تمت الموافقة على جميع الإجراءات الموضحة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام في جامعة كاليفورنيا ديفيس. تم استخدام ذكور الفئران C57BL / 6J البالغة من العمر 3 أشهر في الدراسة الحالية.
1. إصابة الرباط الصليبي الأمامي غير الغازية
ملاحظة: إصابة الرباط الصليبي الأمامي الناتجة عن حمل ضغط مطبق خارجيا هي طريقة بسيطة وقابلة للتكرار تلخص عن كثب حالات إصابة الرباط الصليبي الأمامي لدى البشر. تمت كتابة هذا البروتوكول لأداة إطار تحميل متاحة تجاريا (انظر جدول المواد) ، ولكن يمكن تكييفها لأنظمة مماثلة.
- افتح البرنامج المتوافق مع أداة إطار التحميل (انظر جدول المواد) وحدد ملف تحكم موجود أو أنشئ ملفا جديدا.
- قم بتشغيل قوة المشغل.
- في قائمة المعايرة ، قم بقراءة القوة لخلية التحميل واضبط إزاحة المشغل على 0.
- استخدم 1٪ -4٪ إيزوفلوران مستنشق في الأكسجين لتخدير الفئران والتأكد من تخدير بالكامل عن طريق قرصة إصبع القدم و / أو قرصة الذيل.
- ضع الماوس في وضع الانبطاح على المنصة. ضع الجزء السفلي من الساق عموديا بين تركيبتي تحميل (الشكل 1) (انظر جدول المواد). ضع القدم في فتحة المباراة العلوية والركبة في كوب المباراة السفلية.
- اضبط ارتفاع التركيبات السفلية يدويا لتطبيق تحميل مسبق من 1-2 نيوتن (يتم مراقبته في الوقت الفعلي على شاشة الكمبيوتر) وشد المسمار اللولبي لتثبيت الموضع. التحميل المسبق ضروري لتثبيت الساق في الموضع الصحيح قبل تطبيق حمل الإصابة.
- قم بتطبيق حمل ضغط واحد على قوة مستهدفة (~ 12-15 نيوتن) أو إزاحة مستهدفة (~ 1.5-2.0 مم).
ملاحظة: سيوفر تطبيق الحمل بمعدل تحميل أبطأ (~ 1 مم / ثانية) مستوى أكبر من المراقبة والتحكم في الوقت الفعلي ولكن من المحتمل أن يؤدي إلى فشل قلع في ACL. من المرجح أن يؤدي تطبيق معدل تحميل أسرع (~ 200 مم / ثانية) إلى إصابة الرباط الصليبي الأمامي متوسطة المادة22. إذا تم تحديد حدوث كسر في الظنبوب أو إصابة مفرطة أخرى ، فقم بالقتل الرحيم للحيوان باستخدام طريقة معتمدة من IACUC قبل تعافي من التخدير.- اضبط معدل التحميل في ملف التحكم في البرنامج وقم بالتأكيد باستخدام بيانات إزاحة القوة.
ملاحظة: عادة لا يكون كسر العظام أثناء تحميل ضغط الظنبوب مصدر قلق لأن قوة الكسر (~ 20 نيوتن) أعلى بكثير من قوة إصابة الرباط الصليبي الأمامي. ومع ذلك ، يجب مراقبة ذلك بالجس ، ويمكن استخدام التصوير (أي الأشعة السينية) للتأكد من عدم حدوث كسور في الظنبوب.
- يشار إلى الإصابة عادة بصوت ("نقرة" أو "أزمة") وإطلاق قوة يمكن التعرف عليه في مخططات إزاحة القوة (الشكل 1C). إذا تم استخدام معدل تحميل أبطأ ، فقم بإيقاف الحمل الضاغط فورا بعد الإصابة لمنع المزيد من التحميل والضرر المحتمل لأنسجة المفاصل الأخرى.
ملاحظة: تحدث إصابة الرباط الصليبي الأمامي عادة عند 8-15 نيوتن اعتمادا على كتلة الجسم34. من المهم تحديد قوة مستهدفة أكبر من قوة إصابة الرباط الصليبي الأمامي المتوقعة.
- قم بتأكيد إصابة الرباط الصليبي الأمامي باستخدام اختبار الدرج الأمامي الخلفي35,36 أو تقييم مماثل لعدم استقرار المفصل.
- تطبيق جرعة تعتمد على وزن (على سبيل المثال، 0.05-0.1 ملغم/كغ من البوبرينورفين، انظر جدول المواد) للفئران بعد الإصابة، مع المدة والجرعة على النحو الموصى به والمعتمد من قبل المؤسسة المحلية IACUC.
ملاحظة: قد تغير مضادات الالتهاب غير الستيروئيدية تطور PTOA بعد الإصابة ، لذلك لا يوصى باستخدام مضادات الالتهاب غير الستيروئيدية لإدارة الألم في نموذج الإصابة هذا ما لم يكن هدفا محددا للدراسة.
