يقدم هذا البروتوكول طريقة شاملة وفعالة لتحليل إصلاح عظام الفك السفلي. نصف تقنية قابلة للتكرار لكسر الفك السفلي غير المستقر في نموذج الفأر ، مما يسمح بتحليل عملية إصلاح العظام الغضروفي مع الحد الأدنى من تلف الأنسجة وفقدان العظام.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
تقنية أقل توغلا لكسر الفك السفلي غير المستقر في نماذج الفئران
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
يمكن إجراء كسور غير مستقرة في مواقع الفك السفلي في الفئران ، مما يجعل من الممكن تحليل إصلاح العظام باستخدام وضع التعظم الغضروفي لتعكس هذه العملية بدقة أكبر في الجسم الحي ، من الضروري أن يكون لديك بروتوكول موحد لتجنب فقدان العظام المفرط وتلف الأنسجة الرخوة ، لا سيما في موقع الفك السفلي ، وهو موقع تشريحي يتميز بالحد الأدنى من الوصول. على حد علمنا ، نصف لأول مرة بروتوكولا أقل توغلا لكسر الفك السفلي غير المستقر في الفئران. يتم تخدير الفئران البالغة بالأيزوفلوران وتتلقى جرعة ما قبل الجراحة من البوبرينورفين عن طريق الحقن تحت الجلد. يتم تنفيذ نهج تحت الفك السفلي ، مع إجراء شق جلدي على طول الحدود السفلية للفك السفلي. ترتفع عضلة المضغ في مستوى تحت السمحاق على طول راموس الفك السفلي مع مصعد السمحاق. يتم إجراء كسر رأسي وكامل للراموس من الحدود القاعدية إلى الشق الإكليلي (بين العمليات اللقمة والإكليلية) ، باستخدام جهاز جراحة العظام الكهروإجهادية تحت الري المصلي الملحي عند الحافة القاعدية والمقص لاستكمال كسر راموس الفك السفلي. يتم إغلاق نهج الجلد بواسطة خيوط حريرية. يوفر هذا الإجراء التفصيلي لكسور الفك السفلي غير المستقرة إجراء فعالا يسمح بالحد الأدنى من فقدان العظام وتلف الأنسجة الرخوة. تضمن هذه التقنية نتائج ناجحة ومتسقة لتعكس بدقة عملية إصلاح العظام الغضروفي في نماذج الفئران.
المقدمة
يتضمن إصلاح العظام عمليات التعظم الغشائي والغضروفي ، اعتمادا على الكسر أو تثبيت قطع العظم. يعتمد إصلاح العظام بعد استئصال العظام أو الكسور على التعظم الغشائي ، في حين أن الكسور غير المستقرة أو قطع العظم ضعيف الاستقرار تتماسك وفقا لطريقة التعظم الغضروفي1. يتميز إصلاح العظام الغشائية بتكوين العظام عن طريق التمايز المباشر للخلايا الوسيطة إلى بانيات العظم ، بينما يتضمن إصلاح العظام الغضروفي تكوين قالب غضروفي عابر ، والذي يتمايز إلى بانيات العظم لتشكيل الكالسالعظمي 2.
إصلاح العظام يعتمد على الأنسجة المتعددة والتفاعلات الخلوية; كما أنه يتأثر بالعوامل الخاصة بالموقع والقوة التي تمارس على الكالس3. عظم الفك السفلي هو عظم متحرك يدعم قوى المضغ ، ويتكون في الغالب من العظم القشري. تتأثر عملية إصلاح عظم الفك السفلي بموقع واتجاه الكسر. من المعروف أن إصابات العضلات والسمحاق قد تؤثر على توحيد العظام بالإضافة إلى فقدان العظام المهم في موقعالكسر 4،5،6.
