Name: Maus-Hintergliedmaßen-Explantatmodell zur Untersuchung der Mechanobiologie des Achillessehnen-Impingements (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-12-08T13:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Erfahren Sie die Mechanobiologie von Sehnenimpingement mit einem murinen Hintergliedmaßen-Explantatmodell. Diese Methode ermöglicht die Untersuchung fibroknorpeliger Veränderungen unter kontrollierten mechanischen Bedingungen.

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Die Autoren sind dankbar für die Unterstützung und Hilfe von Jeff Fox und Vidya Venkatramani vom Center for Musculoskeletal Research's Histology, Biochemistry, and Molecular Imaging (HBMI) Core, der teilweise von P30AR06965 finanziert wird. Darüber hinaus danken die Autoren dem Center for Light Microscopy and Nanoscopy (CALMN) am University of Rochester Medical Center für die Unterstützung bei der Multiphotonenmikroskopie. Diese Studie wurde durch R01 AR070765 und R01 AR070765-04S1 sowie 1R35GM147054 und 1R01AR082349 finanziert.

Verständnis des Sehnenimpingements – Mausexplantatmodell zur Untersuchung der Mechanobiologie

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Die experimentelle Explantatplattform der Hintergliedmaßen der Maus gepaart mit dem in dieser Studie beschriebenen Gewebekulturprotokoll stellt ein geeignetes Modell dar, um die Mechanobiologie der impingement-getriebenen Faserknorpelbildung am Achillessehnenansatz zu untersuchen. Die Nützlichkeit dieses Explantatmodells wird durch die repräsentativen Ergebnisse demonstriert, die auf eine Aufrechterhaltung der Zellviabilität bei gleichzeitiger signifikanter und räumlich heterogener Veränderung der Toluidinblau-Färbung na...

