和功能解释力。对于局部注射、长效缓释、生物材料和细胞修复项目，更应优先考虑ACLT、MMT、Hulth或兔模型，以承载局部暴露、影像和结构终点。对于代谢药、减重药、抗衰老和慢病疾病修饰项目，则更适合优先引入高脂饮食OA、自发豚鼠或老龄模型，而不是简单套用创伤模型。真正高质量的模型设计，不在于做得多，而在于每一个模型都准确服务于项目的研发问题。

十四、建议

在预算有限的情况下，不建议一开始铺设过多模型。镇痛项目可以先做MIA，但不要止步于MIA；若后续需要讲结构获益，仍应补充DMM、MMT或其他结构模型。若项目希望建立疾病修饰或结构保护主张，应尽量把DMM、ACLT或自发、老龄模型纳入设计。代谢药和减重药项目不建议直接跳过代谢型OA模型。修复材料、细胞药和局部长效制剂项目，应优先考虑ACLT、MMT、Hulth或更大动物桥接模型。

最常见、也最稳妥的组合路径通常是：先用MIA完成镇痛方向筛选，再用DMM或ACLT进行结构验证，并根据需要用DMM补充机制研究；若项目本身以代谢或衰老为主线，则应尽早将高脂饮食、自发豚鼠或老龄模型纳入整体方案。只有模型路径、给药窗口和终点体系三者一致，研究结果才更容易形成清晰、可转化、可对外表达的证据链。