大鼠皮质骨钻孔损伤模型的解剖学再评估：为骨愈合转化研究提供三维形态学与组织学新见解

《Translational Research in Anatomy》：Anatomical reassessment of the rat cortical drill-hole injury model

本研究针对钻孔损伤模型在骨愈合评估中解剖学认知不足的问题，通过系统观察大鼠胫骨2.0-mm钻孔损伤的愈合过程，发现骨修复呈现明显的时空异质性：第5天髓内区率先成骨，第7-10天出现短暂性骨形成，第28天表面虽闭合但内部结构仍不成熟。研究强调需结合三维视角和多种技术（SEM、组织学）才能准确评估愈合质量，为标准化应用该模型提供了关键解剖学依据。

　　

随着人口老龄化加剧，骨质疏松性骨折的治疗已成为重大临床挑战。为加速骨愈合策略的转化研究，小型动物模型尤其是大鼠钻孔损伤模型，因其高重复性和技术简便性被广泛采用。该模型通过创建标准化的皮质骨缺损，为评估骨再生疗效提供了重要平台。然而，尽管微计算机断层扫描（μCT）等技术可量化骨形成体积，但对骨修复过程中空间组织结构和组织学成熟度的认知仍存在显著空白。许多研究过度依赖放射学或定量结果，忽略了形态学与组织学层面的精细评估，导致对愈合质量的判断可能存在偏差。

为填补这一知识缺口，来自日本东洋大学健康与体育科学研究生院的研究团队在《Translational Research in Anatomy》上发表了题为"Anatomical reassessment of the rat cortical drill-hole injury model"的研究论文。该研究旨在通过多角度解剖学观察，系统描述大鼠胫骨钻孔损伤的愈合过程，为提升该模型在转化研究中的解释度和标准化水平提供基础数据。

研究人员主要运用了以下关键技术方法：在24只6周龄雄性Wistar大鼠双侧胫骨近端创建2.0-mm钻孔损伤模型；通过扫描电子显微镜（SEM）观察缺损表面形态变化；制备约150μm厚的纵向和横向树脂切片，采用甲苯胺蓝染色进行组织学观察；将缺损区域划分为"缺损区"（对应皮质骨高度）和"髓内区"（对应骨髓腔高度）进行分区评估。

3.1. 术后观察

所有动物术后恢复良好，无手术相关并发症，为后续观察提供了稳定基础。

3.2. 钻孔损伤外表面的时序变化

宏观和SEM观察显示，缺损在第5天仍保持开放，第7天明显缩窄，第10天近乎闭合。至第28天，新骨表面结构与原有骨组织难以区分。然而，这种表面闭合的评估与内部结构存在显著差异。

3.3. 钻孔损伤横截面的时序变化

组织学分析揭示了更为复杂的愈合模式：第3天全缺损区血肿形成；第5天炎症向成骨过渡，髓内区下外侧出现类编织骨；第7天骨形成向缺损区扩展；第10天髓内区骨量开始减少，而缺损区成骨持续；第14天表面可见新骨与原有骨间的台阶状结构；至第28天，尽管表面闭合，但缺损区深层骨密度仍低于浅层，甲苯胺蓝染色显示新骨矿化程度较低。

讨论部分将愈合过程归纳为三个阶段：早期（第5天）从炎症向成骨过渡，髓内区血肿吸收区域率先启动骨形成；中期（第7-10天）髓内区出现短暂性骨形成，起临时支架作用；后期（第14-28天）缺损区骨密度增加但内部结构仍不成熟。研究特别强调评估视角的重要性：第7天表面观察显示快速闭合，实为髓内区骨形成所致；第10天表面 densification（致密化）可能误导为愈合完成；即使第28天表面修复良好，内部仍存在结构缺陷和矿化不足。这种二维表面观察与三维内部结构之间的认知差异，可能是以往许多依赖μCT定量研究产生偏差的重要原因。

该研究的结论强调，对钻孔损伤模型愈合过程的准确评估必须结合三维视角，整合形态学与组织学分析。这些解剖学见解为未来利用该模型进行骨愈合转化研究提供了关键的基线数据，提醒研究者需避免单纯依靠表面闭合或定量指标来判定愈合质量。值得注意的是，甲苯胺蓝染色显示即使在第28天，新骨仍保持较高蛋白聚糖含量，表明矿化过程尚未完全结束，这为优化治疗干预时间窗口提供了重要参考。