Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Generering av hypoparathyroid rotter via karbon-nanopartikkel-assistert parathyroidectomy

Published: July 14, 2023 doi: 10.3791/64611
* These authors contributed equally

Summary

En dyremodell av ervervet hypoparatyreoidisme (HypoPT) er avgjørende for å forstå hvordan HypoPT påvirker mineralionhomeostase og for å verifisere effektiviteten av nye behandlinger. Her presenteres en teknikk for å generere en ervervet hypoparathyroidisme (AHypoPT) rottemodell ved paratyreoidektomi (PTX) ved bruk av karbonnanopartikler.

Abstract

Hypoparathyroidism (HypoPT) er en sjelden sykdom som involverer biskjoldkjertlene som er preget av redusert sekresjon eller styrke av parathyroidhormonet (PTH), noe som fører til høye serumfosfornivåer og lave serumkalsiumnivåer. HypoPT skyldes oftest utilsiktet skade på kjertlene eller fjerning av dem under skjoldbruskkjertelen eller annen fremre nakkekirurgi. Paratyreoideakirurgi har blitt vanligere de siste årene, med en tilsvarende økning i forekomsten av HypoPT som en postoperativ komplikasjon. Det er et kritisk behov for en HypoPT dyremodell for bedre å forstå mekanismene som ligger til grunn for effekten av HypoPT på mineralionhomeostase og for å verifisere den terapeutiske effektiviteten av nye behandlinger. Her rapporteres en teknikk for å skape ervervet HypoPT hos hannrotter ved å utføre paratyreoidektomi (PTX) ved bruk av karbonnanopartikler. Rottemodellen viser stort løfte over musemodellene av hypoparathyroidisme. Det er viktig at den humane PTH-reseptorbindingsregionen har en 84,2% sekvenslikhet med rottens, som er høyere enn 73,7% likheten som deles med mus. Videre har effekten av østrogen, som kan påvirke PTH / PTHrP-reseptorsignalveien, ikke blitt fullstendig undersøkt hos hannrotter. Karbon nanopartikler er lymfatiske sporstoffer som flekker skjoldbrusk lymfeknuter svart uten å påvirke deres funksjon, men de flekker ikke biskjoldkjertlene, noe som gjør dem enkle å identifisere og fjerne. I denne studien var PTH-nivåene i serum ikke detekterbare etter PTX, og dette resulterte i signifikant hypokalsemi og hyperfosfatemi. Dermed kan den kliniske tilstanden til postoperativ HypoPT være bemerkelsesverdig representert i rottemodellen. Karbon-nanopartikkelassistert PTX kan derfor tjene som en ekstraordinært effektiv og lett implementerbar modell for å studere patogenesen, behandlingen og prognosen til HypoPT.

Introduction

Parathyroidhormon (PTH) utskilles av biskjoldkjertlene. Det er en viktig modulator av kalsiumbalansen, opprettholder fosfatmetabolisme og deltar i beinomsetning 1,2. Hypoparathyroidism (HypoPT) manifesterer seg som en redusert sekresjon eller funksjonelt tap av PTH. Det er en sjelden endokrin lidelse, med en prevalens på ca. 9-37 per 100 000 personår 3,4,5. HypoPT er karakterisert ved redusert serum PTH og kalsiumnivå ledsaget av økt serumfosfor 6,7. HypoPT klassifiseres basert på årsaken: ervervet hypoparatyreoidisme (AHypoPT) eller idiopatisk hypoparatyreoidisme (IHypoPT)8. AHypoPT er mer vanlig i klinisk praksis; ca 75% av AHypoPT tilfeller er forårsaket av reseksjon eller utilsiktet skade på biskjoldkjertlene under skjoldbrusk kirurgi eller andre hode og nakke operasjoner. Andre årsaker inkluderer strålebehandling og kjemoterapi for hode- og nakkesvulster og legemiddeltoksisitet 1,8. Oppgraderte diagnostiske metoder og en økning i screening for skjoldbruskkjertelassosierte sykdommer har økt antall kirurgiske operasjoner i skjoldbruskkjertelen. Dette har ført til en tilsvarende økning i de relaterte parathyroidkjertelkomplikasjonene 9,10.