يتضمن تحليل إصلاح عظام الفك السفلي الغضروفي بروتوكولات موحدة وقابلة للتكرار لمقارنات قيمة وغير متحيزة. فيما يتعلق بالأدبيات ، أبلغ عدد قليل فقط من المؤلفين عن بروتوكولات لكسور الفك السفلي غير المستقرة في نماذج الفئران3،7 ، ومعظمها باتجاه أمامي عند المستوى المولي8. من خلال تطوير هذه التقنية ، نهدف إلى تجنب إصابات العضلات والسمحاق والحد من فقدان العظام في موقع الكسر لتحليل عملية إصلاح العظام الغضروفي بشكل أفضل دون عوامل مربكة. بالإضافة إلى ذلك ، كان الغرض من تطوير تقنية جديدة لكسر الفك السفلي في الفئران هو تقليل آلام ما بعد الجراحة وموت المتكرر في مثل هذه الجراحة في الصغيرة. لأول مرة ، نصف بروتوكولا أقل توغلا لكسر الفك السفلي غير المستقر على مستوى الراموس في الفئران. يتجنب بروتوكول in vivo هذا التلف العضلي والسمحاق المفرط أو فقدان العظام في موقع الكسر ويساعد على تقليل مستوى الألم بعد الجراحة وخطر وفاة.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
يتبع هذا البروتوكول إرشادات رعاية لمعهد Imagine وقد تم التحقق من صحته من قبل اللجان الأخلاقية والوزارة الفرنسية (APAFIS 26995).
1.
- حدد عدد لكل مجموعة. نوصي ب 12 لكل مجموعة. تحديد جنس الفئران وعمرها. تم تكييف هذا البروتوكول لفئران C57BL / 6J البالغة من العمر 6 أسابيع (ذكر أو أنثى).
- إعطاء ، على الأقل 1 قبل الإجراء ، هلام المكملات الغذائية للتأقلم.
2. الإجراء الجراحي
- تحضير المواد المطلوبة. قم بتعقيم الأدوات: المقص ، سائق الإبرة ، الملقط ، إدراج وقبضة جهاز جراحة العظام الكهرضغطية ، والمصعد. قم بإعداد قفازات معقمة ، وخيوط حريرية (4/0) ، وشاحقة ، وشاش قطني ، ومحلول بوفيدون يود بنسبة 10٪ ، وطاولة تسخين ، وأيزوفلوران ، وقناع الخطم لاستنشاق الأيزوفلوران.
- تحضير البوبرينورفين بمعدل 0.1 مجم / كجم ، مخفف في مصل فسيولوجي معقم قابل للحقن. يتم تطبيق البوبرينورفين عن طريق الحقن تحت الجلد بإبرة 25G قبل 30 دقيقة من الجراحة.
- قم بإعداد لوح التسخين (37 درجة مئوية) ، ووضع دعامة الرغوة عليها ، وقم بإصلاح قناع الخطم بإبر صغيرة أو شريط لاصق.
- ضع الفأر في خزان الأيزوفلوران للحث ، مع انتشار الأيزوفلوران (4٪). اختبر عمق التخدير عن طريق إجراء قرصة إصبع القدم. في حالة الحث الكافي ، سيتم ملاحظة عدم وجود منعكس الدواسة.
- ضع الفأر المخدر على ظهره على لوحة التسخين المغطاة بحقل معقم يتم الاحتفاظ به عند 37 درجة مئوية أثناء الإجراء بأكمله. ضع القناع على الخطم لاستنشاق الأيزوفلوران المستمر (الصيانة بنسبة 2.5٪). إصلاح أطراف الماوس مع شريط لاصق.
- ضع زيوت تشحيم العين بشكل ثنائي لمنع جفاف العين الناجم عن التخدير العام. حلق الشعر تحت الفك السفلي ، وارتد قفازات معقمة ، وقم بتطهير الجلد بعدة ضربات شديدة من محلول بوفيدون اليود بنسبة 10٪ والكحول.
- قم بإجراء النهج الجلدي تحت الفك السفلي كما هو موضح أدناه.
- قم بإجراء شق جلدي من زاوية الفك السفلي إلى التقاطع الخلفي 1/3 - 2/3 الأمامي للفرع الأفقي للفك السفلي باستخدام مقص صغير.
- قم بتشريح الأنسجة تحت الجلد لكشف عضلة المضغة.
- قم بفك عضلة المضغ المرفقة باستخدام مصعد السمحاق من الحدود السفلية للفك السفلي.
- ارفع عضلة المضغ في مستوى تحت السمحاق على طول راموس الفك السفلي باستخدام المصعد.
- قم بإنشاء بضع عظم صغير (بطول 3 مم) عند الحد السفلي للفك السفلي باستخدام جهاز جراحة العظام الكهرضغطية تحت الري في المصل الملحي (10 مل / دقيقة كحد أقصى) عند الحد السفلي للفك السفلي ، في الأمام لزاوية الفك السفلي ، في الجزء الخلفي من التقعر (الشكل 1 ، الشكل 2).