Eine Vielzahl von Sehnen, darunter die Achillessehne und die Sehnen der Rotatorenmanschette, erleiden aufgrund der normalen anatomischen Positionierung ein knöchernes Impingement1,2,3,4. Das Sehnenauftreffen erzeugt eine Druckdehnung, die quer zur Faserlängsachse gerichtet ist5,6,7. Die Regionen des Sehnenimpingements zeigen einen einzigartigen Faserknorpel-Phänotyp, bei dem geschrumpfte, runde Zellen (Fibrochondrozyten) in ein desorganisiertes Kollagennetzwerk mit deutlich erhöhtem Glykosaminoglykan-Gehalt (GAG) eingebettet sind2,3,4,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24. Frühere Studien deuten darauf hin, dass die unterschiedliche mechanische Umgebung, die durch das Aufprallen der Sehne erzeugt wird, diese GAG-reiche Matrix aufrechterhält, indem sie die Ablagerung großer aggregierender Proteoglykane, vor allem Aggrecan, antreibt, obwohl die zugrunde liegenden Mechanismen unklar sind1,3,12,13,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39. Während Faserknorpel ein normales Merkmal in eingeklemmten Regionen gesunder Sehnen ist, ist ein aberranter Proteoglykanstoffwechsel, der mit einer übermäßigen Bildung von Faserknorpel einhergeht, ein charakteristisches Merkmal der Tendinopathie, einer häufigen und schwächenden Erkrankung, die überproportional häufig bei chronisch eingedrückten Sehnen auftritt1,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49. Dementsprechend ist das Sehnenimpingement klinisch als wichtiger extrinsischer Faktor anerkannt, der mehrere der häufigsten Tendinopathien antreibt, darunter die Rotatorenmanschettenerkrankung und die insertionelle Achillessehnen-Tendinopathie (IAT)50,51,52. Derzeit ist die Behandlung der Tendinopathie ineffizient. Zum Beispiel benötigen etwa 47 % der Patienten mit IAT einen chirurgischen Eingriff nach einer fehlgeschlagenen konservativen Behandlung mit unterschiedlichen postoperativen Ergebnissen53,54,55,56. Trotz des offensichtlichen Zusammenhangs zwischen Impingement und Tendinopathie sind die mechanobiologischen Mechanismen, mit denen Zellen in eingeklemmten Sehnen ihre mechanische Umgebung wahrnehmen und darauf reagieren, nur unzureichend beschrieben, was das Verständnis der Pathogenese der Tendinopathie verdunkelt und zu einer unzureichenden Behandlung führt.
Explantatmodelle sind nützliche Werkzeuge bei der Untersuchung der Sehnenmechanobiologie 57,58. Als ersten Schritt zum Verständnis der Mechanobiologie des Sehnenimpingements haben mehrere frühere Studien die zelluläre Reaktion nach der Anwendung einer einfachen einachsigen Kompression auf Zellen oder exzidierten Sehnenexplantaten untersucht 27,29,30,31,32,33,34,39. In vitro fehlen den Zellen jedoch extrazelluläre und perizelluläre Matrizen, die den Stammtransfer erleichtern, wichtige Wachstumsfaktoren und Zytokine sequestrieren, die durch mechanische Verformung freigesetzt werden, und Substrat für fokale Adhäsionskomplexe liefern, die eine Rolle bei der Mechanotransduktion spielen57,59. Darüber hinaus ist es sowohl in vitro als auch in exzidierten Explantatsstudien nicht möglich, die multiaxiale mechanische Belastungsumgebung zu rekapitulieren, die durch das Sehnenimpingement in vivo erzeugt wird und von den anatomischen Merkmalen der impingierten Region abhängt 5,6. Im Zusammenhang mit dem eingeklemmten Achillessehnenansatz umfasst dies umliegende Gewebe wie den Schleimbeutel retrocalcaneus und das Kager'sche Fettpolster 60,61,62,63. Umgekehrt erlauben In-vivo-Modelle des Sehnenimpingements 25,28,36,37,38,64,65,66 eine minimale Kontrolle über das Ausmaß und die Häufigkeit der direkt auf die Sehne aufgebrachten Belastung, was eine anerkannte Einschränkung von In-vivo-Modellen zur Untersuchung der Sehnenmechanobiologie darstellt57,58,67,68,69,70. Angesichts der Herausforderungen bei der Messung der Sehnendehnung in vivo ist die in diesen Modellen erzeugte interne Dehnungsumgebung oft schlecht charakterisiert.
In diesem Manuskript stellen wir eine maßgeschneiderte experimentelle Plattform vor, die das Impingement des Ansatzes der Achillessehne auf das Fersenbein innerhalb ganzer muriner Hintergliedmaßen-Explantate nachbildet, die, wenn sie mit diesem Gewebekulturprotokoll gepaart wird, die Lebensfähigkeit über 7 Tage in Explantatskultur aufrechterhält und die Untersuchung der biologischen Folgen des Sehnenimpingements ermöglicht. Die Plattform basiert auf einer 3D-gedruckten Basis aus Polymilchsäure (PLA), die die Grundlage für die Befestigung der Griffe und des 3D-gedruckten PLA-Volumenreduzierungseinsatzes bildet. Die Griffe werden verwendet, um den Oberschenkel und das Knie proximal des myotendinösen Übergangs der Achillessehne mit dem kaudalen Aspekt der Hinterextremität nach oben zu klemmen, so dass die Achillessehne von oben mit einer Ultraschallsonde oder einem inversen Mikroskop abgebildet werden kann (Abbildung 1A). Der Volumenreduzierungseinsatz gleitet entlang einer Schiene auf der Basis