2. إعداد لتصوير FRI
ملاحظة: بالنسبة للتصوير البصري ، فإن فراء (خاصة الفراء الداكن) فعال للغاية في حجب الضوء وامتصاصه وتشتيته ، لذلك يجب إزالة الفراء قدر الإمكان من المنطقة المحيطة بمفاصل الركبة قبل التصوير. عادة ما يكون كريم مزيل الشعر أكثر فعالية لإزالة الفراء من كليبرز . الفئران العارية أو الخالية من الشعر لا تتطلب إزالة الفراء. ومع ذلك ، فإن إزالة الفراء ضرورية لسلالات الفئران الأكثر استخداما (على سبيل المثال ، C57BL / 6). إذا أمكن ، قم بإطعام الفئران بطعام منقى منخفض التألق قبل التصوير. يحتوي تشاو الفأر القياسي على الكلوروفيل ، الذي يتألق تلقائيا بطول موجي يبلغ حوالي 700 نانومتر وقد يؤثر على جمع البيانات من نظام FRI القريب من الأشعة تحت الحمراء.
- تخدير الفئران مع 1 ٪ -4 ٪ استنشاق isoflurane في الأكسجين. إبقاء الفئران على وسادة التدفئة قدر الإمكان وتطبيق مرهم العين لمنع تهيج العينين.
- استخدم قطعة قطن لتطبيق كريم مزيل الشعر (انظر جدول المواد) على الجانب الأمامي (الجمجمة) من أرجل الفئران حول مفصل الركبة.
- دع الكريم يقف لمدة ~ 1 دقيقة ، ثم استخدم المناديل لإزالة الكريم والفراء من الساق. كرر إذا لزم الأمر.
- بمجرد انكشاف مفاصل الركبة بالكامل دون أي فرو يغطي المنطقة ، نظف الساقين بمناديل كحولية لإزالة أي كريم مزيل شعر متبقي.
ملاحظة: يمكن استخدام كريم مزيل الشعر على نفس الفئران عدة مرات خلال الدراسة ، ولكن يجب أن تكون هذه التطبيقات على بعد أسبوع واحد على الأقل لمنع تهيج الجلد غير الضروري.
3. إعداد حل التحقيق
- إذا لزم الأمر ، قم بتخفيف المسبار القابل للتنشيط الفلوري وفقا لتعليمات الشركة المصنعة في محلول ملحي معقم 1x مخزن بالفوسفات (PBS). تحتوي قارورة واحدة من المسبار المتاح تجاريا (انظر جدول المواد) عادة على 20 نانومول في 0.15 مل من 1x PBS. لتخفيف المحلول في القارورة ، أضف 1.35 مل من 1x PBS لعمل 20 نانومول في 1.5 مل من 1x PBS.
ملاحظة: بعد التخفيف ، يمكن استخدام قارورة واحدة لتصوير عشرة فئران عند حقن 0.15 مل لكل فأر.
- دوامة الحل مع الحد الأدنى من السرعة (~ 2000 دورة في الدقيقة) لمدة 30 ثانية لضمان أن يتم إذابة المسبار في الحل ، ثم أجهزة الطرد المركزي لفترة وجيزة لضمان أن كل السائل خارج الغطاء.
ملاحظة: يمكن تخزين المحلول في درجة حرارة 2-8 درجة مئوية في مكان محمي من الضوء لمدة تصل إلى 12 شهرا.
4. الحقن المداري الرجعي
ملاحظة: ارجع إلى Yardeni et al. فيما يتعلق بتفاصيل هذا الإجراء37.
- استخدم 1٪ -4٪ إيزوفلوران مستنشق في الأكسجين لتخدير الفئران ووضع الماوس على جانبه مع الخطم في مخروط الأنف.
- استخدم محاقن الأنسولين ~ 29 G لحقن محلول المسبار (أعدت في الخطوة 3).
- حافظ على تغطية المحقنة قبل الاستخدام لمنع التعرض للضوء.
- عند إعطاء الحقن:
- الحقن في داخل العين (القرنية الدمعية) ، وتأكد من أن شطبة المحقنة مائلة نحو العين. بالنسبة للأشخاص الذين يستخدمون اليد اليمنى ، يوصى بالحقن في العين اليمنى للماوس مع مواجهة لليمين.
- باستخدام اليد غير المحقونة ، اسحب الجلد حول العين برفق لتثبيت الرأس والتسبب في بروز العين.
- زاوية المحقنة موازية لجسم الماوس.
- تقدم المحقنة برفق عبر العين حتى تواجه مقاومة صلبة ؛ لا تحاول تجاوز هذه النقطة.