Lett etablerte dyremodeller med stabile egenskaper er nødvendig for å bedre undersøke AHypoPT og verifisere den terapeutiske effektiviteten av nye behandlinger. Paratyreoidektomi (PTX) utført på rotter og mus er rapportert i tidligere studier 6,11; På grunn av den ekstremt små størrelsen på biskjoldkjertlene og variasjonen i deres anatomiske fordeling, er suksessraten imidlertid relativt lav i praksis. Dermed utføres thyro-parathyroidectomy (TPTX) (dvs. total fjerning av skjoldbruskkjertelen og parathyroidkjertlene) vanligvis for å sikre reseksjon av biskjoldkjertlene12. Imidlertid kan de resulterende lave tyroksinnivåene komplisere studier med denne dyremodellen13. HypoPT-modeller etablert ved andre metoder, som medikamentstimulering og genredigering, kan ikke representere den vanligste AHypoPT-patogenesen på riktig måte. Vår gruppe brukte tidligere knockout musemodeller for å merke biskjoldkjertlene og tillate fjerning av biskjoldkjertlene uten å skade skjoldbruskkjertelen og omkringliggende anatomiske strukturer14,15. Denne metoden benytter imidlertid transgene musemodeller, som krever lengre utviklingstid på grunn av parrings- og avlskravene.

Derfor hadde vi som mål å etablere en lett generert modell av AHypoPT. Denne studien beskriver en rottemodell for PTX ved bruk av karbonnanopartikkelmerking. En karbonnanopartikkelsuspensjon på 50 mg / ml, som vanligvis brukes i skjoldbruskkirurgi, fordeles jevnt i skjoldbruskkjertelen etter lokal injeksjon16. Skjoldbruskkjertelen blir svart, men biskjoldkjertlene blir ufarget17, og skiller dermed tydelig biskjoldkjertlene fra skjoldbruskkjertelen og tillater PTX å bli utført uten å påvirke skjoldbruskkjertelen. Denne metoden er egnet for rotter i ulike aldre. Injeksjonen av karbonnanopartikkelsuspensjonen er trygg og har en ubetydelig effekt på skjoldbruskfunksjonen18. Den karbonnanopartikkelmerkede PTX-rottemodellen generert i denne studien viste signifikante hypokalsemi og hyperfosfatemifenotyper i løpet av 4 ukers observasjonsperiode. Dermed er denne AHypoPT-modellen enkel å etablere og har en reproduserbar fenotype.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Denne studien ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved State Key Laboratory of Oral Diseases, Sichuan University. Tillatelse ble innhentet fra relevante lokale byråer før forsøket. Åtte 8-10 uker gamle mannlige Sprague-Dawley (SD) rotter, med en gjennomsnittlig vekt på 200-250 g, ble brukt til denne studien. Dyrene ble hentet fra en kommersiell kilde (se materialtabell). Mat og vann ble gitt ad libitum gjennom hele forsøksperioden.

1. Preoperativ forberedelse for generering av karbon-nanopartikkelassisterte PTX-rotter

  1. Bedøv de 8-10 uker gamle rottene ved hjelp av 2,0% -2,5% isofluran inhalasjon, etterfulgt av en intraperitoneal (i.p.) injeksjon av tribromoetanol ved 10 ml / kg kroppsvekt. Garanter en tilstrekkelig dybde av anestesi ved å teste fraværet av pupillens lysrefleks. Bruk veterinærsalve på øynene for å forhindre tørrhet mens du er under anestesi.
    MERK: Rotter som er 8-10 uker gamle blir anerkjent som voksne rotter. Denne modelleringsmetoden kan imidlertid brukes på rotter så unge som 7 dager gamle.
  2. Forbered de bedøvede SD-rottene for kirurgi ved å barbere pelsen på den ventrale nakkeregionen i den bakre posisjonen. Desinfiser operasjonsområdet ved hjelp av povidon-jod bomullsballer (se materialfortegnelse).
  3. Dekk dyret med kirurgiske gardiner (se materialfortegnelse), og utsett den kirurgiske regionen, med sikte på å minimere mikrobiell forurensning.