- حدد موقع الحد الخلفي للفك السفلي والشق الإكليلي (باستخدام المقص الدقيق أو الملقط) وأكمل الكسر باستخدام مقص صغير مستقيم يتم إدخاله على طول الفك السفلي لتجنب فتحة عضلة المضغ الإضافية والإصابة. للسماح بالتوجيه الصحيح للكسر ، ضع المقص بشكل عمودي على الحد السفلي للفك السفلي.
- تحقق من اكتمال الكسر تماما: يجب ملاحظة الحركة الكاملة بين جزأين عظميين أثناء التعبئة الناعمة للجزأين 2 بالملقط.
- أغلق نهج الجلد بخيوط حريرية (4/0) بخيوط منفصلة. ليست هناك حاجة إلى خياطة في السمحاق.
ملاحظة: بدلا من ذلك ، يمكن خياطة نهج الجلد بخيوط أخرى غير قابلة للامتصاص (على سبيل المثال ، خيوط البولي بروبلين). - قم بإجراء الأشعة السينية الجانبية الرأسية لتأكيد اتجاه الكسر (الشكل 3).
- ضع الماوس مرة أخرى في خزان الأيزوفلوران لإعادة التحريض لفترة قصيرة قبل إجراء الأشعة السينية. بعد ذلك ، ضع الماوس في التمديد ، على الجانب الجانبي ، مع وضع الرأس قليلا في فرط التمدد لتحليل الأشعة السينية.
- في حالة الكسر الموضوع في الأمام على مستوى الضرس الفك السفلي أو عندما يفصل الكسر زاوية الفك السفلي (الشكل 4) ، لاحظ زيادة غير طبيعية في حجم الكالس العظمي. في هذه الحالات ، استبعد من الدراسة لتجنب أي تحيز في التحليل.
- افحص الفئران حتى تستعيد وعيها قبل وضعها مرة أخرى في القفص.
3. رعاية ما بعد الجراحة
- قم بإعداد قفص فأر بدون طعام وتخصيب شديد لتجنب أي قوى مضغ.
- اعزل الفأر الذي تم تشغيله في قفص واحدلمدة 1 الأسبوع حتى يلتئم الجلد تماما. في أسبوع واحد بعد الجراحة ، قامت المجموعة بتشغيل إناث الفئران معا في نفس القفص.
- تطبيق البوبرينورفين (0.1 ملغ/كغ) عن طريق الحقن تحت الجلد بعد 4 ساعات و24 ساعة و48 ساعة و72 ساعة بعد الإجراء.
- قم بإطعام الفئران بجل الحمية الناعم خلال جميع فترات ما بعد الجراحة من اليوم 0 إلى نهاية فترة التوحيد (أي 28 يوما) لتجنب الألم والإزاحة الثانوية للكسر.
- قم بوزن الفئران يوميا من اليوم 0 إلى اليوم 4 بعد الكسر ، في الصباح ، قبل حقن البوبرينورفين ، ثم 3 مرات في الأسبوع حتى التضحية بالحيوان (14 يوما بعد الكسر).
- تقييم رفاهية بعد الجراحة لتحسين رعاية بعد الجراحة. استخدم مقياس الدرجات في الجدول 1 لتقييم حالة ما بعد الجراحة للحيوان وتكييف المتابعة. عندما تكون النتيجة > 1 ، يتم إعطاء حقن البوبرينورفين ، وعندما تكون النتيجة > 3 و / أو في حالة فقدان الوزن > 20٪ من الوزن قبل الجراحة على الرغم من إثراء الطعام ، يجب مناقشة القتل الرحيم (الجدول 1).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
أما بالنسبة للإجراءات الجراحية في الجسم الحي ، لإجراء هذا الإجراء على النحو الأمثل لكسر الفك السفلي غير المستقر في نموذج الفأر ، يلزم التعلم والتدريب المحددين.
تسمح هذه التقنية لكسر الفك السفلي غير المستقر بدراسة عملية إصلاح العظام الغضروفي بعد القتل الرحيم ، تم جمع عينات الفك السفلي في 4٪ بارافورمالدهيد (24 ساعة). بعد إزالة الكلس الكامل باستخدام EDTA pH 8 ، تم تضمين الأقسام في البارافين. تم إجراء المقاطع التسلسلية السهمية ، وإزالة البارافين في محلول إزالة البارافين ، ثم إعادة ترطيبها...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
تسمح هذه التقنية بتحقيق كسور الفك السفلي غير المستقرة في نموذج الفأر ضمن الحد الأدنى من النهج المفتوح في وقت إجراء قصير (حوالي 10 دقائق أو أقل). يحد هذا الإجراء قصير الوقت من خطر الإصابة بأمراض وموتها ، خاصة في الصغيرة مثل الفئران. للحصول على نتائج قابلة للمقارنة في تحليل عملية إصلاح العظام الغضروفي ، يجب توخي الحذر بشكل خاص لإجراء كسور الفك السفلي في نفس الاتجاه دون انقسام غير طبيعي لزاوية الفك السفلي ، حيث يمكن أن يؤدي هذا التأثير غير المرغوب فيه إلى زيادة حجم الكالس العظمي بشكل غير طب...
