Name: المباشرة ماوس الصدمة / حرق نموذج منتبذ التعظم (فيديو) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 1 s
Description: تعلم نموذج قطع وتر أخيل مع حرق لدراسة التعظم المنتبذ في الفئران. يتيح هذا الأسلوب استكشاف تكوين العظم اللامناسب بعد الإصابات دون استخدام عوامل خارجية.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

نشكر أماندا فير ، CMI ، وكاثي سويت و ORL في UM للمساعدة في التصوير والتحليل بالأشعة المقطعية μCT. التمويل: BL بتمويل من 1K08GM109105-01 وجائزة الوقف الوطني لمؤسسة الجراحة التجميلية.

بيان الأخلاق: تم تنفيذ جميع الإجراءات الحيوانية وفقا صارم مع ممارسة الحيوان جيدة كما هو محدد في المبادئ التوجيهية الواردة في دليل لاستخدام ورعاية الحيوانات المختبرية: الطبعة الثامنة من معهد مختبر أبحاث الحيوان (ILAR، 2011)، وكانت التي وافقت عليها اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام جامعة ميشيغان (PRO0001553). 1. ماوس العمليات الجراحية ملاحظة: استخدام 8-10 أسبوع C57BL القديمة / 6 الفئران. ويمكن أيضا أن الأعمار الأخرى، والخلفيات، وسلالات من الفئران يمكن استخدامها لاختبار ظروف مختلفة أو وراثية الماكياج. للجزء بضع الوتر الإجراء، والحفاظ على ظروف معقمة باستخدام قناع الوجه، غطاء محرك السيارة الشعر، وثوب معقمة، والقفازات، والصكوك. مواقع الجراحية وينبغي إعداد sterilely مع بوفيدون اليود واللف العقيمة. تجنب انخفاض حرارة الجسم عن طريق استخدام وسادة التدفئة البيطرية وارتفاع درجة حرارة حلول الإنعاش إلى 37 درجة مئوية قبل administraنشوئها. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تخدير الماوس باستخدام 2.5٪ الأيزوفلورين استنشاقه. استخدام مخروط الأنف لمغادرة ظهر وهند-أطرافه يمكن الوصول إليها بسهولة. ضبط معدل الإدارة الأيزوفلورين للحفاظ على معدل التنفس المناسب والتلون من الأغشية المخاطية وضمان التخدير عن طريق فحص العضلات، قرصة أخمص قدميه، ومنعكس القرنية. تطبيق مرهم للعين للعيون لطيف الماوس، لمنع الإصابة جفاف العين أثناء العملية. الحفاظ على درجة حرارة الجسم الكافية استخدام وسادة التدفئة البيطرية أو دائري ماء دافئ تحت الجراحي الميداني. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدارة البوبرينورفين، 0.1 ملغم / كغم، تحت الجلد مباشرة قبل عملية جراحية لتسكين الألم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حلق بشكل وثيق موقع الجراحية على مخلب هند اليسار باستخدام كليبرز من كعب إلى الركبة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عن كثب حلق ظهر من الفأرة، بدأت على العمود الفقري وتمتد منطقة حلق إلى الجهة اليسرى من خط الوسط الظهرية، وتطهير مساحة لا تقل عن 2 سم × 3 سم لاستيعاب حروق. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">إعداد موقع الجراحية، بما في ذلك مخلب هند إلى الركبة باستخدام 3 بالتناوب بوفيدون اليود الدعك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء شق طولي على طول الجانب الأنسي في وتر العرقوب نقاط. تمديد شق ذلك على وتر أخيل يمكن تصور بسهولة. حوالي 0.5 سم. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إجراء بضع الوتر أخيل مع تشريح حاد في وتر في منتصف مع مقص حاد الأنسجة. إدراج شفرة واحدة من مقص الأنسجة في الطائرة الأنسجة تحت وتر وتشريح على طول الطائرة حتى النصل في منتصف وتر. إغلاق شفرات مقص لقطع وتر بشكل حاد. ملاحظة: تأكد من إدراج كل الأوتار الخلفية بما في ذلك الساق، النعلية، والأوتار الأخمصية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تحقيق الإرقاء عن طريق الضغط مع شاش معقم (يجب أن يكون هناك الحد الأدنى من النزيف) وإغلاق شق الجلد مع غرزة 5-0 VICRYL. