그레이 스케일 분석을 사용하여 마우스의 탈모의 정량 분석을위한 새로운 기술
Summary
Alopecia is a common form of hair loss which can occur in many different conditions, including as a side-effect of chemotherapy. We have developed a method to quantify hair loss in mice, utilizing a standard gel imager to perform a grayscale analysis, to facilitate study of promising new alopecia therapies.
Abstract
탈모증 남성형 탈모, 다낭성 난소 증후군, 및 원형 탈모증 등 다양한 조건에서 발생할 수있는 탈모의 일반적인 형태이다. 탈모증은 암 환자의 화학 요법의 부작용으로 발생할 수있다. 이 연구에서 우리의 목표는 연구자가 정확하게 평가하고 탈모의 이러한 다양한 형태의 새로운 치료 방법을 비교 할 수 마우스에서 탈모를 정량화 할 수있는 일관되고 신뢰할 수있는 방법을 개발하는 것이 었습니다. 방법 마우스 검정 (또는 회색) 모발의 양에 비례하여 발생 거친 광 흡수를 측정 마우스의 이미지를 획득하고 처리하는 표준 겔 이미 저를 이용한다. 이러한 방식으로 정량화 된 데이터는 표준 통계 기법 (즉, ANOVA, T 시험)을 사용하여 분석 될 수있다. 이 방법은 왁싱에서 화학 요법에 의한 탈모증, 원형 탈모증과 탈모의 마우스 모델에서 테스트되었습니다. 이 보고서에서 상세한 프로토콜 대가입니다ented 검증 C57BL / 6의 데이터와 C3H / 마우스의 HEJ 균주를 포함하여 이러한 측정을 수행합니다. 이 새로운 기술은 애플리케이션의 상대적인 단순성, 대부분의 연구 실험실에서 쉽게 사용할 장비에 의존하고 대물인가 주관적인 평가보다 더 강력하다 정량적 평가를 포함하여 다수의 이점을 제공한다. 쥐의 모발 성장의 정량화 개선 탈모증 모델의 연구를 개선하고 전임상 연구에서 유망한 새로운 치료법의 평가를 더 용이하게 할 것입니다.
Introduction
탈모증 (탈모)는 여러 원인으로 심리적으로 감정적으로 고통 이벤트가 될 수 있습니다. 남성 패턴 대머리는 35 세 1로 남성의 약 3 분의 2에 영향을 미치는 탈모의 가장 흔한 원인이다. 탈모의 유사한 패턴은 다낭성 난소 증후군을 가진 여성에서 관찰 할 수있다. 이러한 질환의 모두에서, 탈모 안드로겐 매개된다. 탈모증은 인구 2의 1.7 %에 영향을 미치는자가 면역 질환, 원형 탈모증으로 발생할 수 있습니다. 탈모는 화학 요법과 같은 세 응급 치료의 부작용으로 발생할 수있다. 화학 요법 환자의 높은 비율 (65~85%)는 탈모 4,5 어느 정도 경험한다. 탈모의 심리적 영향은 잘 설정 화학 요법으로 연구되어왔다. 화학 요법에 의한 탈모는 불안, 우울증, 부정적인 신체 이미지 저하 자부심과 6,7 복지의 축소 된 의미에서 발생할 수 있습니다. 높은 체육여성 암 환자의 rcentage (47-58%)는 화학 요법의 가장 충격적인 양상으로 탈모를 고려, 8 % 감소 치료까지 탈모 4,6의 두려움. 탈모 8,9 심리적 심지어 의료 결과를 줄이는 치료를 지원하는 안드로겐 성 탈모증의 증거가있다. 마찬가지로, 원형 탈모증은 심리적 영향이 심한 것으로보고되었으며, 탈모의 고르지 자연 탈모의 원인은 대부분의 다른보다 더 불쾌한 화장품 결과로 이어질 수있다.