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
يعلن أصحاب البلاغ عدم وجود تضارب في المصالح.
شكر وتقدير
الدراسة مدعومة جزئيا من قبل قسم العمل الخيري في Mutuelles AXA من خلال كرسي الرأس والقلب و ANR BonyBrain. نعرب عن تقديرنا لجميع أعضاء منصة SFR Necker INSERM US24 ، LEAT Imagine ، باريس ، فرنسا ، لمساهمتهم في تحقيق الإجراء.
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| بوبرينورفين: بوبريكير 0.3 مجم / كجم | مصعد رعاية | ||
| عرض OBWEGESER 6 مم الطول 17.5 سم ؛ | كولين الطبي | HA 5905 | |
| : لوحة وسادة موريا 11 سم N & deg ؛ 5 | MORIA | 9906 | |
| طاولة تدفئة Bioseblab 55 سم × 33 سم | Bioseblab | 707 | |
| حامل إبرة : حامل إبرة مايكرو هالسي - معدني | لابوديرم | 21,100 | |
| نيو كلير | Merck Millipore, Darmstadt, Germany | 109843 | |
| أوكري جل أنبوب 10 جم (زيوت تشحيم للعيون) tvm | lab | 3.70045E + 12 | |
| Piezotome 2 ASS FINAL | ACTEON | X57402 | |
| Piezotome إدراج Piezocision PZ3 | ACTEON | F87574 | |
| مقص مايكرو & nbsp ؛ | MORIA | MC52 | |
| خيوط الحرير PERMA HAND SEIDE / MERSILK | ETHICON | REF 18501G | |
| مقص مستقيم | MORIA | 4877A | |
| Vetflurane (isoflurane) 250 مل | VIRBAC | VET066 (Centravet) |
المراجع
- Thompson, Z., Miclau, T., Hu, D., Helms, J. A. A model for intramembranous ossification during fracture healing. J Ortho Res. 20 (5), 1091-1098 (2002).
- Bahney, C. S., et al. Cellular biology of fracture healing. J Ortho Res. 37 (1), 35-50 (2019).
- Yu, Y. Y., Lieu, S., Hu, D., Miclau, T., Colnot, C. Site specific effects of zoledronic acid during tibial and mandibular fracture repair. PLoS One. 7 (2), e31771(2012).
- Landry, P. S., Marino, A. A., Sadasivan, K. K., Albright, J. A. Effect of soft-tissue trauma on the early periosteal response of bone to injury. J Trauma. 48 (3), 479-483 (2000).
- Colnot, C. Skeletal cell fate decisions within periosteum and bone marrow during bone regeneration. J Bone Miner Res. 24 (2), 274-282 (2009).
- Julien, A., et al. Direct contribution of skeletal muscle mesenchymal progenitors to bone repair. Nat Commun. 12 (1), 2860(2021).
- McGuire, C., Boudreau, C., Prabhu, N., Hong, P., Bezuhly, M. Piezosurgery versus conventional cutting techniques in craniofacial surgery: A systematic review and meta-analysis. Plast Reconstr Surg. 149 (1), 183-195 (2022).
- Wong, S. A., et al. Chondrocyte-to-osteoblast transformation in mandibular fracture repair. J Orthop Res. 39 (8), 1622-1632 (2021).
- Vercellotti, T. Technological characteristics and clinical indications of piezoelectric bone surgery. Minerva Stomatol. 53, 207-214 (2004).
- Wong, S. A., et al. Chondrocyte-to-osteoblast transformation in mandibular fracture repair. J Orthop Res. 39 (8), 1622-1632 (2021).
- Tian, Y., et al. HIF-1α regulates osteoclast activation and mediates osteogenesis during mandibular bone repair via CT-1. Oral Dis. 28 (2), 428-441 (2022).
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