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> أداء ظهري حرق سمك جزئي مع كتلة الألومنيوم وزنها 35 غ مع measuremen التقريبيةTS 2 سم × 2 سم × 3 سم تسخينها إلى 60 درجة مئوية في حمام مائي تطبيقها على ظهر حليق من الفأرة لمدة 17 ثانية. ملاحظة: تحقيق عمق الحرق المناسب من قبل يستريح كتلة على رأس الماوس تخدير، وضمان أن مساحة كاملة من كتلة على اتصال مع الماوس، ولكن تجنب تطبيق أي ضغط إضافي للكتلة، أي تسمح خطورة لتكون القوة الوحيدة عقد الكتلة في المكان. مقبض من البلاستيك رقيقة تعلق على جانب واحد من كتلة مريحة للتلاعب، وتحقيق الاستقرار، واسترجاع من حمام الماء الساخن. هذا سيخلق حرق مساحة سطح الجسم الكلي حوالي 30٪ في 8-10 أسبوع من العمر C57BL / 6 الماوس. وقد تم اختيار هذا الحرق الاتصال عبر وسائل أخرى (لهب تحرق أو حرق) نتيجة لتوحيد عمق الحرق على الجرح والتكاثر بين الحيوانات. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تجفيف موقع الحرق بشاش وتطبيق الملابس tegaderm. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدارة سوائل الانعاش درجة حرارة: أفرز اللبن قارع الأجراس في حل 1 ملالحقن داخل الصفاق و 0.5 مل الحقن تحت الجلد. هذه الإدارة لمرة واحدة الإنعاش كافية للتعافي من إصابة الحروق وبضع الوتر. ملاحظة: لا عودة الفئران تخدير لأقفاص السكن مع الفئران الأخرى، منزل على حدة في أقفاص نظيفة تحت المراقبة حتى تعافى تماما الفئران. يحدث الانتعاش نموذجية ضمن 1-6 ساعة. مواقع الحروق تشفى عادة خلال 2-4 أسابيع ونادرا ما تتعقد بسبب عدوى الجرح إذا كان يحتفظ بها في بيئات السكن نظيفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إدارة البوبرينورفين 0.1 ملغ / كغ من الحقن تحت الجلد كل 12 ساعة لمدة 3 أيام بعد العملية. مراقبة نمو HO مع بالاشعة μCT التسلسلية على فترات مناسبة. نمو العظام خارج الرحم هو أول حوالي 3 أسابيع واضحا بعد العملية التي μCT. ملاحظة: غالبية تطوير HO كاملة بنسبة 9 أسابيع بعد العملية. لم نلحظ تغييرا في حجم HO أو الموقع مع تكرار μCT بمسح مرتين أسبوعيا لمدة 15 أسبوعا مقارنة مع نهاية نقطة واحدة μCT مسح في 15 أسبوعا.في نهاية التجارب، الموت ببطء كل الفئران مع CO 2 الاستنشاق وفقا للمبادئ التوجيهية المؤسسية والتحقق من الموت مع خلع عنق الرحم بعد 10 دقيقة. </li></ol> 2. μCT اقتناء وتحليل <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تأمين الماوس تخدير على السرير الماسح الضوئي في وضعية الانبطاح. الشريط أطرافه الخلفية بشكل آمن إلى السرير لمنع التنفس الحركة قطعة أثرية. تشمل الهواء والماء وتحتوي على هيدروكسيباتيت الوهمية تحت الماوس لصورة المعايرة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> فتح برنامج تحليل العظام وتحديد المنطقة ذات الاهتمام (ROI) الذي يضم كلا من الأطراف الخلفية من مفصل الورك بشكل قريب إلى غيض من مخلب الخلفيتين بشكل أقصى. الحصول على صورة باستخدام المعلمات التالية: 80 كيلو فولت، 500 أمبير والتعرض 1300 مللي ثانية، 48 ميكرون حجم فوكسل 14،15 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> معايرة الصورة لوحدات هاونسفيلد (HU) عن طريق رسم ROI في كل دائرة من الدوائر الوهمية الثلاثة وإدخال متوسط ​​الكثافة في الحقول المناسبة فيالبرنامج. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام أداة &quot;المختطف&quot; في البرنامج، وإعادة توجيه الصورة بحيث الساق من أطرافه هند الأيسر هو مواز على طول محور Z للسماح أوضح رأي التشريحية لترسيم الهياكل العظمية القشرية مثلي وHO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ابتداء من الركبة، انتقل بشكل أقصى من خلال شرائح الصورة حتى مصادفة HO. باستخدام أداة شريحة اليدوية، وجعل العائد على الاستثمار في جميع أنحاء العظم خارج الرحم على كل شريحة ال 5 المستمرة بشكل أقصى من خلال مخلب أو حتى يتم تجاوز HO. استخدام أداة استقراء لتوسيع وغرزة رويس معا في ROI واحد يحتوي على جميع HO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> جعل ROI 3D واختيار القائمة التحليل. حساب حجم العظام من خلال تحديد قيم العتبة الدنيا والعليا التي تظهر أفضل نافذة العظام. استخدام نفس القيم الحدية ثابتة لجميع بالاشعة. </li></ol>

