【造模机制】大约38％～65％的OA患者的病因学具有遗传背景，这提示某些OA患者的基因可能会对其发生OA起到重要的作用。除此之外，随着年龄的增长，某些动物自然也会出现OA症状。此外，通过转基因或基因敲除等技术构建的基因修饰动物也可以模拟OA的形成过程。
【造模方法】
1.雄性Hartly豚鼠： 当Hartly豚鼠体重达到700g的时候（一般为3个月左右），其膝关节内侧胫骨平台就可能出现骨性关节炎的症状。而到18个月大时，豚鼠内侧胫骨平台可能出现严重的关节炎病理改变，病变的部位表面上没有半月板覆盖。
2.STR/ort小鼠： 在大约12～20周的年纪左右，小鼠可能出现膝关节的OA病变。
3.Bgn-Fbn双基因敲除小鼠： 该实验动物能够产生与STR/ort小鼠类似的异位骨化和OA病变，因为二聚糖(biglycan)和纤调蛋白(fibromodulin)会在肌腱、软骨和骨等组织中表达。
4.Cre-Gdf5/Bmpr1a floxP小鼠： 该实验小鼠的关节特异性缺乏骨形成蛋白(BMP)受体蛋白的表达，早期即可出现多关节的OA病变。
其他常用的基因修饰小鼠OA模型包括：Ⅱ型胶原表达缺失小鼠，Ⅸ型胶原表达缺失小鼠，MMP-13转基因小鼠， Aggrencan基因敲除小鼠等。这些动物模型通常是通过对编码软骨细胞胞外基质蛋白基因或相关酶类蛋白基因进行转基因或基因敲除等操作而构建的。
【模型特点】
1.豚鼠自发性OA模型： 这种OA模型的膝关节和其他关节均可观察到OA改变，而OA主要表现为软骨降解，以负重区软骨组织学改变为主。这与人类骨关节炎的发生和发展非常相似。此外，软骨中糖胺聚糖的分布也异常。研究发现，豚鼠膝关节软骨细胞内NO的产生随年龄和OA病程进展成正相关，提示其可能是导致OA软骨细胞的线粒体功能障碍和钙化的重要因素。
2.STR/ort小鼠： 该模型的组织学改变类似于人类OA的内侧关节软骨严重退行性变，软骨下层钙化。而且，这种小鼠还表现出局部和系统性炎症因子释放显著增高的特点，例如RAGE、AGE、IL-1和IL-6等。
3.Bgn-Fbn双基因敲除小鼠和Cre-Gdf5/Bmpr1a floxP小鼠： 这两种小鼠的特点表现为，在OA发生的初期，关节软骨表面出现非炎症性的纤维化和逐渐变薄。
【模型评估和应用】由于其病程发展缓慢，自发性OA形成动物模型通常具有起始阶段和病程进展都较为缓和的优点。但应注意，在OA发病早期进行诊断是比较困难的，需要研究者注意观察其病理变化。此外，研究发现不同的治疗策略对自发性OA模型和手术诱导的OA模型的效果可能不同。例如，促合成代谢的试剂能够有效抑制豚鼠的自发性OA病程进展，但对于缓解手术诱导的家兔OA模型的病变并不会有明显的改善。