2. Paratyreoidektomi (PTX)

  1. Start midt mellom de to ørene, og skjær et snitt på 2 cm i lengderetningen mot halen ved hjelp av en kirurgisk skalpell. Dissekere fascia og fettlaget suksessivt med skarpe, buede, taggete tang.
  2. Separer paratrakealmusklene, og eksponer luftrøret ved hjelp av relativt butt tang under et stereomikroskop ved 4x-5x forstørrelse.
  3. Finn venstre og høyre lobes av sommerfuglformede skjoldbruskkjertler ved siden av luftrøret.
  4. Injiser 1 μL av karbonnanopartikkelsuspensjonen (se materialfortegnelse) under membranen i skjoldbruskkjertelen ved hjelp av en 10 μL sprøyte med en 30 G skrå nål. Etter 5 minutter, skyll den operative regionen med saltvann for å rengjøre den ekstra karbonnanopartikkelsuspensjonen som dekker skjoldbruskkjertelen.
    MERK: Det anbefalte injeksjonspunktet er den mesiale delen av skjoldbruskkjertelen, som har færre blodkar. En karbon nanopartikkel suspensjon er ofte brukt i skjoldbrusk kirurgi på grunn av sin evne til å oppdage lymfeknuter. Farging av skjoldbruskkjertelen og forlater biskjoldkjertlene ufarget letter identifiseringen av sistnevnte.
  5. Kontroller at skjoldbruskkjertelen blir svart mens biskjoldkjertlene forblir ufarget i ~ 5 min. Observer de uthevede parathyroidkjertlene under vanlig lys ved hjelp av enten lyset fra et stereomikroskop eller en bordlampe.
    MERK: Vanligvis har gnagere to dråpeformede parathyroidkjertler som ligger på venstre og høyre overflate av skjoldbruskkjertelen. Av og til kan flere biskjoldkjertler være plassert lenger unna.
  6. Klipp nøyaktig de ufargede biskjoldkjertlene med mikrokirurgi tang og saks. Bruk sterile bomullsdotter for hemostase eller en gelatinsvamp hvis det er mer blødning.
  7. Lukk musklene, fettlagene og huden, lag for lag, med en avbrutt horisontal madrasssutur ved hjelp av 6-0 polyglaktin 910 suturer (se materialtabell).
  8. For narregruppen, utfør alle trinnene i preoperativ forberedelse og PTX unntatt trinn 2.6. Bedøv rotter, og skille vevet over luftrøret. Finn biskjoldkjertlene, men ikke fjern dem. Utfør postoperativ gjenoppretting og observasjon sammen med rotter i PTX-gruppen.