<ol><li>Leblanc, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BMP-9-induced+muscle+heterotopic+ossification+requires+changes+to+the+skeletal+muscle+microenvironment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">BMP-9-induced muscle heterotopic ossification requires changes to the skeletal muscle microenvironment.</a> J Bone Miner Res. 26 (6), 1166-1177 (2011).</li>
<li>Shore, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteoinductive+signals+and+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Osteoinductive signals and heterotopic ossification.</a> J Bone Miner Res. 26 (6), 1163-1165 (2011).</li>
<li>Wosczyna, M. N., Biswas, A. A., Cogswell, C. A., Goldhamer, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multipotent+progenitors+resident+in+the+skeletal+muscle+interstitium+exhibit+robust+BMP-dependent+osteogenic+activity+and+mediate+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Multipotent progenitors resident in the skeletal muscle interstitium exhibit robust BMP-dependent osteogenic activity and mediate heterotopic ossification.</a> J Bone Miner Res. 27 (5), 1004-1017 (2012).</li>
<li>Potter, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification+following+combat-related+trauma%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification following combat-related trauma.</a> J Bone Joint Surg Am. 92, Suppl 2. 74-89 (2010).</li>
<li>Van den Bossche, L., Vanderstraeten, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Rehabil+Med%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification: a review.</a> J Rehabil Med. 37 (3), 129-136 (2005).</li>
<li>Chakkalakal, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Acvr1+R206H+knock-in+mouse+has+fibrodysplasia+ossificans+progressiva%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">An Acvr1 R206H knock-in mouse has fibrodysplasia ossificans progressiva.</a> J Bone Miner Res. 27 (8), 1746-1756 (2012).</li>
<li>Yu, P. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BMP+type+I+receptor+inhibition+reduces+heterotopic+%5Bcorrected%5D+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">BMP type I receptor inhibition reduces heterotopic [corrected] ossification.</a> Nat Med. 14 (12), 1363-1369 (2008).</li>
<li>Culbert, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alk2+regulates+early+chondrogenic+fate+in+fibrodysplasia+ossificans+progressiva+heterotopic+endochondral+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Alk2 regulates early chondrogenic fate in fibrodysplasia ossificans progressiva heterotopic endochondral ossification.</a> Stem Cells. 32 (5), 1289-1300 (2014).</li>
<li>Dinther, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ALK2+R206H+mutation+linked+to+fibrodysplasia+ossificans+progressiva+confers+constitutive+activity+to+the+BMP+type+I+receptor+and+sensitizes+mesenchymal+cells+to+BMP-induced+osteoblast+differentiation+and+bone+formation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">ALK2 R206H mutation linked to fibrodysplasia ossificans progressiva confers constitutive activity to the BMP type I receptor and sensitizes mesenchymal cells to BMP-induced osteoblast differentiation and bone formation.</a> J Bone Miner Res. 25 (6), 1208-1215 (1359).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burn+injury+enhances+bone+formation+in+heterotopic+ossification+model%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Surg%22%5BJournal%5D)">Burn injury enhances bone formation in heterotopic ossification model.</a> Ann Surg. 259 (5), 993-998 (2014).</li>
<li>Scott, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brief+review+of+models+of+ectopic+bone+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Dev%22%5BJournal%5D)">Brief review of models of ectopic bone formation.</a> Stem Cells Dev. 21 (5), 655-667 (2012).</li>
<li>Tannous, O., Griffith, C., O'Toole, R. V., Pellegrini, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification+after+extremity+blast+amputation+in+a+Sprague-Dawley+rat+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification after extremity blast amputation in a Sprague-Dawley rat animal model.</a> J Orthop Trauma. 25 (8), 506-510 (2011).</li>
<li>Tannous, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+bone+formation+about+the+hip+undergoes+endochondral+ossification%3A+a+rabbit+model%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Heterotopic bone formation about the hip undergoes endochondral ossification: a rabbit model.</a> Clin Orthop Relat Res. 471 (5), 1584-1592 (2013).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+heterotopic+ossification+through+remote+ATP+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Treatment of heterotopic ossification through remote ATP hydrolysis.</a> Sci Transl Med. 6 (255), 255ra132(2014).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+detection+of+burn+induced+heterotopic+ossification+using+transcutaneous+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Early detection of burn induced heterotopic ossification using transcutaneous Raman spectroscopy.</a> Bone. 54 (1), 28-34 (2013).</li>
<li>Perosky, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+detection+of+heterotopic+ossification+using+near-infrared+optical+imaging+reveals+dynamic+turnover+and+progression+of+mineralization+following+Achilles+tenotomy+and+burn+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Early detection of heterotopic ossification using near-infrared optical imaging reveals dynamic turnover and progression of mineralization following Achilles tenotomy and burn injury.</a> J Orthop Res. 32 (11), 1416-1423 (2014).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Aging+on+Osteogenic+Response+and+Heterotopic+Ossification+Following+Burn+Injury+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Dev%22%5BJournal%5D)">Effects of Aging on Osteogenic Response and Heterotopic Ossification Following Burn Injury in Mice.</a> Stem Cells Dev. , (2014).</li>
<li>Alfieri, K. A., Forsberg, J. A., Potter, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blast+injuries+and+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Bone+and+Joint+Research%22%5BJournal%5D)">Blast injuries and heterotopic ossification.</a> Bone and Joint Research. 1 (8), 174-179 (2012).</li>
<li>Hunt, J. L., Arnoldo, B. D., Kowalske, K., Helm, P., Purdue, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification+revisited%3A+a+21-year+surgical+experience%5BTitle%5D)+AND+%22J+Burn+Care+Res%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification revisited: a 21-year surgical experience.</a> J Burn Care Res. 27 (4), 535-540 (2006).</li>
<li>Ring, D., Jupiter, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operative+release+of+ankylosis+of+the+elbow+due+to+heterotopic+ossification.+Surgical+technique%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Operative release of ankylosis of the elbow due to heterotopic ossification. Surgical technique.</a> J Bone Joint Surg Am. 86-A, Suppl 1. 2-10 (2004).</li>
<li>Crane, N. J., Polfer, E., Elster, E. A., Potter, B. K., Forsberg, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raman+spectroscopic+analysis+of+combat-related+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Raman spectroscopic analysis of combat-related heterotopic ossification.</a> Bone. 57 (2), 335-342 (2013).</li>
</ol>

