本文介绍了一种在NMRI(Naval Medical Research Institute)小鼠中建立牙髓炎模型的实验方案。此外,还描述了制作下颌牵开夹以及从动物下颌制备组织学切片的步骤。通过遵循标准化的操作流程,可避免方法学和实验结果的变异。
本文介绍了一种在NMRI(Naval Medical Research Institute)小鼠中建立牙髓炎模型的实验方案。此外,还描述了制作下颌牵开夹以及从动物下颌制备组织学切片的步骤。通过遵循标准化的操作流程,可避免方法学和实验结果的变异。
此前未见关于使用海军医学研究所(NMRI)小鼠建立牙髓炎模型的报道。在本实验方案中,我们介绍了一种采用NMRI小鼠的动物模型,并提供了详细的牙髓炎模型组织学操作步骤,以确保可重复性。本研究共纳入70只NMRI小鼠,随机分为两组:A组(n=35),仅通过牙髓暴露诱导牙髓炎;B组(n=35),在牙髓暴露后应用酵母多糖(Zymosan)。对右侧上颌磨牙进行牙髓暴露后,于预定时间点(0、6、9、12、24、48和72小时)处死动物,取上颌骨进行组织学及定量组织形态学分析。组织学分析显示,两组炎症反应均随时间呈逐渐加重趋势。两种动物模型均可用于观察长达72小时的炎症过程。本文所介绍的技术具有良好的可重复性,有助于牙髓炎组织学研究的标准化。
已有多种动物模型被用于牙髓炎的研究1,2,3,4。其中,C57BL/6 和 BALB/c 小鼠模型在牙髓炎研究中被专门报道5,6,7,8。这两种均为近交系小鼠,对繁殖条件有严格要求7,9。本实验方案中使用的 NMRI 小鼠属于远交系,相较于近交系具有多项优势。其建立和维持成本较低,繁殖率高,免疫能力更强,死亡率更低,从而实现种群更早且更大的更替10。因此,在操作和经费上更具可行性11。此外,我们的结果表明,该模型所诱发的牙髓炎症疾病表型与既往在近交系小鼠中报道的模型相似5,6,8。并且,NMRI 小鼠可耐受牙髓暴露于酵母聚糖(Zymosan)长达 72 小时,并发展出可观察的疾病表型。这为研究牙髓炎提供了可替代其他近交系小鼠的可行模型12。
Zymosan 是酵母细胞壁的提取物 酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 主要由几丁质、甘露聚糖、甘露糖蛋白和β-葡聚糖组成13. 酵母聚糖和 白色念珠菌 具有相似的细胞壁结构,并可被宿主先天免疫系统识别 通过 C型凝集素,病原体识别受体,Dectin-114Dectin-1 主要由树突状细胞和巨噬细胞表达,可识别真菌病原体中的β-葡聚糖,并通过 Syk/CARD9 信号通路促进炎性介质的生成。15因此,Zymosan 是研究暴露效应的一种可行替代方法。 C. albicans 而不是使用该生物体研究牙髓疾病16这一点得到了我们先前发表结果的支持,该结果表明在暴露于酵母聚糖的牙髓组织中可早期检测到 Dectin-1 转录本。类似地,也观察到表达 Dectin-1 的 CD68+ 阳性巨噬细胞。12.
以往文献中描述的组织学技术通常不足以使新手研究人员有信心地重复实验。因此,往往需要进行大量试错,导致在优化组织学操作过程中造成不必要的动物损耗。本方案对切片制备技术进行了标准化,并已成功应用于大鼠17。本文详细描述了牙髓炎模型的所有关键步骤,包括可重复的下颌牵开方法、通过牙髓暴露诱导牙髓炎、使用酵母多糖(Zymosan)诱导牙髓炎症,以及后续的组织学分析。
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本动物实验的设计遵循 ARRIVE 指南。德奥大学健康科学机构动物研究与伦理审查委员会批准了本项动物实验(批准文号:AR.IRB-06/DUHS/Approval/2016/05)。实验方案共包括 70 只 NMRI 小鼠。动物来源于德奥高级生物与动物研究中心中央动物房设施。本方案的样本量依据先前的一项研究8确定。
1. 动物
注意:用于研究的动物体重为 26–30 g,在标准笼具中饲养,环境条件如下:温度 ±21 °C,相对湿度 ±55%,光照与黑暗周期为 12 小时交替,可自由获取过滤水和标准饲料(普通颗粒饲料)。定期监测动物是否有攻击性、不适或刺激迹象。如出现疼痛或不适,采用双氯芬酸钠(200 µL,皮下注射,25 mg/mL)进行处理。所有动物在实验开始前均适应环境两周。每组十只动物饲养于标记适当的笼具中。动物编号通过在其尾部做标记实现。
2. 酵母聚糖溶液
3. 下颌回缩夹
4. 动物模型
5. 样品制备
6. 组织学
7. 统计分析
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在本实验方案中,我们介绍了在NMRI小鼠中建立两种牙髓炎症动物模型的详细逐步操作流程,以及相应的组织学检测方法。合适的设备对于本方案的成功至关重要。其中,10倍倾斜式长臂体视显微镜是最关键的设备。使用电动微型马达以约其最大转速的三分之一(35,000 rpm)进行I类洞型制备,使操作更易控制,并无需使用压缩空气。
图1 和 图2 展示了倾斜长臂体视显微镜在该动物模型中的应用价值。倾斜的镜臂可实现对动物口腔的直接观察。图1A 显示了颌夹的尺寸。尽管提供了具体测量值,但无需完全精确匹配这些尺寸。通过反复尝试,操作者可选择最适合自己操作习惯的尺寸。图2 展示了窝洞预备和牙髓暴露的操作步骤。建议采用间歇性窝洞预备方式,以避免产生过多热量。可使用吹气装置散热并清除切割产生的碎屑。在使用K锉进行牙髓暴露前,可用一小块无菌湿纱布清洁窝洞。滴加Zymosan溶液...