가벼운 항 안드로겐 효과 (예, 스피로 노 락톤)와 약물이 탈모에 대한 치료와 같은 제한적인 성공에 사용 된 반면, 탈모의 첫 번째 효과적인 약물은 미녹시딜 (10)이었다. 이러한 항 고혈압은 모발 성장을 야기 관찰 부작용을 갖고, 이제 많은 형태의 탈모증 용 국소 요법으로서 사용된다. 그러나 반응은 일부 과목 만 느린 보여주는 종종 불완전실제 재성장 (10)보다는 탈모 보내고. 피나스테라이드 부분 전신 안드로겐 봉쇄의 비용 안드로겐 탈모증의 개선의 결과로, 디 하이드로 테스토스테론을 차단 변환 II 5α 환원 효소를 입력 할 수있는 경쟁력 길항제이다. 장기 (10 년) 치료와 응답의 비율은 약 50 % (11)이다. 전반적으로,이 분야에서 상당한 연구에도 불구하고, 여전히 탈모에 대한 적절한 치료가 없다.
수십 년 동안 과학자와 임상 임상 시험에서 두피 모발 성장을 측정하는 방법을 살펴 보았다. 탈모증을 치료 약물의 개발로, 모발 성장 및 치료에 특히 응답을 측정, 경제적이고 신뢰성있는 최소 침습 수단 클 필요가 있었다. 탈모 질환 환자의 머리 밀도의 정확한 정량에 대한 이미지 분석 기술은 techniqu의 다양한 사용하여 과거에 일관되고 유효한 결과를 산출디지털 이미지 (12)의 분석, 개별 머리카락의 이미지 분석과 피부 (13) 병변 및 정의 두피 영역 (14)의 머리 질량을 정량화 현미경 스캐닝을 포함하여, ES.
위의 방법은 머리가 임상 시험에서 개입을 성장 촉진 효과의 개선 된 평가를 제공하고 불행히도, 이러한 방법은 전임상 연구에서 설치류 연구에 적용되지 않았다. 우리의 목표는 연구자가보다 정확하게 평가하고 탈모의 다양한 형태에 대한 새로운 치료 방법을 비교 할 수 마우스에서 탈모를 정량화 할 수있는 일관되고 신뢰할 수있는 방법을 개발하는 것입니다. 우리는 갈색 또는 검은 색 머리를 가진 생쥐의 머리 밀도의 신속하고 신뢰할 수있는 정량을 수 있습니다 대부분의 실험실에서 쉽게 사용할 장비를 사용하는 방법을 개발했다. 이 방법은 waxin에서 화학 요법에 의한 탈모증, 원형 탈모증, 탈모증의 마우스 모델에서 테스트되었습니다g. 자세한 프로토콜 검증 C57BL / 6의 데이터와 C3H / 마우스의 HEJ 균주를 포함하여이 측정을 수행하기 위해 제공됩니다. 이 기술은 모간의 안료에서 광 흡수를 검출에 의존 같이, 흰색 알비노 마우스 또는 마우스에서 모발 성장을 검출하는데 사용될 수 없다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 보고서에서, 상세한 설명은 설치류 탈모 정량화 새로운 기술이 제공된다. 이 기술은 대부분의 실험실에서 쉽게 사용할 이미지 수집 및 분석, 장비 젤 이미 저를 사용합니다. 측정 기법에서 작은 변화 (도 4-5)에 강인하도록 도시되었으며, 치료 모델에서 시각적 탈모 (도 6)의 정도에 잘 상관된다. 이러한 기술들은 성공적 탈모증 (17)의 평가 실험 치료에 사용?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank the Children’s Hospital at Montefiore, Department of Pediatrics, for providing support for these studies. We would like to thank the National Alopecia Areata Foundation for providing financial support for conducting studies with C3H/HeJ engrafted mice.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| KODAK Gel Logic 100 Imaging System | Eastman Kodak Company, Rochester, NY, USA | Gel imager for obtaining and analyzing photographs, must have built in light source for reflective photography. | |
| The Kodak/Tiffen Q-13 Gray Scale | Imatest, http://www.imatest.com/docs/q13/ | Greyscale standard | |
| C57BL/6J Mice | Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine | Mice for representative study | |
| C3H/HeJ engrafted mouse | Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine | Mice for representative study |
References
- McAndrews, P. J. American Hair Loss Association. , (2011).