und reduziert das benötigte Volumen der Gewebekulturmedien. Eine geflochtene Schnur, die um die Hinterpfote gewickelt ist, wird unter Verwendung des Basisdesigns und eines 3D-gedruckten PLA-Clips aus der Plattform geführt. Durch das Ziehen an der Sehne wird die Hinterpfote dorsalflexiert und der Achillessehnenansatz gegen das Fersenbein gedrückt, was zu einer erhöhten Querdruckbelastungführt 5,6 (Abbildung 1A). Die Plattform befindet sich in einem Acrylbad, das die Explantaten der Hintergliedmaßen in Gewebekulturmedien untergetaucht hält. Durch die Befestigung der gespannten Schnur an der Außenseite des Bades mit Klebeband wird die Dorsalflexion des Knöchels aufrechterhalten, um ein statisches Auftreffen des Achillessehnenansatzes zu erzeugen. CAD-Dateien für 3D-gedruckte Komponenten werden in mehreren Formaten zur Verfügung gestellt (Ergänzungsdatei 1), die den Import in eine Reihe von kommerzieller und kostenloser Open-Source-CAD-Software ermöglichen, um sie an experimentelle Anforderungen anzupassen. Wenn der Zugang zu 3D-Druckern für die Fertigung nicht verfügbar ist, können CAD-Dateien an Online-3D-Druckdienste weitergegeben werden, die die Teile kostengünstig drucken und versenden.
Wichtig ist, dass der Trizeps-Surae-Achilles-Muskelkomplex sowohl das Knie- als auch das Sprunggelenk umfasst 71,72,73. Folglich wird die Zugbelastung in der Achillessehne durch die Kniebeugung beeinflusst. Die Kniestreckung setzt die Achillessehne unter Spannung, während die Kniebeugung die Spannung reduziert. Durch die Streckung des Knies und die anschließende passive Dorsalflexion des Sprunggelenks können die Zugbelastungen am auftreffenden Ansatz mit den Zugbelastungen überlagert werden. Umgekehrt wird durch passives Dorsalflexieren des Knöchels mit gebeugtem Knie die Zugbelastung reduziert und die Druckbelastung bleibt bestehen. Das derzeitige Protokoll untersucht drei solcher Bedingungen. 1) Für ein statisches Impingement wird der Fuß auf < 110° in Bezug auf das Schienbein dorsalflexiert, um den Ansatz zu berühren, wobei das Knie gebeugt wird, um die Spannung zu reduzieren. 2) Bei der Baseline-Spannungsgruppe wird der Knöchel bei gestrecktem Knie über 145° Dorsalflexion gestreckt, wodurch beim Einsetzen überwiegend Zugdehnung erzeugt wird. 3) Für die unbelastete Gruppe werden die Explantate in einer Petrischale kultiviert, wobei sich Knie und Knöchel in neutraler Position befinden, ohne dass eine von außen aufgebrachte Last erfolgt. Die oben genannten Winkel werden fotografisch relativ zu einem Koordinatensystem gemessen, in dem Fuß und Schienbein in einem Winkel von 180° parallel und in einem Winkel von 90° senkrecht stehen.
Zu den wichtigsten Schritten des Protokolls gehören: 1) die Präparation der Explantaten der Hintergliedmaßen und die sorgfältige Entfernung der Haut und der Plantarissehne; 2) Explantatkultur nach einer 48-stündigen Dexamethason-Vorbehandlung; 3) Gewebeschnitt und histologische Färbung; und 4) Farbbildanalyse zur Beurteilung der Faserknorpelbildung. Nach der Sektion wird jedes Explantat der Hintergliedmaßen für 48 Stunden in Nährmedien vorbehandelt, die mit Dexamethason74 ergänzt wurden. Die kontralateralen Gliedmaßen jeder Maus werden für den paarweisen Vergleich in separate Versuchsgruppen eingeteilt, was zur Kontrolle der biologischen Variabilität beiträgt. Nach der Vorbehandlung werden die Explantaten wie oben beschrieben in Plattformen positioniert und für weitere 7 Tage kultiviert (Abbildung 1B). Zusätzliche Vergleiche werden mit einer vorbehandelten Gruppe (Tag 0) angestellt, in der die Explantaten unmittelbar nach der 48-stündigen Vorbehandlung entfernt werden.
Nach der Explantatkultur werden die Hintergliedmaßen beschnitten, Formalin fixiert, entkalkt und in Paraffin eingebettet. Der serielle Schnitt in sagittaler Ausrichtung ermöglicht die Visualisierung der Achillessehne vom myotendinösen Übergang bis zum Fersenbeinansatz und ermöglicht die Verfolgung der Schnitttiefe durch die gesamte Sehne. Die terminale Desoxynukleotidyltransferase (TdT)-vermittelte dUTP-X-Nick-Markierung (TUNEL) wird verwendet, um DNA-Schäden als Folge der Apoptose sichtbar zu machen und die Lebensfähigkeit zu beurteilen. Toluidinblau-Histologie und benutzerdefinierte Farbbildanalyse werden durchgeführt, um Veränderungen in der GAG-Färbung zu quantifizieren. Toluidinblau gefärbte Gewebeschnitte werden dann für die SHG-Bildgebung verwendet, um Veränderungen in der Organisation der Kollagenfasern zu charakterisieren (Abbildung 1B).
Die vorgelegten repräsentativen Ergebnisse deuten auf eine veränderte histologische Färbung der GAG-reichen Matrix und eine Desorganisation des extrazellulären Kollagennetzwerks hin, die durch 7-tägiges statisches Impingement innerhalb des Modells erzeugt wurde. Dieses Modell kann verwendet werden, um molekulare Mechanismen zu untersuchen, die der Impingement-getriebenen fibroknorpeligen Veränderung zugrunde liegen.

