古い羊：老人性骨減少症に便利で適切なモデル

はじめに：羊の既存の骨粗鬆症モデルは、いくつかの欠点を示します。たとえば、困難な外科的処置、深刻な倫理的懸念、実質的な骨量減少の信頼できる誘導の失敗、または人間の状態との比較可能性の欠如。この研究の目的は、古い羊と若い羊の骨の形態学的および機械的特性を比較し、老人骨球減少症のモデルとしての古い羊の適合性を評価することを目的としています。 材料と方法：2つの年齢範囲を持つメリノ羊の腰椎椎骨L3、すなわち、古い動物（6〜10歳; n = 41）と若い動物（2-4歳; n = 40）が、そのに関して分析されました。骨濃度測定、定量的組織形態計測、および皮質および/または中央の海綿状領域の生体力学的試験による形態学的および機械的特性。 結果：若い羊と比較して、古い動物は椎体の骨密度がわずかに減少しただけでしたが、構造の大幅な減少（骨量、-15.1％、腹側皮質の厚さ、-11.8％;外側皮質の厚さ、-12.2％）および骨形成パラメーター（骨の体積、骨皮表面、骨の厚さ、骨芽細胞表面、すべて-100.0％）、および骨侵食（侵食表面、破骨細胞表面）の大幅な増加。これにより、生体力学的特性が数値的に減少しました（圧縮強度; -6.4％）。 結論：古い羊は、骨の構造と形成が著しく減少し、実質的に増強された骨侵食を伴う老人性骨減少症の適切なモデルを表している可能性があります。基礎となる生理学的老化の概念は、困難な外科的処置と倫理的懸念を減らし、骨代謝回転のさまざまな側面の複雑な変化により、人間の状態をよく表している可能性があります。

INTRODUCTION: Existing osteoporosis models in sheep exhibit some disadvantages, e.g., challenging surgical procedures, serious ethical concerns, failure of reliable induction of substantial bone loss, or lack of comparability to the human condition. This study aimed to compare bone morphological and mechanical properties of old and young sheep, and to evaluate the suitability of the old sheep as a model for senile osteopenia. MATERIALS AND METHODS: The lumbar vertebral body L3 of female merino sheep with two age ranges, i.e., old animals (6-10 years; n = 41) and young animals (2-4 years; n = 40), was analyzed concerning its morphological and mechanical properties by bone densitometry, quantitative histomorphometry, and biomechanical testing of the corticalis and/or central spongious region. RESULTS: In comparison with young sheep, old animals showed only marginally diminished bone mineral density of the vertebral bodies, but significantly decreased structural (bone volume, - 15.1%; ventral cortical thickness, - 11.8%; lateral cortical thickness, - 12.2%) and bone formation parameters (osteoid volume, osteoid surface, osteoid thickness, osteoblast surface, all - 100.0%), as well as significantly increased bone erosion (eroded surface, osteoclast surface). This resulted in numerically decreased biomechanical properties (compressive strength; - 6.4%). CONCLUSION: Old sheep may represent a suitable model of senile osteopenia with markedly diminished bone structure and formation, and substantially augmented bone erosion. The underlying physiological aging concept reduces challenging surgical procedures and ethical concerns and, due to complex alteration of different facets of bone turnover, may be well representative of the human condition.