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه

يمثل التعظم غير المتجانس ضعفا وظيفيا كبيرا يواجهه المرضى الذين يعانون من الصدمات والحروق والإجراءات العضلية الهيكلية الغازية. السكان الأكثر تعرضا للخطر هم الجنود في الصراعات الحديثة الذين يعانون من إصابات جسيمة ناجمة عن الانفجارات من آليات مثل العبوات الناسفة المرتجلة. 18 تسمح الدروع الواقية للبدن المحسنة والوحدات الطبية ذات الموقع الأمامي بتحسين البقاء على قيد الحياة لإصابة الأطراف الرئيسية. بعد التثبيت الأولي وإصلاح إصابتهم في الأطراف ، يكون هؤلاء المرضى معرضين لخطر كبير للإصابة ب HO.18 على ال...

التعظم غير المتجانس (HO) هو تكوين عظم خارج الرحم يتم فيه تحفيز الخلايا القوية بشكل شاذ لتكوين عظم غضروفي خارج الهيكل العظمي. في حين أن تفاصيل مسار تكوين HO لا تزال غير معروفة إلى حد كبير ، فإن النموذج المقبول يتضمن ثلاثة عوامل رئيسية: حادثة تحريضية التهابية ، ومكانة متساهلة ، وخلايا جذعية وسيطة قادرة على تكوين العظام. 1-3 HO هو مرض مشترك شائع يعقد أكثر من 60٪ من إصابات الحروق الرئيسية ، و 65٪ من الإصابات المرتبطة بالقتال ، و 10٪ من حالات جراحة العظام الغازية. 4،5 ومع ذلك ، غالبا ما يكون من الصعب التنبؤ بمكان تشكل HO لأنه يمكن أن يحدث في مواقع الإصابة المحلية أو في مواقع بعيدة قد تكون غير مصابة. هذا التباين في الموقع يجعل من الصعب التدخل بشكل وقائي لمنع تكوين العظام التفاعلية بطريقة مستهدفة محليا. هناك أيضا أشكال خلقية من HO مثل خلل التنسج الليفي العظمي التقدمي (FOP) حيث يكون المرضى عرضة لتطوير HO قوي استجابة للصدمات الطفيفة أو الإهانة الالتهابية. أعادت النماذج الحيوانية القوية التي تستخدم الفئران المعدلة وراثيا إنتاج هذا النمط الظاهري وقدمت نظرة ثاقبة للمسارات الجزيئية التي قد تكون مهمة أيضا في الصدمات التي يسببها HO.6-9 استخدمت الأبحاث الانتقالية في التسبب في HO غير الخلقي مجموعة متنوعة من التركيبات التي تتراوح من الإصابة وحدها إلى زرع مواد و / أو خلايا تحريضية للعظم الخارجية. 10-13
 في عملنا السابق ، قمنا بالتحقق من صحة نموذج بسيط وموثوق لتكوين HO في الفئران والذي لا يتطلب إدارة أي مادة خارجية. 14-17 خلق هذا النموذج شرطين رئيسيين لبدء HO: الصدمة الموضعية والالتهاب العالمي. تم تحقيق ذلك من خلال استخدام بضع وتر العرقوب (الصدمة الموضعية) جنبا إلى جنب مع إصابة حروق بعيدة (التهاب عالمي). تلقت الفئران كلا العلاجين في وقت واحد ووجد أنها تطور كمية قوية من HO يمكن تحليلها بالوسائل النسيجية والإشعاعية والجزيئية. ومن المثير للاهتمام أن إصابة الحروق المتزامنة زادت بشكل كبير من كمية HO التي شكلت وتسرع من المسار الزمني للنمو. تم تطوير 14-16 HO في مواقع يمكن التنبؤ بها حول العقبي ومفصل الكاحل والساق / الشظية للطرف الذي تلقى بضع الوتر سمحت موثوقية تطوير HO في موقع معروف بفحص مركز للسمات الجزيئية والنسيجية في المراحل المبكرة من التعظم خارج الرحم. 14،17 حتى الآن ، أصيبت 100٪ من الفئران (أكثر من 50) مصابة ببضع الوتر وإصابة الحروق المتزامنة ب HO. بالإضافة إلى ذلك ، تم إجراء التصوير الطولي ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد والتحليل الطيفي لفحص نمط النمو والتركيب الكيميائي الحيوي ل HO.15 ، 16

