توليد الفئران قصور الغدة الدرقية عن طريق استئصال الغدة الدرقية بمساعدة الجسيمات النانوية الكربونية
يوليو 14, 2023
يعد النموذج الحيواني لقصور جارات الدرق المكتسب (HypoPT) أمرا بالغ الأهمية لفهم كيفية تأثير HypoPT على توازن الأيونات المعدنية والتحقق من فعالية العلاجات الجديدة. هنا ، يتم تقديم تقنية لتوليد نموذج الفئران المكتسب لقصور جارات الدرق (AHypoPT) عن طريق استئصال الغدة الدرقية (PTX) باستخدام جسيمات الكربون النانوية.
الهدف العام من هذا البروتوكول هو توليد نموذج الفئران من قصور جارات الدرق المكتسب الذي يسهل تأسيسه ، ومستقر في الشخصية ، وغير ضار بالغدد الدرقية. الميزة الرئيسية لهذا النموذج هي الإزالة الدقيقة للغدد الدرقية بمساعدة جزيئات الكربون النانوية. نأمل أن يساعد النموذج في حل بعض الأسئلة في مجال قصور الدريقات.
على سبيل المثال ، استخدام الكالسيوم وفيتامين د قبل الجراحة لتقليل خطر نقص كلس الدم بعد استئصال الغدة الدرقية. يمكن أن توفر هذه الطريقة نظرة ثاقبة حول كيفية تأثر دوران العظام بنظائر PTH وكيف تؤثر نظائر PTH على الجسم في الاستخدام طويل الأمد. أولئك الذين يؤدون هذه التقنية لأول مرة قد يجدون صعوبة في التلاعب الدقيق تحت المجهر المجسم.
قد تكون بعض الممارسة تحت المجهر الاستريو مفيدة. للبدء ، ضع الفئران المخدرة في وضع ضعيف وحلق الفراء في منطقة الرقبة البطنية. بعد إجراء شق كما هو موضح في المخطوطة ، حدد موقع فصوص الغدة الدرقية.
باستخدام حقنة سعة 10 ميكرولتر مزودة بإبرة شطبة قياس 30 ، قم بحقن ميكرولتر واحد من معلق الجسيمات النانوية الكربونية في الجزء المتوسط من غشاء الغدة الدرقية. بعد خمس دقائق ، قم بري المنطقة بالمحلول الملحي لتنظيف أي تعليق إضافي. تأكد من أن الغدد الدرقية قد تحولت إلى اللون الأسود ومراقبة الغدة الجار درقية غير الملوثة.
اقطع الغدد الجار درقية غير الملوثة باستخدام زوج من ملقط ومقص الجراحة المجهرية ، ثم أغلق الشق بخياطة مرتبة أفقية متقطعة. بعد الجراحة ، ضع الفئران على بطانية كهربائية ثرموستاتية عند 37 درجة مئوية للحفاظ على درجة حرارة الجسم. بعد سبعة أيام ، اسحب 10 ميكرولتر من الدم باستخدام الوريد الذيل.
قم بقياس الكالسيوم في الدم والفوسفور غير العضوي في الدم وهرمون الغدة الدرقية في الدم باستخدام مجموعات تجارية. أظهرت فئران استئصال الغدة الدرقية نقصا مستقرا في كلس الدم وفرط فوسفات الدم خلال فترة المراقبة التي استمرت أربعة أسابيع. لم يتم اكتشاف هرمون الغدة الدرقية في الدم في فئران استئصال الغدة الدرقية بعد سبعة أيام من العملية.
كانت اليوريا والكرياتينين في الدم قابلة للمقارنة بين مجموعات الوهمية واستئصال الغدة الدرقية بعد سبعة أيام بعد العملية. لوحظ انخفاض أيونات الكالسيوم في البول ومستويات الفوسفات غير العضوية بعد أسبوعين من العملية. لم يلاحظ أي فروق ذات دلالة إحصائية في وزن الجسم بين استئصال الغدة الدرقية والمجموعات الوهمية على مدار 28 يوما.