3. Postoperativ gjenoppretting og observasjon

  1. Etter operasjonen, plasser rottene på et termostatisk elektrisk teppe (37 °C) for å opprettholde kroppstemperaturen. Injiser buprenorfinhydroklorid 0,01 mg/kg subkutant (s.c) hver 12. time som postoperativ analgesi. Overfør rottene til et sterilt bur når de begynner å bevege seg og prøv å krype.
  2. Følg nøye rotter postoperativt i 2 timer. Sett rottene tilbake i oppdrettsrommet, observer dem rutinemessig og registrer tilstanden deres.
  3. Trekk 10 μL blod fra halevenen 7 dager etter operasjonen. Mål opp serum Ca2+, serum Pi og serum PTH ved hjelp av egnede kommersielle sett (se Materialfortegnelse). En vellykket paratyreoidektomi gir en redusert serum ionisert Ca2+ nivå 2 SD lavere enn hos narreopererte rotter (9,00 mmol / L, n = 16).
    MERK: Et statistikk- og grafisk program (se Materialfortegnelse) ble brukt til den statistiske analysen. En Student t-test ble brukt til å sammenligne serum- og urinparametrene mellom sham og PTX-gruppene. p < 0,05 ble ansett som statistisk signifikant. Serum og urin Ca2+ og Pi og serum urea og kreatinin ble målt med kommersielle sett i henhold til produsentens instruksjoner (se Materialtabell). Serum C-telopeptid av type I kollagen og osteocalcin ble målt med kommersielt tilgjengelige ELISA-sett (se materialtabell).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Lokalisasjon og antall biskjoldkjertler ble initialt observert hos rotter under et disseksjonsmikroskop. Før karbonnanopartikkelinjeksjonen var skjoldbruskkjertelen en gjennomsiktig rød farge, og biskjoldkjertlene kunne knapt skilles under mikroskopet (figur 1A). Etter nanopartikkelinjeksjonen ble skjoldbruskkjertelen farget svart, mens biskjoldkjertlene forble ufarget (figur 1B). Den forsiktige disseksjonen av de lyse biskjoldkjertlene lot skjoldbruskkjertelen være uberørt (figur 1C). Vanligvis ble biskjoldkjertlene fordelt over laterale eller bakre kanter av skjoldbruskkjertelen.

Figure 1
Figur 1: Utseende av skjoldbruskkjertelen og biskjoldbruskkjertelen under de kirurgiske prosedyrene. (A) Skjoldbruskkjertelen (hvit stiplet linje) er plassert lateralt til luftrøret. (B,C) Skjoldbruskkjertelen viste svart farging (hvit stiplet linje) etter injeksjon av karbonnanopartiklene, mens biskjoldkjertlene (gul stiplet linje) viste en lys farge. Skalastenger = 2 mm. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Operasjonstiden fra preoperativ klargjøring til PTX-ferdigstillelse var ca. 20 min. 4 ukers overlevelse for postoperative rotter var 90,9 % (60/66). PTX-rottene ble observert å være pukkelrygget 1 uke etter operasjonen. En falskoperert kontrollgruppe ble samtidig etablert ved å gjennomføre alle trinnene i protokollen bortsett fra trinn 2.6. Alle de overlevende karbonnanopartikkelmerkede PTX-rottene hadde et lavere gjennomsnittlig ionisert Ca 2 + -nivå, som var2 SD lavere enn den skamopererte gruppen. Fenotypen hypoparathyroidisme i karbonnanopartikkelmerkede PTX-rotter, påvist av redusert serumkalsium, forhøyet serumfosfat og uoppdaget PTH, forble stabil i løpet av 4 ukers overvåkingsperiode.

Ved 7 dager etter operasjonen ble serum Ca 2+ og PTH-nivåene signifikant redusert hos PTX-rotter sammenlignet med simuleringsgruppen (Ca2+ = 4,97 mmol/L ± 0,99 mmol/L vs. 8,98 mmol/L ± 0,58 mmol/L, p < 0,05; PTH = 13,13 pg / ml ± 6,58 v pg / ml s. 313,06 pg / ml ± 75,24 pg / ml, p < 0,05). Serum Pi økte signifikant etter PTX-operasjonen (Pi = 13,90 mmol/L ± 1,77 mmol/L vs. 7,46 mmol/L ± 1,28 mmol/L). Serumnivåene av urea og kreatinin var sammenlignbare mellom simulerings- og PTX-gruppene 7 dager etter PTX-operasjonen (urea = 8,71 mmol/L ± 0,81 mmol/L vs. 8,84 mmol/L ± 0,89 mmol/L, p > 0,05; kreatinin = 49,03 μmol/L ± 13,14 μmol/L vs. 53,15 μmol/L ± 18,28 μmol/L, p > 0,05). 14 dager etter PTX-operasjonen ble Ca 2+- og Pi-nivåene i urin signifikant redusert (Ca 2+ = 2,33 mmol/L ± 0,53 mmol/L vs. 7,18 mmol/L ±4,27 mmol/L, p < 0,05; Pi = 2,40 mmol/L ± 1,90 mmol/L vs. 5,29 mmol/L ± 1,52 mmol/L, p < 0,05) (figur 2).