<table><tbody><tr><td>C57BL / 6 الفئران</td><td>مختبر جاكسون</td><td>664</td><td>8-10 أسابيع من العمر</td></tr><tr><td>إيزوفلوران &ndash; Fluriso</td><td>VET واحد ، Boise ، ID</td><td>V1 501017</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine &ndash ؛ Buprenex</td><td>Reckitt Benckiser Healthcare</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td>محلول 0.3 مجم / مل</td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Owens and Minor ، Mechanicsville ، VA</td><td>2047PVP202</td><td></td></tr><tr><td>5-0 خيوط فيكريل</td><td>Ethicon ، Summerville ، NJ</td><td>J493</td><td></td></tr><tr><td>Tegaderm Film ، 6 سم × 7 سم</td><td>3M</td><td>1624W</td><td>قطع إلى نصفين لتغطية موقع الحرق بشكل صحيح</td></tr> <tr><td>& micro ؛ CT - GE eXplore Locus SP</td><td>GE Healthcare التصوير قبل السريري ، لندن ، أونتاريو ، كندا</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microview 2.2 تطبيق تحليل العظام المتقدم</td><td>GE Healthcare التصوير قبل السريري ، لندن ، أونتاريو ، كندا</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

المباشرة ماوس الصدمة / حرق نموذج منتبذ التعظم

Direct Mouse Trauma/Burn Model of Heterotopic Ossification

التعظم غير المتجانس (HO) هو تكوين عظم خارج الهيكل العظمي يتشكل بعد الصدمات الكبيرة وإصابات الحروق والعمليات الجراحية لتقويم العظام. تعتمد غالبية النماذج الحيوانية المستخدمة لدراسة HO على تطبيق المواد الخارجية ، مثل البروتين المورفوجيني للعظام (BMP) ، أو تركيبات الخلايا الخارجية ، أو الطفرات الجينية في إشارات BMP. في حين أن هذه النماذج مفيدة ، إلا أنها لا تعيد إنتاج الحالات الالتهابية التي تسبب غالبية حالات HO. نصف هنا نموذج الحروق / بضع الوتر في الفئران الذي ينتج بشكل موثوق HO مركز. يتضمن هذا البروتوكول إنشاء 30٪ من مساحة سطح الجسم الإجمالية ، وسمك جزئي ، وحرق ملامسة على الجلد الظهري ، بالإضافة إلى انقسام وتر العرقوب عند نقطة منتصفه. يسمح الاعتماد فقط على الإصابة الرضحية للحث على HO في مكان يمكن التنبؤ به بدراسة المسار الزمني لتكوين العظام غير المتجانسة داخل الغضروف من العمليات الفسيولوجية الجوهرية والبيئة فقط. يمكن أن تكون هذه الطريقة مفيدة في فهم المسارات الالتهابية والعظمية التي ينطوي عليها العلاج العالي الناجم عن الصدمة. علاوة على ذلك ، نظرا لأن HO يتطور في موقع ويمكن التنبؤ به ومسار زمني في هذا النموذج ، فإنه يسمح بالبحث لتحسين استراتيجيات التصوير المبكر وطرق العلاج لمنع تكوين HO.

في هذه الدراسة، يوصف بروتوكول لنموذج الفأر التي تم نشرها مسبقا من الصدمة / حرق الناجم HO 14-17 وهذا ينطوي على إنشاء المتزامنة الإصابة العضلية الموضعية مع بضع الوتر أخيل وإهانة التهابات العالمية مع سمك الجزئي حرق الاصابة. وهذا يؤدي إلى تشكيل موثوق العظام التفاعلي في موقع بضع الوتر التي يمكن اتباعها مع التصوير المسلسل. حتى الآن، وقد وضعت جميع الفئران (أكثر من 50) التي تعرضت لكلا أخيل بضع الوتر وحرق إصابة كمية قابلة للقياس من HO في موقع بضع الوتر. لتحديد تكوين العظام خارج ...