<table><tbody><tr><td>Saugfähige Unterlage</td><td>VWR</td><td>82020-845</td><td>Für die Dissektion auf dem Tisch</td></tr><tr><td>Acrylbad</td><td>Source One</td><td>X001G46CB1</td><td>Enthält die Explantat-Plattform, die in Kulturmedien getaucht</td></tr> ist <tr><td>Autoklavenbehälter</td><td>Thermo Scientific</td><td>13-361-20</td><td>Wird als sekundäres Containment verwendet, hält zwei Plattformen</td></tr><tr><td>Basis -</td><td></td> 3D-gedruckt aus <td>CAD-Dateien</td>, <td>die als ergänzende Dateien bereitgestellt werden</td></tr><tr><td>Geflochtene Schnur</td><td>KastKing</td><td>30lb Test</td><td>Wird verwendet, um die Pfote zu wickeln und die Dorsalflexion des Knöchels anzubringen</td></tr><tr><td>Clip</td> <td>-</td> <td>3D-gedruckt aus CAD-Dateien, die als ergänzende Dateien bereitgestellt werden</td><td></td></tr> <tr><td>Deckglas</td><td>Fisherbrand</td><td>12-541-034</td><td>Rechteckig, Nr. 2, 50 mm x 24</td></tr><tr><td>mm Cytoseal XYL</td><td>VWR</td><td>8312-4</td><td>Eindeckmedien auf Xylolbasis zum Eindecken von toluidinblau gefärbtem Gewebe Abschnitte</td></tr><tr><td>Dexamethason</td><td>MP Biomedical LLC</td><td>194561</td><td>CAS#50-02-2</td></tr><tr><td>Dimethylsulfoxid (DMSO), wasserfreies</td><td>Invitrogen von ThermoFisher</td><td>D12345</td><td>CAS#67-68-5, zur Solubilisierung von Dexamethason in konzentrierte Stammlösungen</td></tr><tr><td>Doppelseitiges Klebeband</td><td>Scotch Brand</td><td>34-8724-5195-9</td><td>Zum Befestigen von Schleifpapier an Griffplatten</td></tr><tr><td>Dulbecco's Modified Eagle Medium (1X DMEM)</td><td>Gibco von ThermoFisher</td><td>11965092</td><td>hohem Glukosegehalt, (-) Pyruvat, (+) Glutamin</td></tr>, <tr><td>EDTA, Tetranatriumsalzdihydrat,</td><td>Thermo Scientific Chemicals</td><td>J15700. A1</td><td>CAS#10378-23-1, zur Herstellung von 14%iger EDTA-Lösung für die Probenentkalkung</td></tr><tr><td>Ethanol, 200 proof</td><td>Thermo Scientific</td><td>T038181000</td><td>CAS#64-17-5, 1 L Vorrat</td></tr><tr><td>Schaumstoff-Biopsie-Pads</td><td>Leica</td><td>3801000</td><td>Wird mit Verarbeitungskassetten verwendet, um die Sprunggelenke während der Fixierung und Entkalkung in der gewünschten Position zu halten</td></tr><tr><td>Pinzetten, #SS Standard Inox</td><td>Dumont</td><td>11203-23</td><td>Gerade, glatt, fein Spitzen</td></tr><tr><td>Pinzette, Micro-Adson 4.75"</td><td>Fisherbrand</td><td>13-820-073</td><td>Gerade, feine Spitzen mit gezackten</td></tr><tr><td>Zähnen Granat Schleifpapier, 50-D Körnung</td><td>Norton</td><td>M600060 01518</td><td>Oder anderes grobkörniges Schleifpapier</td></tr><tr><td>Eisessig</td><td>Fisher Chemical</td><td>A38S-500</td><td>CAS#64-19-7, zur Einstellung des pH-Werts von Natriumacetatpuffer, der für die Toluidinblau-Histologie verwendet wird, sowie 14%ige EDTA-Entkalkungslösung</td></tr><tr><td>Griffe</td><td>ADMET</td><td>GV-100NT-A4</td> Die <td>im