Figure 2
Figur 2: Serum Ca 2+, Pi, PTH, urea og kreatininnivå og urin Ca2+ og Pi nivåer etter karbon-nanopartikkelassistert parathyroidektomi. (A) PTX-rottene viste stabil hypokalsemi og hyperfosfatemi i løpet av observasjonsperioden på 4 uker (N = 4). (B) Serum-PTH kunne ikke påvises hos PTX-rotter 7 dager etter operasjonen (N = 8). (C,D) Serumnivåene av urea og kreatinin var sammenlignbare mellom narre- og PTX-gruppene 7 dager etter operasjonen (N = 5). (E,F) Ca2+- og Pi-nivået i urin ble signifikant redusert 14 dager etter PTX-kirurgi (N = 8). Feilfeltene angir standardavviket. Forkortelser: PTX = parathyroidektomi; Ca++ = ionisert kalsium i serum; PTH = parathyroidhormon; Pi = ionisert fosfor i serum. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Det var ingen signifikante forskjeller i kroppsvekt mellom PTX- og narregruppene på postoperativ dag 7 (POD7), POD14 og POD28 (kroppsvekt på POD0 = 256,40 g ± 4,76 g vs. 252,56 g ± 6,69 g, p > 0,05; kroppsvekt på POD7 = 266,00 g ± 6,93 g vs. 257,44 g ± 30,56 g, p > 0,05; kroppsvekt på POD14 = 294,80 g ± 25,90 g vs. 288,22 g ± 37,35 g, p > 0,05; kroppsvekt på POD28 = 327,75 g ± 24,82 g vs. 324,17 g ± 57,97 g, p > 0,05). Videre ble serum C-telopeptid av type I kollagen (CTX-1) statistisk redusert på POD28 (CTX-1 = 82,03 pg/ml ± 8,98 pg/ml vs. 100,33 pg/ml ± 6,36 pg/ml, p < 0,05). Serumosteocalcin viste ingen signifikant forskjell på POD28 (osteocalcin = 913,66 pg/ml ± 378,03 pg/ml vs. 1066,17 pg/ml ± 549,80 pg/ml, p > 0,05) (figur 3).

Figure 3
Figur 3: Kroppsvekt, blod C-telopeptid av type I kollagen, og osteocalcin nivåer etter karbon-nanopartikkel-assistert paratyreoidektomi. (A) Det var ingen signifikante forskjeller i kroppsvekt mellom PTX- og narregruppene på POD7, POD14 og POD28 (N = 14). (B) PTX-rottene viste en statistisk reduksjon i serum C-telopeptid av type I kollagen (N = 4). (C) Det var ingen signifikante forskjeller i serumosteokalcinnivået (N = 5). Feilfeltene angir standardavviket. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Epidemiologiske rapporter indikerer at påvisning av skjoldbrusk sykdommer har økt betydelig, og antall relaterte operasjoner utført har økt tilsvarende19,20. Forekomsten av postkirurgisk hypoparathyroidisme er ca. 7,6%8,21, mens den økte morbiditeten av ervervet hypoparathyroidisme har forårsaket at denne sjeldne sykdommen får større forskningsoppmerksomhet. Det er derfor spesielt viktig å etablere en egnet dyremodell for å undersøke sykdommens patogenese, samt å teste resultatene av nye terapeutiske behandlinger. Imidlertid er det for tiden begrensede dyremodeller tilgjengelig. Videre forblir suksessraten, overlevelsesraten og vanskeligheten med kirurgiske prosedyrer ved å produsere slike modeller problematiske. Vår gruppe har tidligere rapportert to HypoPT-modeller på mus. I PTHcre + / Rosa-mTmG-mus ble biskjoldkjertlene fluorescerende merket for å hjelpe nøyaktig dissekere biskjoldkjertlene, og denne metoden var også nyttig for å finne biskjoldkjertler med unormal anatomisk fordeling for å forbedre suksessraten for kirurgi14. En annen modelleringsmetode brukte transgene mus, hvor parathyroidkjertelceller kunne målrettes av difteritoksin. Biskjoldkjertlene kunne da bli ødelagt ved systemisk administrasjon av difteritoksinet uten å kreve kirurgi14,15. De ovennevnte metodene krever imidlertid omfattende kryssing av transgene mus, noe som resulterer i relativt høye tids- og kostnadskrav. Videre kan systemisk administrasjon av difteritoksin ha utbredte bivirkninger. For tiden er thyro-parathyroidectomy (TPTX) den vanlige prosedyren som utføres for å sikre reseksjon av biskjoldkjertlene12. Selv om teknikken er lett å utføre og har en høy suksessrate, kan skaden på skjoldbruskkjertelen ikke ignoreres. Den potensielle effekten av skade på eller ødeleggelse av skjoldbruskkjertelen på de eksperimentelle resultatene kan være betydelig, noe som betyr at dette er en stor begrensning av alle studier på dette feltet21,22.