يسمح نموذج بضع وتر العرقوب وإصابة الحروق للعظام غير المتجانسة بدراسة موثوقة لتكوين العظام خارج الرحم الناجم عن الصدمة دون تطبيق عوامل خارجية.

Heterotopic ossification (HO) is the formation of bone outside of the skeleton which forms following major trauma, burn injuries, and orthopaedic surgical ...

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحفيز تكوين عظمي منتبذ عقب إصابة رضية دون استخدام مواد خارجية. ويتحقق ذلك أولاً عن طريق إحداث إصابة عضلية هيكلية مركزة، وفي هذه الحالة تكون عملية بضع وتر أخيل.في الخطوة الثانية، يتم تحفيز حالة التهابية عامة. وهنا، يتم استعراض حرق تلامسي جزئي السماكة يغطي 30% من مساحة سطح الجسم. بعد ذلك، يُترك التعظم غير الطبيعي أو HO ليتطور في منطقة بضع الوتر على مدى الأسابيع الخمسة إلى التسعة التالية.وفي نهاية المطاف، يمكن تقييم كمية وموقع العظم المهاجر عن طريق التصوير المقطعي المحوسب الدقيق. وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية في وجود ارتباط سريري في هذا النموذج؛ حيث تقوم الفئران بتكوين سلف غضروفي يليه تكوين العظم غير الطبيعي دون الحاجة إلى سيتوكينات إضافية أو طفرات إضافية في الفئران.وبالتالي، نعتقد أن هذا سيتيح اختباراً أفضل للعلاجات ووسائل التصوير الأخرى، حيث إنه يحاكي بشكل جيد نوع العظام الذي نراه في المرضى الذين يعانون من التعظّم متباين الموقع. وتمتد آثار هذه التقنية إلى علاج وتشخيص التعظّم متباين الموقع (HO) لأنها تسمح بدراسة العلاجات المحتملة لتطور العظم المنتبذ قبل أن يتكلس. وقد خطرت لنا الفكرة الأولى لهذه الطريقة عندما لاحظنا وجود التعظّم متباين الموقع لدى المرضى الذين يعانون من حروق شديدة، والتي تطورت في مواقع مختلفة بعيدة عن موقع الحرق، ولدى مرضى آخرين في مواقع إصابات الجهاز العضلي الهيكلي.بعد إعطاء التخدير، تحقق من عدم وجود استجابة لإصابة الإصبع ثم أعطِ المسكن. ضع مرهمًا على عيني فأر بالغ من سلالة C 57 BL six بعمر يتراوح بين 8 إلى 10 أسابيع. بعد ذلك، ضع الحيوان على وسادة تدفئة واستخدم مقصًا كهربائيًا لحلاقة القائمة الخلفية بدقة من الكعب إلى الركبة.ثم البدء من فوق العمود الفقري والتوسع جهة اليسار من الخط الناصف الظهري. يتم تنظيف منطقة لا تقل مساحتها عن سنتيمترين في ثلاثة سنتيمترات لاستيعاب إصابة الحرق. وعند إزالة جميع الشعر، تُستخدم ثلاث عمليات فرك متناوبة بمحلول بوفيدون أيودين لتنظيف المنطقة الجراحية والقائمة الخلفية، مع ارتداء معدات الوقاية الشخصية المناسبة، بما في ذلك قناع الوجه، وغطاء الرأس، ومئزر وقفازات معقمة.بعد ذلك، وباستخدام أدوات معقمة، قم بإجراء شق طولي بطول 0.5 سنتيمتر على طول الجانب الإنسي لوتر أخيل الأيسر. وعندما يصبح الوتر مرئياً، أدخل شفرة واحدة من مقص أنسجة حاد في مستوى الأنسجة أسفل الوتر، وقم بتشريح المستوى حتى تصل الشفرة إلى منتصف الوتر. ثم أغلق شفرات المقص بحزم لقطع الوتر، وطبق الضغط باستخدام شاش معقم لتحقيق الإرقاء.بعد إغلاق شق الجلد بغرزة Vicryl 5-0، يتم تسخين كتلة من الألومنيوم بوزن 35 غرام وأبعاد 2 × 2 × 3 سنتيمتر إلى 60 درجة مئوية في حمام مائي. وعندما يتم تسخين الكتلة، توضع فوق الفأر لمدة 17 ثانية، مع الحرص على أن يكون السطح بالكامل ملامساً للفأر. ثم يتم تجفيف الحرق جزئي العمق في منطقة الظهر باستخدام الشاش وتطبيق ضمادة tegaderm، ثم إنعاش الحيوان عن طريق إعطاء محلول رينجر لاكتات دافئ عبر الحقن داخل الصفاق وتحت الجلد.