- Safavi, K. H., Muller, S. A., Suman, V. J., Moshell, A. N., Melton, L. J. Incidence of alopecia areata in Olmsted County, Minnesota, 1975 through 1989. Mayo Clin Proc. 70 (7), 628-633 (1995).
- Hussein, A. M. Chemotherapy-induced alopecia: new developments. South Med J. 86 (5), 489-496 (1993).
- Trueb, R. M. Chemotherapy-induced hair loss. Skin Therapy Lett. 15 (7), 5-7 (2010).
- Sato, N., Leopold, P. L., Crystal, R. G. Effect of adenovirus-mediated expression of Sonic hedgehog gene on hair regrowth in mice with chemotherapy-induced alopecia. J Natl Cancer Inst. 93 (24), 1858-1864 (2001).
- McGarvey, E. L., Baum, L. D., Pinkerton, R. C., Rogers, L. M. Psychological sequelae and alopecia among women with cancer. Cancer Pract. 9 (6), 283-289 (2001).
- Baxley, K. O., Erdman, L. K., Henry, E. B., Roof, B. J. Alopecia: effect on cancer patients’ body image. Cancer Nurs. 7 (6), 499-503 (1984).
- Stough, D. Psychological effect, pathophysiology, and management of androgenetic alopecia in men. Mayo Clin Proc. 80 (10), 1316-1322 (2005).
- Ogunmakin, K. O., Rashid, R. M. Alopecia: the case for medical necessity. Skinmed. 9 (2), 79-84 (2011).
- Olsen, E. A. A randomized clinical trial of 5% topical minoxidil versus 2% topical minoxidil and placebo in the treatment of androgenetic alopecia in men. J Am Acad Dermatol. 47 (3), 377-385 (2002).
- Rossi, A. 1 mg daily administration on male androgenetic alopecia in different age groups: 10-year follow-up. Dermatol Ther. 24 (4), 455-461 (2011).
- Gibbons, R. D., Fiedler-Weiss, V. C. Computer-aided quantification of scalp hair. Dermatol Clin. 4 (4), 627-640 (1986).
- Fleming, M. G. Techniques for a structural analysis of dermatoscopic imagery. Comput Med Imaging Graph. 22 (5), 375-389 (1998).
- Chamberlain, A. J., Dawber, R. P. Methods of evaluating hair growth. Australas J Dermatol. 44 (1), 10-18 (2003).
- . . The Kodak/Tiffen Q-13 Gray Scale*. , .
- Freyschmidt-Paul, P. Treatment of alopecia areata in C3H/HeJ mice with the topical immunosuppressant FK506 (Tacrolimus). Eur J Dermatol. 11 (5), 405-409 (2001).
- Katikaneni, R., Ponnapakkam, T., Matsushita, O., Sakon, J., Gensure, R. Treatment and prevention of chemotherapy-induced alopecia with PTH-CBD, a collagen-targeted parathyroid hormone analog, in a non-depilated mouse model. Anticancer Drugs. 25 (1), 30-38 (2014).
- Peters, E. M., Foitzik, K., Paus, R., Ray, S., Holick, M. F. A new strategy for modulating chemotherapy-induced alopecia, using PTH/PTHrP receptor agonist and antagonist. J Invest Dermatol. 117 (2), 173-178 (2001).
- Katikaneni, R., Ponnapakkam, T., Seymour, A., Sakon, J., Gensure, R. C. Parathyroid hormone linked to a collagen binding domain promotes hair growth in a mouse model of chemotherapy induced alopecia in a dose-dependent manner. Anti-cancer drugs. 25 (7), 819-825 (2014).