انخفض مصل C-telopeptide بشكل ملحوظ في فئران استئصال الغدة الدرقية. لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية في مستويات أوستيوكالسين المصل. ومع ذلك ، فإن حقن تعليق الجسيمات النانوية هو أهم شيء والحقن الناجح أمر بالغ الأهمية لتحديد الغدد الجار درقية وإزالتها الحالية.
تشمل الطرق الأخرى الجراحة الموجهة بالتألق ، وحقن سم الخناق للفئران المعدلة وراثيا PTHcre-iDTR ، واستئصال الغدة الدرقية المعقم الذي يمكن أن يساعد في الإجابة على الأسئلة في مجال فرط نشاط الغدة الدرقية.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تقدم هذه المقالة بروتوكولاً لإنشاء نموذج جرذ مستقر لنقص كظري مكتسب (AHypoPT) باستخدام استئصال الغدة جارة الدرقية بواسطة جسيمات الكربون النانوية. يهدف هذا النموذج إلى تعزيز فهم التوازن الداخلي للأيونات المعدنية وتقييم علاجات جديدة لنقص كظري (HypoPT).
مكونات الدراسة الرئيسية
مجال العلوم
- علم الأعصاب
- علم الغدد الصماء
- النماذج الحيوانية
خلفية علمية
- يؤثر قصور الغدة جار الدرقية المكتسب على استقلاب الكالسيوم والفوسفات.
- يعد فهم تأثيره على التوازن الداخلي للأيونات المعدنية أمراً بالغ الأهمية.
- تتطلب العلاجات الحديثة نماذج حيوانية فعالة لتقييمها.
- تساعد الجسيمات النانوية الكربونية في الإزالة الدقيقة للغدة جار الدرقية.
الغرض من الدراسة
- إنشاء نموذج جرذان سهل الاستخدام لقصور الغدة جار الدرقية المكتسب.
- تقصي تأثيرات الكالسيوم وفيتامين D قبل العملية الجراحية.
- استكشاف تأثير نظائر PTH على عملية تجدد العظام.
الطرق المستخدمة
- تقنية استئصال الغدد جارة الدرقية (PTX) باستخدام جسيمات الكربون النانوية.
- التلاعب الدقيق تحت المجهر المجسم.
- تقييم التوازن الداخلي للأيونات المعدنية بعد الجراحة.
- تقييم فعالية العلاج باستخدام نظائر PTH.
النتائج الرئيسية
- يتميز النموذج بالاستقرار ولا يسبب ضرراً للغدد الدرقية.
- يقلل تناول الكالسيوم وفيتامين D قبل العملية من خطر الإصابة بنقص كالسيوم الدم.
- رؤى حول التأثيرات طويلة المدى لنظائر PTH على الجسم.
- يسهل إجراء المزيد من الأبحاث في قصور الغدة جار الدرقية.
الاستنتاجات
- يُعد نموذج الجرذ الذي تم تطويره أداة قيمة لدراسة قصور الغدة جار الدرقية (HypoPT).
- يمكن أن يساعد هذا النموذج في الإجابة على تساؤلات جوهرية في أبحاث قصور الغدة جار الدرقية.
- يمكن للدراسات المستقبلية الاعتماد على هذا النموذج لتحقيق تطورات علاجية.
الأسئلة الشائعة
الأهمية الصناعية التنفيذية
تعد النماذج الحيوانية القوية لقصور الغدة جار الدرقية ضرورية لتقليل المخاطر المرتبطة بالفرضيات العلاجية في مراحلها المبكرة والتحقق من صحة الأهداف المتعلقة بتوازن الأيونات المعدنية. يتيح نموذج جرذ استئصال الغدة جار الدرقية بمساعدة الجسيمات النانوية الكربونية تحريضاً دقيقاً وقابلاً للتكرار لقصور الغدة جار الدرقية، مما يدعم الثقة التنبؤية في التقييم قبل السريري لنظائر PTH والتدخلات ذات الصلة. ويعالج هذا النموذج فجوة حرجة في الأبحاث الانتقالية وفرز المحافظ البحثية في مسارات اضطرابات الغدد الصماء والتمثيل الغذائي.
التطبيقات الاستراتيجية في البحث والتطوير في مجال الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- يتيح استقصاء آليات مسار PTH وتنظيم الأيونات المعدنية في المراحل اللاحقة.