Protokoll beschriebenen Schraubstöcke, Schrauben und Federn aus Edelstahl sind im Lieferumfang enthalten</td></tr><tr><td>Histobond Selbstklebende Objektträger für das Mikroskop</td><td>VWR</td><td>16005-108</td><td>Sagittale Schnitte von Explantaten der Hintergliedmaßen haften zuverlässig an diesen Objektträgern in allen Färbeprotokollen</td></tr><tr><td>In situ Cell Death Detection Kit, TMR Red</td><td></td><td>Roche 12156792910</td><td>TUNEL Assay</td></tr><tr><td>Markierungsband</td><td>Fisherbrand</td><td>15-959</td><td>oder ein anderes bevorzugtes Markierungsband</td></tr><tr><td>L-Ascorbinsäure</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A4544-100G</td><td>CAS#50-81-7, für die Formulierung von Nährmedien</td></tr><tr><td>Neutral gepuffertes Formalin, 10%</td><td>Leica</td><td>3800600</td><td>Für die Probenfixierung, 5-Gallonen-Vorrat</td></tr><tr><td>Nunc Petrischalen</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7741-1CS</td><td>100 mm Durchmesser x 25 mm Höhe, halten Sie die Explantate in 70 mL Nährmedium getaucht, wie im Protokoll</td></tr><tr><td>beschrieben Penicillin-Streptomycin (100X)</td><td>Gibco von ThermoFisher</td><td>15140122</td><td>Fügen Sie 5 mL zu 500 mL hinzu 1X DMEM für 1% v/v (1X) Arbeitskonzentration</td></tr><tr><td>Polymilchsäure (PLA) 1,75 mm Filament</td><td>Hatchbox</td><td></td> <td>- Wählen Sie den Filamentdurchmesser, der mit Ihrem 3D-Drucker-Extruder kompatibel ist, in der Farbe der Wahl.</td></tr><tr><td>Verarbeitungskassetten</td><td>Leica</td><td>3802631</td><td>Zur Fixierung, Entkalkung und Paraffineinbettung</td></tr><tr><td>Prolong Gold Antifade Reagenz mit DAPI</td><td>Invitrogen von ThermoFisher</td><td>P36931</td><td>Eindeckmedien für Deckgewebeschnitte nach TUNEL</td></tr><tr><td>Proteinase K</td><td>Fisher BioReagents</td><td>BP1700-50</td><td>CAS#39450-01-6, verwendet für die Antigengewinnung im TUNEL-Protokoll</td></tr><tr><td>Schere, Fein</td><td>FST</td><td>14094-11</td><td>Gerades, scharfes</td></tr><tr><td>Objektträger-Färbeset, 12-fach</td><td>Mercedes Scientific</td><td>MER 1011</td><td>Gestell mit 12 Färbeschalen und Objektträgerdippern für die Histologie von Toluidinblau</td></tr><tr><td>Natriumacetat, wasserfrei</td><td>Thermo Scientific Chemicals</td><td></td><td>A1318430 CAS#127-09-3, zur Herstellung von Puffern für die Histologie von Toluidinblau</td></tr><tr><td>Tissue-Tek Accu-Edge Mikrotomklingen mit niedrigem Profil</td><td>VWR</td><td>25608-964</td><td>Für Paraffinschnitte</td></tr><tr><td>Toluidinblau O</td><td>Thermo Scientific Chemicals</td><td>348601000</td><td>CAS#92-31-9</td></tr><tr><td>Volumenreduzierungseinsatz</td> <td>-</td><td></td> <td>3D-gedruckt aus CAD-Dateien, die als ergänzende Dateien bereitgestellt werden</td></tr><tr><td>Xylole</td><td>Leica</td> 3803665 <td>4-Gallonen-Versorgung für die histologische Färbung</td><td></td></tr></tbody></table>

