Methodenartikel

Murine Excisional Wound Healing Model und histologische morphometrische Wundanalyse

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DOI:

10.3791/61616

21. August 2020

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Dieses Protokoll beschreibt, wie bilaterale, volldicke Exzisionswunden bei Mäusen erzeugt werden und wie man anschließend die Wunden für die morphometrische Analyse überwacht, erntet und vorbereitet. Enthalten ist eine ausführliche Beschreibung der Verwendung von seriellen histologischen Abschnitten zur Definition, präzisen Quantifizierung und Erkennung morphometrischer Defekte.

Zusammenfassung

Das murine excisionale Wundmodell wurde ausgiebig verwendet, um jede der sequenziell überlappenden Phasen der Wundheilung zu untersuchen: Entzündung, Proliferation und Umbau. Murine Wunden haben ein histologisch gut definiertes und leicht erkennbares Wundbett, über das diese verschiedenen Phasen des Heilungsprozesses messbar sind. Innerhalb des Feldes ist es üblich, eine willkürlich definierte "Mitte" der Wunde für histologische Analysen zu verwenden. Wunden sind jedoch ein dreidimensionales Gebilde und oft nicht histologisch symmetrisch, was die Notwendigkeit einer klar definierten und robusten Methode der Quantifizierung zur Erkennung morphometrischer Defekte mit geringer Effektgröße unterstützt. In diesem Protokoll beschreiben wir das Verfahren zum Erstellen bilateraler, volldickender Exzisionswunden bei Mäusen sowie eine detaillierte Anleitung zur Messung morphometrischer Parameter mithilfe eines Bildverarbeitungsprogramms auf ausgewählten seriellen Abschnitten. Die zweidimensionigen Messungen von Wundlänge, epidermaler Länge, epidermaler Fläche und Wundfläche werden in Kombination mit dem bekannten Abstand zwischen abschnittsweise verwendet, um den dreidimensionigen epidermalen Bereich zu extrapolieren, der die Wunde, die gesamte Wundfläche, das epidermale Volumen und das Wundvolumen abdeckt. Obwohl diese detaillierte histologische Analyse zeitaufwändiger ist als herkömmliche Analysen, erhöht ihre Strenge die Wahrscheinlichkeit, neuartige Phänotypen in einem inhärent komplexen Wundheilungsprozess zu erkennen.

Einleitung

Die Hautwundheilung ist ein komplexer biologischer Prozess mit sequenziell überlappenden Phasen. Es erfordert die Koordination zellulärer und molekularer Prozesse, die zeitlich und räumlich reguliert werden, um die Barrierefunktion des beschädigten Epithels wiederherzustellen. In der ersten Phase wandern Entzündungen, Neutrophile und Makrophagen in die Wunde und mobilisieren lokale und systemische Abwehrkräfte1. Nach und überlappend ist die Entzündliche Phase das Proliferationsstadium. Fibroblasten beginnen sich schnell auszumehren und in das Granulationsgewebe zu wandern. Keratinozyten weg von der Vorderkante, die sich richtungsweisend zur Wun....

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Protokoll

Alle Experimente wurden in Übereinstimmung mit den Bundesbestimmungen und der Politik der University of Iowa und Verfahren abgeschlossen und wurden von der University of Iowa IACUC genehmigt.

1. Tiere und Haltung

  1. Verwenden Sie erwachsene Mäuse der gewünschten Mauslinie im Alter von 8-10 Wochen, wenn das Haarfollikelstadium in Telogen ist.
  2. Trennen Sie am Tag der Operation Mäuse in saubere Käfige und einzeln, um Wundstörungen zu minimieren.

2. Chirurgie

HINWEIS: Es ist nicht notwendig, sterile chirurgische Bedingungen aufrechtzuerhalten. Während darauf geachtet we....