- يدعم تقليل المخاطر البيولوجية من خلال نمذجة حالات قصور جارات الدرقية ذات الصلة بالبشر في الجرذان.
- يسهل التحقق الوظيفي من الأهداف لنظائر PTH والعلاجات ذات الصلة.
- يعزز الثقة التنبؤية لدفع المرشحات العلاجية التي تستهدف توازن الكالسيوم والفوسفات.
الفحص وتطوير المقايسة
- يوفر نظاماً مُثبتاً في الجسم الحي (in vivo) للقياس الكمي لمستويات الكالسيوم والفوسفور وهرمون PTH في المصل.
- يدعم توحيد المقايسات وقابلية تكرارها لتقييم فعالية المركبات في حالات قصور الغدة جار الدرقية.
- يتيح إجراء فحص موثوق للتدخلات التي تؤثر على عملية تجدد العظام واستقلاب المعادن.
- يجهز منصة قابلة للتوسع لإجراء دراسات مقارنة بين الجزيئات المرشحة.
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- يتماشى مع النقاط النهائية ذات الصلة بالمرض لقصور الغدة جار الدرقية، بما في ذلك نقص كلس الدم وفرط فوسفات الدم.
- يدعم الاستمرارية من الاكتشاف الميكانيكي إلى التحقق قبل السريري من الاستراتيجيات العلاجية.
- يمكّن من اتخاذ قرارات تقدم مدروسة بناءً على المخاطر، استناداً إلى بيانات حيوانية قوية وذات صلة بالبشر.
- يسهل استكشاف التأثيرات طويلة المدى لنظائر PTH والتدخلات ذات الصلة.
تكامل مسارات العمل وسير العمل
يتكامل هذا النموذج ضمن سلسلة العمل الممتدة من مرحلة الاكتشاف إلى المرحلة قبل السريرية، مما يشكل جسراً يربط بين الدراسات الميكانيكية المبكرة والتحقق الانتقالي لبرامج اضطرابات الغدد الصماء والتمثيل الغذائي.
- بيولوجيا الاكتشاف: تدعم اختبار الفرضيات المتعلقة بإشارات PTH وتوازن الأيونات المعدنية.
- الفحص: توفر قراءات كمية قابلة للتكرار لمستويات الكالسيوم والفسفور وPTH في المصل.
- التحليلات: تتيح المقارنة الإحصائية لتأثيرات التدخلات على استقلاب المعادن ودوران العظام.
- الأبحاث الانتقالية: توفر نظاماً ذا صلة بالمرض للتقييم قبل السريري لفعالية العلاج وسلامته.
- إعادة الاستخدام المؤسسي: تؤسس نموذجاً قابلاً لإعادة الاستخدام والتوسع لمبادرات أبحاث قصور الغدة جار الدرقية الحالية والمستقبلية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تزيد من الثقة التنبؤية وتقلل من الغموض الميكانيكي في التحقق من الهدف.
- القيمة التشغيلية: توحد عملية إنشاء النماذج والتقييم الكمي لضمان القابلية للتكرار والتوسع.
- القيمة الاستراتيجية: توفر البيانات اللازمة لاتخاذ قرارات المضي قدماً أو التوقف، وتعزز كفاءة رأس المال من خلال تقليل المخاطر البيولوجية في المراحل المتأخرة.
- التأثير على المحفظة: تدعم تحديد الأولويات المعدلة وفقاً للمخاطر والدفع بمجالات أصول اضطرابات الغدد الصماء والتمثيل الغذائي.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في الجراحة المجهرية والتعامل مع المجهر المجسم لضمان إزالة الغدة بدقة.
- يتطلب الوصول إلى متتبعات جسيمات الكربون النانوية وأطقم تحليل معتمدة لقياسات المصل.
- يتطلب توحيد البروتوكولات الجراحية والتحليلية بين الفرق لضمان إمكانية تكرار النتائج.
- قد يلزم إجراء تكييفات تتناسب مع سلالات الحيوانات المختلفة أو الأسئلة البحثية المتعلقة بنوع الجنس.
- يعتمد النجاح على الدقة في حقن الجسيمات النانوية والقدرة على تحديد الغدد جارات الدرقية غير المصبوغة.