I den nåværende studien ble en karbonnanopartikkelsuspensjon, som vanligvis brukes til å visualisere skjoldbruskkjertelen i klinisk praksis, injisert for å forbedre PTX-operasjonen. Denne metoden er trygg, rask og svært gjennomførbar. Det kan effektivt merke skjoldbruskkjertelen med en svart flekk og la biskjoldkjertlene unstained, noe som muliggjør presis identifisering og disseksjon av biskjoldkjertlene samtidig unngå skade på skjoldbruskkjertelen. Denne merkemetoden har samme effekt som den som oppnås ved bruk av fluorescerende merking av transgene mus, men er ikke begrenset av genotypen. Videre er operasjonstiden for karbon-nanopartikkelassistert PTX rundt 20 minutter, noe som sparer tid sammenlignet med 2-timers kirurgi som kreves for 5-ALA fluorescensidentifikasjon23. I tillegg, på grunn av biosikkerheten til karbonnanopartiklene24, kan denne modelleringsmetoden brukes på rotter så unge som 7 dager gamle. Et kritisk skritt som skal bemerkes under operasjonen er at doseringen av karbonnanopartikkelsuspensjonen kan justeres i henhold til rotternes vekt. Volumet av karbonnanopartikkelsuspensjon som ble brukt i denne studien (1 μL) er nok til kirurgi på voksne rotter, selv om noe beløp går tapt i sprøyten. Fordelingen av alle biskjoldkjertlene er vanskelig for nybegynnere å identifisere, og mye trening anbefales.

Den nåværende studien har noen begrensninger. For eksempel er det umulig å identifisere fjerntliggende biskjoldkjertler som ikke er festet til skjoldbruskkjertelen ved hjelp av karbonnanopartikler. Hvis serumparametrene forblir uendret etter operasjonen, kan det tyde på at noen fjerne biskjoldkjertler var til stede og ikke fjernet. Fargeperioden som kreves for optimal differensiering og identifisering av biskjoldkjertlene ble ikke målt; Imidlertid ble skjoldbruskkjertelen farget riktig innen 5 minutter etter nanopartikkeladministrasjon og beholdt flekken under hele den kirurgiske prosedyren. Funksjonen til skjoldbruskkjertelen i oppfølgingsperioden ble ikke registrert i denne studien. Men i vår tidligere studie, som involverte bruk av en transgen musemodell for å identifisere og fjerne biskjoldkjertlene, ble skjoldbruskkjertelfunksjonen vist å være bevart15. Toleransen til rottene til karbonnanopartiklene ble heller ikke testet i denne studien; Imidlertid har disse nanopartiklene blitt kommersielt brukt som legemidler i kliniske operasjoner16. Vanligvis tillater denne metoden forskere å velge et dyr med ønsket genotype og operasjonstidspunkt. Til syvende og sist forventes denne tilnærmingen å gi nyttige rottemodeller for ervervet hypoparathyroidisme.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Forfatterne erklærer at de ikke har noen konkurrerende økonomiske interesser.