- قم بحقن محلول المسبار ببطء في الجيب الحجاجي الخلفي ، ثم اسحب الإبرة ببطء من مقبس العين. إذا لم يخرج أي محلول بالإبرة ، يكون الحقن ناجحا.
- ضع محلول ملحي أو مرهم للعين على العين المحقونة.
ملاحظة: استنادا إلى الوثائق المقدمة مع مجسات التصوير ، يكون وقت التصوير الأمثل عادة ما بين 1 و 2 أيام بعد حقن محلول المسبار. إذا أمكن ، يوصى بإجراء فحص أولي لتحديد وقت التصوير الأمثل لكل تطبيق محدد. ستقوم الفئران باستقلاب المسبار المحقون في غضون 7 أيام تقريبا ، وبعد ذلك ستحتاج إلى حقن جرعة جديدة من محلول المسبار إذا كانت هناك حاجة إلى نقاط زمنية إضافية.
5. تصوير انعكاس مضان
ملاحظة: الإجراءات الواردة في هذا القسم خاصة بنظام التصوير البصري المتاح تجاريا (انظر جدول المواد). يمكن إجراء تصوير مماثل باستخدام أنظمة مماثلة.
- تخدير الفئران بنسبة 1٪ -4٪ من الأيزوفلوران المستنشق في الأكسجين ووضع مستلق في نظام التصوير مع الخطم في مخروط الأنف.
- ضع الماوس مع تمديد أسفل الساقين بحيث يتم توجيه الركبتين قليلا في الهواء (قد يكون من الضروري وضع شريط على القدمين). من الأهمية بمكان استخدام وضع ثابت لجميع.
- افتح البرنامج المتوافق (انظر جدول المواد) على كمبيوتر نظام التصوير ؛ ستظهر "لوحة التحكم في الاستحواذ".
- لتسخين النظام ، انقر فوق تهيئة وانتظر حتى يتحول ضوء درجة الحرارة إلى اللون الأخضر.
- انقر فوق معالج التصوير ، وتأكد من ظهور نافذة "معالج التصوير".
- انقر فوق تصفية الزوج ، وتأكد من أن الإعداد على "إضاءة Epi-Illumination" ، ثم اضغط على التالي.
- لتحديد إعدادات الإثارة / الانبعاث الصحيحة ، ابحث عن مسبار الاهتمام من القائمة المنسدلة. إذا لم يتمكن المرء من العثور على المسبار الصحيح ، فابحث عن الاسم "Input Ex / Em" واكتب يدويا قيمة ذروة الإثارة وذروة الانبعاث بناء على خاصية المسبار الذي سيتم استخدامه (على سبيل المثال ، لذروة الإثارة ، أدخل 675 ، ولذروة الانبعاث ، أدخل 720). انقر فوق التالي.
- اختر الماوس ل "موضوع التصوير". في "معلمات التعريض الضوئي" ، تأكد من تحديد الإعدادات التلقائية ، وتحديد خيارات الفلورسنت والصورة الفوتوغرافية. حدد D-22.6 سم في قائمة التحقق من "مجال الرؤية". اضغط على التالي.
- يمكن رؤية إعداد التصوير وتعديله على اللوحة اليمنى من "لوحة التحكم في الاستحواذ". تأكد من صحة جميع الإعدادات، واضغط على الزر Acquisition Sequence . بعد ظهور الصورة ، تأكد من أن الصورة بها تعرض كاف. إذا لم يكن الأمر كذلك ، فقم بتغيير إعداد وقت التعرض وانقر فوق الحصول على تسلسل مرة أخرى.
- لتحليل الصورة ، ضع دائرة منطقة الاهتمام (ROI) بحجم ثابت فوق كل مفصل ركبة على الصورة بالأبيض والأسود (وهذا يمنع تحديد المواقع المتحيزة بناء على مناطق إشارة الفلورسنت).
- احسب الكفاءة الإشعاعية الكلية و / أو متوسط الكفاءة المشعة لكل مفصل ركبة. إذا تم حساب الكفاءة المشعة أيضا على الأرجل المقابلة ، فقم بتطبيع البيانات بقسمة قياس الكفاءة المشعة للساق المصابة على قياس الكفاءة المشعة للساق المقابلة.
ملاحظة: إذا تم استخدام منطقة ذات أهمية ذات مساحة ثابتة لجميع الركبتين ، فإن كلا من الكفاءة الإشعاعية الكلية ومتوسط الكفاءة الإشعاعية سيسفر عن نتائج مماثلة. يوصى باستخدام متوسط الكفاءة المشعة إذا تم استخدام مناطق الاهتمام بأحجام مختلفة. سيوفر تطبيع بيانات الكفاءة المشعة من المفصل المصاب مع البيانات من الركبة المقابلة غير المصابة تحكما داخليا لحساب أي اختلافات في كمية المسبار المحقون وكفاءة التوصيل بين المختلفة.