犬猫副腕骨三维形态差异的几何形态计量学分析及其功能适应意义

本研究针对犬猫副腕骨(accessory carpal bone)的形态功能差异，采用几何形态计量学(Geometric Morphometrics)方法分析10只犬与15只猫的3D模型，发现猫的副腕骨更纤细紧凑(PC1负值)，犬则呈现种属特异性正相关。研究揭示了物种特异的运动适应机制，为小动物骨科手术及康复实践提供解剖学依据。

　　

在四足动物的运动系统中，腕关节犹如精密的机械传动装置，其中副腕骨(accessory carpal bone)作为关键的生物力学支点，直接影响着犬猫的奔跑、跳跃等敏捷动作。然而长期以来，兽医解剖学领域对这种小骨骼的形态功能认知存在明显空白——临床常见的腕部损伤治疗往往依赖经验性方案，缺乏针对不同物种的精准解剖数据支撑。更值得注意的是，现有研究多聚焦单一物种，鲜有对犬猫这两种演化亲缘接近但运动模式迥异的动物开展系统性比较。

针对这一科学问题，伊斯坦布尔大学- Cerrahpa?a兽医学院（Istanbul University-Cerrahpa?a, Faculty of Veterinary Medicine）的研究团队在《Research in Veterinary Science》发表创新成果。研究人员运用三维几何形态计量学(3D Geometric Morphometrics)技术，首次量化揭示了家犬与家猫副腕骨的种属特异性差异及其功能适应意义。

研究采用10只不同品种犬和15只混种猫（含1只苏格兰品种）的右侧副腕骨CT数据，通过10个解剖学标志点(anatomical landmarks)建立三维坐标系，结合主成分分析(PCA)和质心大小(Centroid Size)计算等核心方法。样本均来自该校动物医院的无骨科病变个体，确保数据可靠性。

【Animals and modelling】
研究团队通过高分辨率CT扫描获取样本三维模型，重点标注副腕骨与尺腕骨(os carpi ulnare)、尺骨茎突(processus styloideus ulnae)的关节面等10个关键解剖位点，建立标准化形态分析框架。

【Results】
PCA分析显示前两个主成分解释46%变异量：PC1(29.4%)呈现显著物种分化——所有猫样本呈负值（包括苏格兰品种），对应更纤细的骨结构；犬类无论体型大小均显示正值，反映更粗壮的形态特征。质心大小分析佐证该差异与功能适应相关，而非单纯体型效应。

【Discussion】
猫科动物负PC1值与其高机动性需求吻合，纤细结构利于快速伸缩；犬类正值则适应持续奔跑的力学负荷。特别值得注意的是，犬种内部差异未达显著水平，暗示品种选育未根本改变该骨的基础形态架构。研究同时发现副腕骨形状与Procrustes距离无强相关性，提示遗传因素可能比机械负荷更具塑造作用。

这项研究开创性地建立了犬猫副腕骨的形态差异定量模型，其价值体现在三个维度：首先为兽医骨科提供差异化解剖学依据，指导物种特异性的手术方案设计；其次证实几何形态计量学在功能形态学研究中的敏感性，可捕捉传统测量无法识别的细微差异；最后为古生物学家提供现生类比标本，助力重建已灭绝食肉动物的运动模式。正如论文结论强调，理解这种"小骨头里的大差异"，对提升伴侣动物医疗质量与理解食肉目演化适应均具有深远意义。