maus-hintergliedmaßen-explantatmodell zur untersuchung der mechanobiologie des achillessehnen-impingements

Murine Hind Limb Explant Model for Studying the Mechanobiology of Achilles Tendon Impingement

Das Auftreffen der Sehne auf den Knochen erzeugt eine multiaxiale mechanische Dehnungsumgebung mit deutlich erhöhter transversaler Kompressionsdehnung, die einen lokalisierten Faserknorpelphänotyp hervorruft, der durch die Akkumulation von Glykosaminoglykan (GAG)-reicher Matrix und den Umbau des Kollagennetzwerks gekennzeichnet ist. Während Faserknorpel ein normales Merkmal in eingedrückten Regionen gesunder Sehnen ist, sind übermäßige GAG-Ablagerungen und Desorganisation des Kollagennetzwerks charakteristische Merkmale der Tendinopathie. Dementsprechend ist das Impingement klinisch als wichtiger extrinsischer Faktor bei der Initiierung und dem Fortschreiten der Tendinopathie anerkannt. Dennoch ist die Mechanobiologie, die dem Sehnenimpingement zugrunde liegt, noch wenig erforscht. Frühere Bemühungen, die zelluläre Reaktion auf Sehnenimpingement aufzuklären, haben die Zellen einachsig komprimiert und Sehnenexplantaten in vitro exzidiert. Isolierten Zellen fehlt jedoch eine dreidimensionale extrazelluläre Umgebung, die für die Mechanoreaktion entscheidend ist, und sowohl in vitro als auch in exzidierten Explantatsstudien ist es nicht möglich, die multiaxiale Belastungsumgebung zu rekapitulieren, die durch das Sehnenimpingement in vivo erzeugt wird, was von den anatomischen Merkmalen der impingierten Region abhängt. Darüber hinaus fehlt in vivo Modellen des Sehnenimpingements die Kontrolle über die mechanische Dehnungsumgebung. Um diese Einschränkungen zu überwinden, stellen wir ein neuartiges Maus-Explantatmodell der Hintergliedmaßen vor, das für die Untersuchung der Mechanobiologie des Achillessehnenimpingements geeignet ist. Dieses Modell hält die Achillessehne in situ , um die lokale Anatomie zu erhalten, und reproduziert die multiaxiale Belastungsumgebung, die durch das Auftreffen des Achillessehnenansatzes auf das Fersenbein während der passiv angelegten Knöcheldorsalflexion erzeugt wird, während die Zellen in ihrer natürlichen Umgebung erhalten bleiben. Wir beschreiben ein Gewebekulturprotokoll, das integraler Bestandteil dieses Modells ist, und präsentieren Daten, die eine anhaltende Explantatlebensfähigkeit über 7 Tage belegen. Die repräsentativen Ergebnisse zeigen eine verstärkte histologische GAG-Färbung und eine verminderte Kollagenfaserausrichtung als Folge des Impingements, was auf eine erhöhte Faserknorpelbildung hindeutet. Dieses Modell kann leicht angepasst werden, um verschiedene mechanische Belastungsregime zu untersuchen, und ermöglicht die Manipulation molekularer Signalwege von Interesse, um Mechanismen zu identifizieren, die phänotypische Veränderungen in der Achillessehne als Reaktion auf ein Impingement vermitteln.