Acknowledgments

Dette arbeidet ble støttet av NSFC-stipend 81800928, forskningsfinansiering fra West China School / Hospital of Stomatology Sichuan University (nr. RCDWJS2021-1), og State Key Laboratory of Oral Diseases Open Funding grant SKLOD-R013.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
0.9% Sodium Chloride Solution Kelun Co. Sichuan, China
10 µL 30G NanoFil Syringe WPI
6-0 polyglactin 910 suture with needle Ethicon, Inc J510G
Calcium LiquiColor test EKF 0155-225 For Ca2+ analysis
Carbon Nanoparticles Suspension Injection Lummy, Chongqing, China H20073246 1 mL : 50 mg
Creatinine (Cr) Assay kit ( sarcosine oxidase ) Jiancheng, Nanjing, China C011-2-1 For creatinine analysis
Disposable Scalpel Shinva, China
Dumstar Biology forceps Shinva, China
Micro Dissecting Spring Scissors Shinva, China
MicroVue Rat intact PTH ELISA Immunotopics 30-2531 For the measurement of PTH in rat serum
Needle Holder Shinva, China
Phosphorus Liqui-UV test EKF 0830-125 For Pi analysis
Ply gauze Weian Co. Henan, China
Povidone-Iodine Yongan pharmaceutical Co.Ltd. Chengdu, China
Prism 9.0 (statistics and graphing software) GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/
Rat C-telopeptide of type I collagen (CTX-I) ELISA Kit CUSABIO, Wuhan, China CSB-E12776r For CTX-I analysis
Rat Osteocalcin/Bone Gla Protein (OT/BGP) ELISA Kit CUSABIO, Wuhan, China CSB-E05129r For osteocalcin analysis
Safety Single Edge Razor Blades American Safety Razor Company 66-0089
Sprague-Dawley Rats 8 to 10 weeks old
Surgical Incise Drapes Liangyou Co. Sichuan, China
Urea Assay Kit Jiancheng, Nanjing, China C013-2-1 For urea analysis