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本方案首次在已发表文献中建立了NMRI小鼠的3型牙外伤模型(不可逆性牙髓炎)。同时详细描述了酵母聚糖诱导的牙髓炎症的组织学分析,并提供了一种可重复的动物下颌组织切片制备方法。
按照本方案,已在NMRI小鼠中成功建立了一种3型牙外伤模型。既往相关研究多在大鼠、兔和犬上进行1,2,3,4。由于口腔空间较大,大型动物更易于建立牙髓炎模型。尽管小鼠等小型动物口腔空间极为狭窄,但其优势在于可实现较大的样本量且伦理问题较少20,21。在小鼠品系中,C57BL/6和BALB/c品系已有广泛报道5,6,...
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作者声明无任何利益冲突。
本研究为自筹资金。作者感谢信德省健康科学大学组织学系穆罕默德·阿迪尔先生在组织学方面提供的帮助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 基模 | Histo-line Laboratories,意大利 | R4166C2:D23 | 用于将样本包埋于石蜡中 |
| 1/4号圆形碳钢钻头 | 美国德克萨斯州威奇托福尔斯 | 389101 | |
| Motic BA310 复合显微镜 | Motic Inc. Co. Ltd, 中国香港 | https://moticmicroscopes.com/products/ba310e | |
| 双氯芬酸钠 25mg/mL | Indus Pharma (DYCLO) | https://sahar.ph/product/dyclo-diclofenac-sodium-25-mg-ml-im-iv/ | 200µ皮下注射 L |
| E型低速手机 Rose201-M4 | 中国佛山 | https://www.beingfoshan.com/zh/h-pd-353.html | |
| 包埋盒 | Histo-line Laboratories,意大利 | R4004 | |
| 安乐死舱 | ConductScience,美国伊利诺伊州 | CS-EUTH2A | 7.25 升容量,适用于小鼠和大鼠[体重不超过 500 克] |
| 15 ml 离心管 | 巢蛋白 | 188271 | |
| 甲醛 | Sigma-Aldrich,美国密苏里州圣路易斯 | 158127 | 缓冲的 |
| 甲酸 | BDH 实验室用品,普尔,英格兰 | 28428 | 10% |
| 匀浆器 | Omni Mixer 匀浆器,Omni International,佐治亚州,美国 | https://omni-inc.com/high-shear-lab-homogenizers/omni-th-0-2ml-100ml/omni-tissue-homogenizer-th | |
| 印度墨水 | Sigma-Aldrich,美国密苏里州圣路易斯 | 198285 | |
| K型15号根管锉 | Mani,日本 | https://www.mani.co.jp/en/product/dental_01.html | |
| 氯胺酮-赛拉嗪混合剂 | Brookes Pharma Pvt Ltd / Mylab (Pvt.) Ltd. | 87.5 mg/kg 氯胺酮 + 12.5 mg/kg 赛拉嗪 | |
| Microtome HM 315 R | 德国 Microm | 901100 | |
| Micro-motor Marathon-III | BT-Marathon,Saeyang Microtech Co., Ltd. 韩国 | https://www.saeyang.com/theme/basic/sub/product/view.php?it_id=1752202111 | 以最大速度的1/3使用 |
| 微量移液器 0.2-2 µL | 吉尔森,法国 | https://www.gilson.com/default/ 移液器-p2-0-2-2-微升-金属 -ejector.html?srsltid=AfmBOoobE 0iSWY_902ZHGZ7AoJ6wzN5PI 0H4V4vkxHQgK1mq7Wg2kkbS | 0.2-2 µL |
| 磷酸盐缓冲液 | Sigma-Aldrich,美国密苏里州圣路易斯 | P4417 | |
| 社会科学统计软件包 | IBM,纽约州阿蒙克 | SPSS for Mac 版本 23.0 | |
| 体视显微镜BMK-3 led | 明治科技,日本 | https://meijitechno.com/product/bmk-3-led-stereo-microscope/ | |
| 22号手术刀片 | Feather外科手术刀,Feather Safety Razor有限公司,日本大阪 | FB. 12 | |
| Zymosan A | Sigma-Aldrich,美国密苏里州圣路易斯 | 货号 Z4250 | 1 mg/mL,来自 1 mL Zymosan |
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