بعد ذلك، ضع الفأر في قفص فردي للمراقبة حتى يتعافى تماماً. ولمراقبة التعظّم غير الطبيعي (heterotopic ossification) للإصابات عن طريق تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT) في النقاط الزمنية المناسبة بعد الحرق الجزئي لسمك الجلد في منطقة الظهر، قم بتثبيت الفأر المخدر على سرير الماسح في وضعية الانبطاح. وثبّت الطرف الخلفي جيداً بالشريط اللاصق على السرير لمنع حدوث تداخلات ناتجة عن حركة التنفس، وضع نموذج المعايرة (phantom) الذي يحتوي على الهواء والماء والهيدروكسي أباتيت أسفل الفأر لمعايرة الصور.بعد ذلك، افتح برنامج تحليل العظام وحدد منطقة اهتمام تشمل كلا الطرفين الخلفيين من مفصل الورك قريبياً إلى طرف القدم الخلفية قصياً. احصل على صورة باستخدام المعلمات المحددة. ثم ارسم منطقة اهتمام في كل غرفة من غرف الوهم الثلاث وأدخل متوسط الكثافة في الحقول المناسبة في البرنامج لمعايرة الصورة إلى وحدات حقل Hounsfield.لتحقيق أوضح رؤية تشريحية، استخدم أداة الإمساك (grabber tool) في البرنامج لإعادة توجيه الصورة بحيث تكون عظمة الظنبوب (tibia) للطرف الخلفي الأيسر موازية للمحور Z. ثم ابدأ من الركبة بالتمرير distal-ly عبر شرائح الصورة. وعند مواجهة التعظّم ectopic (HO)، استخدم أداة spline اليدوية لإنشاء منطقة اهتمام حول العظم المنتبذ في كل شريحة ثالثة إلى خامسة، مع الاستمرار distal-ly عبر المخلب أو حتى يتم تجاوز الـ HO.ثم استخدم أداة الاستقراء (extrapolate tool) لتوسيع ودمج المناطق ذات الاهتمام معاً في منطقة اهتمام واحدة تحتوي على جميع حالات التكلس heterotopic ossification. وأخيراً، قم بإنشاء منطقة اهتمام ثلاثية الأبعاد (3D region of interest) وافتح قائمة التحليل، مع تعيين قيم العتبة الدنيا والعليا التي تظهر نافذة العظم بأفضل شكل لحساب حجم العظم حتى تاريخه. لقد طورت جميع الفئران التي تعرضت لكل من عملية قطع وتر العرقوب وإصابة الحرق، كما تم توضيحه للتو، كمية قابلة للقياس من التكلس heterotopic ossification في موقع قطع الوتر لتقدير كمية العظم المنتبذ المتكون.يُطبق بروتوكول التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (micro CT) المُعاير عند كل نقطة زمنية مطلوبة. وقد ثبت أن إضافة إصابة الحرق بالتزامن مع عملية قطع وتر العرقوب هي العامل الأساسي في تحفيز تكوين عظمي ملحوظ؛ ففي حالة حدوث الإصابتين معاً في وقت واحد، تزداد كمية العظم ectopic بشكل كبير في موقع قطع الوتر مقارنةً بعملية قطع وتر العرقوب وحدها. وبمجرد إتقان هذه التقنية، يمكن تنفيذها في 10 دقائق أو أقل لكل حيوان إذا أجريت بشكل صحيح.أثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر ضرورة قطع جميع الأوتار الخلفية تماماً. وعقب هذا الإجراء، يمكننا استخدام طرق التصوير مثل مطيافية RO، أو التلألؤ البيولوجي، أو التصوير المقطعي المحوسب (CT scan) لتقييم كمية العظم المتكون وتأثير عقاقير معينة. كما يمكننا بعد ذلك استخدام علم الأنسجة، والكيمياء النسيجية المناعية، والومضان المناعي لفحص آليات التأشير الفعلية الكامنة وراء تطور التعظم غير الطبيعي وكيفية عمل العقاقير المستخدمة.