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Bilezikian, J. P., et al. Hypoparathyroidism in the adult: Epidemiology, diagnosis, pathophysiology, target-organ involvement, treatment, and challenges for future research. Journal of Bone and Mineral Research. 26 (10), 2317-2337 (2011).
  2. Bilezikian, J. P. Hypoparathyroidism. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 105 (6), 1722-1736 (2020).
  3. Underbjerg, L., Sikjaer, T., Mosekilde, L., Rejnmark, L. Postsurgical hypoparathyroidism-Risk of fractures, psychiatric diseases, cancer, cataract, and infections. Journal of Bone and Mineral Research. 29 (11), 2504-2510 (2014).
  4. Underbjerg, L., Sikjaer, T., Mosekilde, L., Rejnmark, L. The epidemiology of nonsurgical hypoparathyroidism in Denmark: A nationwide case finding study. Journal of Bone and Mineral Research. 30 (9), 1738-1744 (2015).
  5. Astor, M. C., et al. Epidemiology and health-related quality of life in hypoparathyroidism in Norway. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 101 (8), 3045-3053 (2016).
  6. Rodriguez-Ortiz, M. E., et al. Calcium deficiency reduces circulating levels of FGF23. Journal of the American Society of Nephrology. 23 (7), 1190-1197 (2012).
  7. Davies, B. M., Gordon, A. H., Mussett, M. V. A plasma calcium assay for parathyroid hormone, using parathyroidectomized rats. The Journal of Physiology. 125 (2), 383-395 (1954).
  8. Clarke, B. L., et al. Epidemiology and diagnosis of hypoparathyroidism. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 101 (6), 2284-2299 (2016).
  9. Liu, Y., Shan, Z. Expert consensus on diagnosis and treatment for elderly with thyroid diseases in China. Aging Medicine. 4 (2), 70-92 (2021).
  10. Sulejmanovic, M., Cickusic, A. J., Salkic, S., Bousbija, F. M. Annual incidence of thyroid disease in patients who first time visit department for thyroid diseases in Tuzla Canton. Materia Socio-Medica. 31 (2), 130-134 (2019).
  11. Liao, H. W., et al. Relationship between fibroblast growth factor 23 and biochemical and bone histomorphometric alterations in a chronic kidney disease rat model undergoing parathyroidectomy. PloS One. 10 (7), 0133278 (2015).
  12. Russell, P. S., Gittes, R. F. Parathyroid transplants in rats: A comparison of their survival time with that of skin grafts. The Journal of Experimental Medicine. 109 (6), 571-588 (1959).
  13. Sakai, A., et al. Osteoclast development in immobilized bone is suppressed by parathyroidectomy in mice. Journal of Bone and Mineral Metabolism. 23 (1), 8-14 (2005).
  14. Bi, R., Fan, Y., Luo, E., Yuan, Q., Mannstadt, M. Two techniques to create hypoparathyroid mice: parathyroidectomy using GFP glands and diphtheria-toxin-mediated parathyroid ablation. Journal of Visualized Experiments. (121), e55010 (2017).
  15. Bi, R., et al. Diphtheria toxin- and GFP-based mouse models of acquired hypoparathyroidism and treatment with a long-acting parathyroid hormone analog. Journal of Bone and Mineral Research. 31 (5), 975-984 (2016).
  16. Huang, Y., et al. Carbon nanoparticles suspension injection for photothermal therapy of xenografted human thyroid carcinoma in vivo. MedComm. 1 (2), 202-210 (2020).
  17. Zhang, R. J., Chen, Y. L., Deng, X., Yang, H. Carbon nanoparticles for thyroidectomy and central lymph node dissection for thyroid cancer. The American Surgeon. , (2022).
  18. Long, M., et al. A carbon nanoparticle lymphatic tracer protected parathyroid glands during radical thyroidectomy for papillary thyroid non-microcarcinoma. Surgical Innovation. 24 (1), 29-34 (2017).
  19. Li, Y., et al. Efficacy and safety of long-term universal salt iodization on thyroid disorders: Epidemiological evidence from 31 provinces of mainland China. Thyroid. 30 (4), 568-579 (2020).
  20. Powers, J., Joy, K., Ruscio, A., Lagast, H. Prevalence and incidence of hypoparathyroidism in the United States using a large claims database. Journal of Bone and Mineral Research. 28 (12), 2570-2576 (2013).
  21. Zihao, N., et al. Promotion of allogeneic parathyroid cell transplantation in rats with hypoparathyroidism. Gland Surgery. 10 (12), 3403-3414 (2021).
  22. Goncu, B., et al. Xenotransplantation of microencapsulated parathyroid cells as a potential treatment for autoimmune-related hypoparathyroidism. Experimental and Clinical Transplantation. , (2021).
  23. Jung, S. Y., et al. Standardization of a physiologic hypoparathyroidism animal model. PLoS One. 11 (10), 0163911 (2016).
  24. Chen, W., Lv, Y., Xie, R., Xu, D., Yu, J. Application of lymphatic mapping to recognize and protect parathyroid in thyroid carcinoma surgery by using carbon nanoparticles. Journal of Clinical Otorhinolaryngology, Head, and Neck Surgery. 28 (24), 1918-1920 (1924).

Tags

Medisin utgave 197
Generering av hypoparathyroid rotter <em>via</em> karbon-nanopartikkel-assistert parathyroidectomy
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Song, Y., Li, P., Lyu, P., Yu, Y.,More

Song, Y., Li, P., Lyu, P., Yu, Y., Chen, X., Cui, C., Bi, R., Fan, Y. Generation of Hypoparathyroid Rats via Carbon-Nanoparticle-Assisted Parathyroidectomy. J. Vis. Exp. (197), e64611, doi:10.3791/64611 (2023).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter