[目的]建立兔激素性股骨头缺血性坏死模型,研究激素性股骨头缺血坏死的血生化和病理改变及影像学变化,并从形态学角度应用光镜观察。探讨其可能的发病机制,探讨不同方法所致的激素性股骨头坏死动物模型的优劣,为临床机制研究提供实验动物模型。分离兔健康组和模型组骨髓间充质干细胞,比较两种细胞的体外增殖及成骨分化能力,为骨髓间充质干细胞移植治疗早期激素性股骨头缺血性坏死提供临床依据。[方法]健康成年新西兰白兔48只,雌雄不限,体重(3.0±0.3)kg,随机分成4组。A组(对照组)(n=12)：与D组相同时间点注射等量生理盐水,作为对照。B组(马血清加三次注射激素组)(n=12)：于耳缘静脉注射马血清10mL／kg,间隔3周后,再次经兔耳缘静脉注射马血清6mL／kg;间隔2周后,臀肌注射甲基强的松龙,按40mg／kg连续3d,每天注射1次。C组(单次注射内毒素加三次注射激素组)(n=12)：于耳缘静脉注射大肠杆菌内毒素(10μg／kg),注射完毕24h后,立即臀肌注射甲基强的松龙(40mg／kg)3次,每次间隔24h；D组(双次注射内毒素加三次注射激素组)(n=12)：于耳缘静脉注射大肠杆菌内毒素(10μg／kg),24h后重复给药1次,注射完毕后,立即臀肌注射甲基强的松龙(40mg／kg)3次,每次间隔24h。注射后观察动物一般情况；各组于用药后第4、6、8、10、12周行血清胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白,血液流变学、凝血功能,血栓调节蛋白含量等检测,并应用SPSS11.5版统计软件,两组数据间比较采用t检验,多组数据间比较则采用单因素方差分析,进行q检验,以P＜0.05作为统计学具有显著性差异的标准对数据进行分析处理。于第6、8、10、12周处死兔子取双侧股骨头行大体标本、常规组织病理学切片光镜及血管内皮生长因子(vascular-endothelial-growth-factor VGEF)免疫组化染色、股骨头微血管内血栓(MSB)染色,根据弥散在空骨陷窝或核固缩的骨细胞周围是否有坏死骨组织作为股骨头缺血坏死的组织病理学特征判定标准,对各组动物股骨头坏死程度进行比较。于注射前及末次注射后4、8及12周,行X线片、MRI检查,观察股骨头影像学改变；无菌条件下切取兔双侧股骨并提取骨髓,利用细胞贴壁性对兔健康组和造模组骨髓间充质干细胞进行分离,比较两种细胞的情况,包括(1)细胞形态、(2)细胞贴壁率、(3)细胞生长动力学、(4)细胞表面标记、(5)碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)、Von kossa染色鉴定向成骨方向分化的能力(6)碱性磷酸酶及游离钙含量定量测定。并对数据进行统计学分析。[结果] A组动物于末次注射后4周体重增加。B、C、D组动物于末次注射后3周明显消瘦,体重减轻；C、D组动物注射内毒素后出现精神萎靡,活动及饮食减少。C组于末次注射后2d和10d各有1只动物死亡,D组于末次注射后1d和8d各有1只动物死亡。与A组比较,B、C、D组在造模后各期血清胆固醇(cholesterol,CHOL)、甘油三酯(triglyceride,TG)、低切变率下全血黏度、血浆黏度、红细胞聚集指数均明显升高(P＜0.05),但是以D组更为明显。自造模后10周始,两组间各指标比较均有统计学差异((P<0.05)。影像学及病理学研究表明,与同期A、B、C组比较,D组股骨头内骨坏死面积明显增多,骨小梁稀疏变细、断裂更明显,股骨头髓腔内脂肪细胞数量明显增多,空骨陷窝数目增多。细胞培养可见：(1)两种细胞形态均为条索样,呈成纤维细胞样形态。(2)对两种细胞贴壁率进行重复测量方差分析, P＜0.05,有明显统计学差异,说明模型组的贴壁率较健康组低。(3)模型组的增殖能力较健康组低。消化后的第2、5代细胞经历24-48小时的潜伏期后,进入6-9天的对数生长期,然后过渡到平台期。(4)通过免疫细胞化学检测显示,骨髓间充质干细胞和脂肪间充质干细胞表面均阳性表达CD44。(5)两种细胞碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)染色、Von kossa染色均为阳性。(6)两种细胞成骨诱导后碱性磷酸酶定量测定,对于两组不同来源的细胞诱导后的ALP值进行重复测量方差分析,P＜0.05,有统计学差异,即可认为不同时间点两种细胞ALP值不等,模型组较低。(7)游离钙含量测定,对于两组不同来源的细胞诱导后的钙含量进行重复测量方差分析,P＜0.05,有统计学差异,即可认为不同时间点两种细胞ALP值不等,模型组较低。[结论](1)应用激素及双次注射大肠杆菌内毒素造模后,股骨头内微血管内皮细胞出现受损,骨内小动脉断裂迂曲、栓塞；血脂代谢紊乱,血清胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白含量升高,形成高脂血症；血液流变学有以下改变：全血黏度、血浆黏度及红细胞聚集指数升高,同时凝血功能异常,血液呈高凝状态。以上因素可能是导致骨内微循环障碍,以提高激素性股骨头坏死发生率。(2)在相同的实验条件下,双次注射内毒素加三次注射激素组造模出现时间最早、坏死效果最明显并且骨陷窝空虚率随时间的延长而增加。(3)在相同条件下,与健康组相比,模型组骨髓间充质干细胞在体外增殖能力和成骨分化能力等方面均有不同程度降低。