direct-mouse-traumaburn-model-of-heterotopic-ossification

Research

JoVE Journal

Medicine

الطب

المصدر: وانغ، ي.، وآخرون. في الحياة دراسة العلاج بالضوء الأزرق المضاد للميكروبات لعدوى الحروق المقاومة للأدوية متعددة Acinetobacter baumannii باستخدام التصوير التوهجي الحيوي. J. Vis. Exp. (2017)يوضح هذا الفيديو كيفية إثبات عدوى الحرق في نموذج الفأر عن طريق تطبيق كتلة نحاسية ساخنة تليها لقاح بكتيريا ممرض. تستعمر البكتيريا المصفوفة خارج الخلية المكشوفة وتشكل غشاء حيوي، مما يتيح دراسات تفاعلية بين المضيف والممرض في الجسم الحي.

تأسيس نموذج للفئران لعدوى الحروق بالبكتيريا الممرضة

نحن نقدم نموذجا تكون العظم قصبي الهاء ماوس تم تطويرها باستخدام distractor مصنوعة خصيصا. استخدام الماوس كهدف تحليل مفيد للنهوض بالبحوث.

نموذج تكون العظم الهاء الماوس

هنا، نقدم بروتوكول اعادة الاستئصال الطرفية للفأر الكبار للتحقيق في تكوين الببلاسيما الثدييات وتحجر داخل الهستيرين، وتحليلها من قبل الكيمياء المناعية الفلورية والتتابع في الجسم الحي التصوير المقطعي المجهري.

الكبار الماوس أرقام بتر وتجديد: نموذج بسيط للتحقيق في تكوين بلاسيما الثدييات والتحجر intramembranous

وكان الهدف من هذه الدراسة لتطوير نموذج مورين من حرق التئام الجروح. تم احراق حراري على الجلد الظهري للفئران باستخدام قالب نحاسي محمّد مسبقاً. تم احتراق الأنسجة المحترقة ومضافًا مع ترقيع جلدي تم حصاده من ذيل فأر متبرع مشابه وراثيًا.

نموذج مورين من جرح حرق أعيد بناؤها مع الكسب غير المشروع الجلد الجيني

يعد النموذج الذي يحاكي السيناريو السريري لإصابة الحروق والعدوى ضروريا لتعزيز أبحاث الحروق. يوضح البروتوكول الحالي نموذجا بسيطا وقابلا للتكرار لعدوى حرق الفئران يمكن مقارنته بنظيره الموجود في البشر. هذا يسهل دراسة الحروق والالتهابات بعد الحرق لتطوير علاجات المضادات الحيوية الموضعية الجديدة.

نموذج حرق الفئران لدراسة الحروق الحرارية الجلدية كاملة السماكة والعدوى

يركز هذا البروتوكول على الأوعية الدموية القرنية الجديدة الناجمة عن الحرق القلوي في الفئران. تولد هذه الطريقة نموذجا لأمراض القرنية يمكن استنساخه ويمكن السيطرة عليه لدراسة تكوين الأوعية المرضية والآليات الجزيئية المرتبطة بها واختبار العوامل الدوائية الجديدة لمنع الأوعية الدموية الجديدة للقرنية.

نموذج فأر للتوعي القرني عن طريق الحرق القلوي

سيشرح هذا البروتوكول كيفية إنشاء نموذج تندب تضخمي يزيد من إشارات النقل الميكانيكي لمحاكاة التندب الشبيه بالإنسان. تتضمن هذه الطريقة زيادة التوتر الميكانيكي عبر شق الشفاء في الفأر واستخدام جهاز متخصص لإنشاء نسيج ندبي مفرط قابل للتكرار لإجراء تحليلات نسيجية ومعلوماتية حيوية مفصلة.

نموذج فأر للتندب الضخامي الشبيه بالإنسان الذي يحركه النقل الميكانيكي

يتم تقديم بروتوكول مبسط لإنشاء نموذج التئام جروح الحروق في الفئران باستخدام جهاز تسخين رقمي. تسهل المواقع التجريبية الشبيهة برقعة الشطرنج التي تم إنشاؤها على الجلد مزيدا من التحليل الوظيفي لمقايسة التئام الجروح.

نموذج التئام الجروح الحروق الشبيه برقعة الشطرنج للفئران على أساس جهاز التسخين الرقمي

نقدم نموذجا قابلا للتكرار للفأر لعملية تحويل الأوعية الدموية المركبة غير المتجانسة من الأطراف الخلفية إلى الرقبة. هذا البروتوكول الجراحي فوق المجهر، الذي يتضمن تداخل أوعية بحجم 0.3-0.5 مم، يدمج توجيه خيوط النايلون والسبل الوريدي. يوفر منصة موثوقة للدراسات الانتقالية حول التحمل، وإصابة نقص التروية-إعادة التروية، والآليات المناعية في عملية زرع الدم المركب الوعائي.

زراعة الأعضاء الخلفية غير المتجانسة في الفأر: نموذج جراحة فائقة للجراحة الدقيقة لزرع الأوعية الدموية المركبة

تم عرض تقنية لإجراء الجراحة المجهرية لزرع القلوب غير المتجانسة في الفئران ، بما في ذلك الطرق المبسطة لحصاد المتبرعين ومفاغرة الأوعية الدموية المتلقية.

وهناك طريقة معدلة لغيري مكاني ماوس القلب Transplantion

تعلم نموذج قطع وتر أخيل مع حرق لدراسة التعظم المنتبذ في الفئران. يتيح هذا الأسلوب استكشاف تكوين العظم اللامناسب بعد الإصابات دون استخدام عوامل خارجية.

المباشرة ماوس الصدمة / حرق نموذج منتبذ التعظم

استكشف المزيد من الفيديوهات