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Ergebnisse

Abbildung 5 zeigt den Bereich der gemessenen und berechneten Werte, die durch morphometrische Analysen an Wildtypwunden erzielt wurden, die in verschiedenen Mausstämmen von mehreren Chirurgen erzeugt und von verschiedenen Individuen analysiert wurden. Wildtyp-Mäuse aus verschiedenen Stämmen können statistische Unterschiede aufweisen, wie sie sowohl in unseren Studien als auch in der Literatur9,10beschrieben werden. Basierend auf dies.......

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Diskussion

Das bilaterale Exzisions-Wundmodell ist ein hochgradig anpassbares Verfahren, das verwendet werden kann, um viele verschiedene Aspekte der Wundheilung zu studieren. Bevor die Ermittler ein Wundheilungsprojekt beginnen, sollten sie eine Leistungsanalyse durchführen, um die Anzahl der Wunden zu ermitteln, die erforderlich sind, um einen Defekt einer bestimmten Effektgröße zu erkennen. In der Literatur gibt es Ungereimtheiten darüber, ob einzelne Mäuse oder Wunden als biologische Repliken verwendet werden sollten, jedoch ze.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass sie keine konkurrierenden finanziellen Interessen haben.

Danksagungen

Wir danken allen Mitgliedern des Dunnwald Lab, die im Laufe der Jahre zur Optimierung dieses Protokolls beigetragen haben, und Gina Schatteman, deren Beharrlichkeit bei der Förderung des Einsatzes von seriellen Sektionen für die Wundanalyse seine Entstehung ermöglichte. Diese Arbeit wurde durch Fördermittel von NIH/NIAMS an Martine Dunnwald (AR067739) unterstützt.

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
100% Ethanol
70% Ethanol
80% Ethanol
95% Ethanol
AlkoholvorbereitungNOVAPLUSV910070% Isopropylalkohol, steril
Ammoniumhydroxid
Biopsie-PadsCellpath22-222-012
Schwarze KunststoffplatteEtwas Festes, aber dennoch manipulierbares Blatt, etwa so groß wie ein Blatt Papier
HellfeldmikroskopMit digitalen Aufnahmefunktionen und einem 4-fach-Objektiv
Applikatoren
Deckgläser22 x 60 #1
Zahnwachsblätter
DigitalkameraInklusive Lineal für die Skala, falls zutreffend
Präpariernadel (gerade)
Einbettformen22 x 22 x 12
EinbettungsringeSimport Scientific Inc.M460
Eosin Y
Eisessigsäure
Haarschneider
HeizkissenConairFeuchtes Trockenheizkissen
Hämatoxylin-Mikrotom
Mikrotomklingen
Pinsel
Paraffin Typ 6
Paraformaldehyd
Permount
Phosphatpufferlösung (PBS)
Povidon-JodAplicare82-255
VerarbeitungskassetteSimport Scientific Inc.M490-2
RasierklingenASR.009
Skalpellklingen #10
Skalpellgriff
Scharfe chirurgische Schere, steril für die Chirurgie
HautbiopsiestempelGröße wie vom Forscher bestimmt
Objektträgerboxen
Objektträgerwärmer
Superfrostierte ObjektträgerFisher Scientific22 037 246
Temperaturregelung Wasserbad
EinbettstationMindestens ein Paraffinspender und eine Kühlplatte
TaschentuchprozessorMindestens ein Ofen mit Vakuumpumpe
Dreifaches Antibiotikum
Augensalbenpinzette, gebogene Spitzesteril für die Chirurgie
, Pinzette, konische Spitzesteril für die
Chirurgie WypAll X60Kimberly-Clark34865
mit Baumwollspitze Regular Duty für Gewebeeinbettung , ,

Referenzen

  1. Eming, S. A., Martin, P., Tomic-Canic, M. Wound repair and regeneration: mechanisms, signaling, and translation. Science Translational Medicine. 6 (265), (2014).
  2. Park, S., et al. Tissue-scale coordination of cellular....

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Nachdrucke und Genehmigungen

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Schlagwörter

Histologische morphometrische AnalyseSerienschnitttechnikMessung der Epidermisfl cheBerechnung des WundvolumensVollschichtwundenBiopsiestanztechnikBildverarbeitungsprogrammExtrapolation des Epidermisvolumens

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