Repräsentative Bilder von TUNEL-gefärbten Gewebeschnitten zeigen minimale apoptotische Kerne im Körper der Achillessehne nach 7 Tagen Explantatskultur in verschiedenen Experimentalgruppen (Abbildung 2A). Die Quantifizierung dieser Bilder liefert Hinweise darauf, dass das Gewebekulturprotokoll nach 7 Tagen Explantatskultur unter allen Belastungsbedingungen eine durchschnittliche Lebensfähigkeit von bis zu 78 % in der Achillessehne aufrechterhält (Abbildung 2B).</...

Wir stellen eine maßgeschneiderte experimentelle Plattform und ein Gewebekulturprotokoll vor, das fibroknorpelige Veränderungen nachbildet, die durch das Impingement der Achillessehneninsertion in murinen Hintergliedmaßenexplantaten mit anhaltender Zelllebensfähigkeit verursacht werden, und so ein Modell für die Erforschung der Mechanobiologie des Sehnenimpingements bietet.

Maus-Hintergliedmaßen-Explantatmodell zur Untersuchung der Mechanobiologie des Achillessehnen-Impingements

Tendon impingement upon bone generates a multiaxial mechanical strain environment with markedly elevated transverse compressive strain, which elicits a ...

Wir untersuchen die Mechanobiologie, die dem Sehnenimpingement zugrunde liegt, und den Prozess, durch den diese einzigartige mechanische Anforderung die lokalisierte Bildung von Faserknorpel bei Gesundheit und Krankheit antreibt. In dieser Arbeit versuchen wir, die Matrix für die Modellierung relativ zu räumlich heterogenen Mustern multiaxialer mechanischer Dehnungen, die durch Impingement erzeugt werden, zu charakterisieren und molekulare Mechanismen zu identifizieren, die diese Reaktion vermitteln. In-vitro-Modelle zur Untersuchung der Impingement-Mechanobiologie haben eine einfache Kompression auf isolierte Sehnenzellen oder künstliche einachsige Kompression auf partielle und ganze Sehnenexplantaten angewendet.Etablierung von Tiermodellen des Sehnenimpingements, Manipulation der externen Quelle des Sehnenimpingements in vivo meist chirurgisch und Erforschung der Biologie nach Wiederaufnahme der körperlichen Aktivität. In-vitro-Modelle weisen erhebliche Einschränkungen auf, da isolierten Zellen ihre dreidimensionale extrazelluläre Umgebung fehlt, die für die Mechanoantwort entscheidend ist. Während exzidierte Explantatsmodelle diese Einschränkung umgehen, gelingt es beiden nicht,

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Forschung

JoVE Journal

Bioengineering

Biotechnik

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