Method Article

Desarrollo y evaluación de un modelo de rata de defectos de cartílago de espesor total

DOI:

10.3791/64475

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May 19th, 2023

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1The First Affiliated Hospital, Zhejiang Chinese Medical University, 2Fuyang Orthopaedics and Traumatology Affiliated Hospital, Zhejiang Chinese Medical University, 3College of Pharmaceutical Science, Zhejiang Chinese Medical University, 4Affiliated Zhejiang Hospital, Zhejiang University School of Medicine, 5Xianju County Hospital of Chinese Medicine

In This Article

Summary

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Este protocolo establece un modelo de defectos de cartílago de espesor total (FTCD) mediante la perforación de orificios en el surco troclear femoral de ratas y la medición del comportamiento del dolor posterior y los cambios histopatológicos.

Abstract

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Los defectos del cartílago de la articulación de la rodilla causados por un traumatismo son una lesión común de las articulaciones deportivas en la clínica, y estos defectos provocan dolor en las articulaciones, deterioro del movimiento y, finalmente, osteoartritis de rodilla (kOA). Sin embargo, existe poco tratamiento eficaz para los defectos del cartílago o incluso para el kOA. Los modelos animales son importantes para el desarrollo de fármacos terapéuticos, pero los modelos existentes para los defectos del cartílago no son satisfactorios. Este trabajo estableció un modelo de defectos de cartílago de espesor total (FTCD) mediante la perforación de orificios en el surco troclear femoral de ratas, y el comportamiento del dolor posterior y los cambios histopatológicos se utilizaron como experimentos de lectura. Después de la cirugía, el umbral de retirada mecánica disminuyó, se perdieron condrocitos en el sitio lesionado, se aumentó la expresión de MMP13 de la metaloproteinasa de matriz y disminuyó la expresión de colágeno tipo II, lo que es consistente con los cambios patológicos observados en los defectos del cartílago humano. Esta metodología es fácil y sencilla de realizar y permite la observación macroscópica inmediatamente después de la lesión. Además, este modelo puede imitar con éxito los defectos clínicos del cartílago, proporcionando así una plataforma para estudiar el proceso patológico de los defectos del cartílago y desarrollar los fármacos terapéuticos correspondientes.

Introduction

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El cartílago articular es un tejido muy diferenciado y denso formado por condrocitos y matriz extracelular1. La capa superficial del cartílago articular es una forma de cartílago hialino, que tiene una superficie lisa, baja fricción, buena resistencia y elasticidad, y excelente tolerancia al estrés mecánico2. La matriz extracelular está compuesta por proteoglicanos de colágeno y agua, y el colágeno tipo II es el principal componente estructural del colágeno, ya que representa alrededor del 90% del colágeno total3. Como no existen vasos sanguíneos ni nervios en el tejido cartilaginoso, carece de la....

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Protocol

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Los experimentos con animales fueron aprobados por el Comité de Normas Médicas y Ética de la Universidad de Medicina Tradicional China de Zhejiang, que se ajusta a la legislación china sobre el uso y cuidado de animales de laboratorio. En el presente estudio, se utilizaron ratas macho Sprague-Dawley (SD) de 6 semanas de edad con un peso de 150-180 g. Los animales se obtuvieron de una fuente comercial (véase la Tabla de Materiales).

1. Establecimiento de un modelo de defectos del cartílago de espesor total en ratas

  1. Después de 1 semana de aclimatación al nuevo entorno, divida las ratas de forma alea....

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Results

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En este trabajo, se estableció un modelo de FTCD en ratas mediante la perforación de orificios en el surco troclear femoral y la detección del comportamiento del dolor y los cambios histopatológicos posteriores. Como se muestra en la Figura 1, 3 días después del modelado, en comparación con el grupo simulado, el MWT de las ratas en el grupo modelo se redujo significativamente, lo que sugiere hiperalgesia causada por el FTCD. A los 17 días después del modelado, el umbral de retirada mecánica .......

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Discussion

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Este estudio describe un modelo animal para imitar defectos clínicos del cartílago mediante la perforación de agujeros en el surco troclear femoral de ratas (Figura suplementaria 1). Después de la lesión del cartílago, la excitabilidad o capacidad de respuesta de los nociceptores periféricos aumenta, lo que puede resultar en una disminución en el umbral del dolor y la mejora de la capacidad de respuesta a la estimulación18. En estudios preclínicos, el modelado de .......

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Disclosures

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Los autores no tienen nada que revelar.

Acknowledgements

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Este estudio contó con el apoyo de la Fundación de Ciencias Naturales de Zhejiang (subvención número LQ20H270009), la Fundación de Ciencias Naturales de China (subvención números 82074464 y 82104890), la Fundación de Ciencias Médicas Tradicionales Chinas de Zhejiang (subvenciones números 2020ZA039, 2020ZA096 y 2022ZB137) y el Proyecto de Ciencia y Tecnología de la Salud Médica de la Comisión Provincial de Salud de Zhejiang (subvención número 2016KYA196).

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
3, 3'-diaminobenzidina  Hangzhou Zhengbo Biotecnología Co., Ltd.ZLI-9019El colorante para la tinción de IHC
Anticuerpo Anti-Colágeno IIINovusNB600-594Anticuerpo primario para IHC
Anti-Colágeno IIanticuerpo Abcam (UK)34712Anticuerpo primario para IHC
Anticuerpo Anti-Colágeno INovusNB600-408Anticuerpo primario para IHC
Solución de BouinShanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381El tinte para la tinción de azul
CelestitaShanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381El colorante para la tinción de Masson
Acolchados de mazorca de maíz  Xiaohe Tecnología Co., Ltd Ropa de cama para animales 
EosinaSigma-Aldrich861006El colorante para la tinción de HE
Fast Green FCFSigma-AldrichF7252El colorante para la tinción de SO
Anticuerpo anti-ratón de cabraZSGQ-BIO (Pekín, China)PV-9002Anticuerpo secundario para IHC
Anticuerpo anti-conejo de cabraZSGQ-BIO (Pekín, China)PV-9001Anticuerpo secundario para IHC
HematoxilinaSigma-AldrichH3163El tinte para la tinción HE
MassonShanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381El colorante para la tinción de Masson
MicrodrillRwd Life Science Co., Ltd78001Equipo para cirugía
MMP13Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, EE. UU.)69926Anticuerpo primario para IHC
Centro modular de inclusión de tejidosThermo Fisher Scientific (EE. UU.)EC 350Producir bloques de parafina
Resina neutraHangzhou Zhengbo Biotecnología Co., Ltd.ZLI-9555Sello para IHC
Sutura no absorbibleHangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd.4-0Equipo para cirugía
Pentobarbital sódico Hangzhou Zhengbo Biotecnología Co., Ltd.WBBTN5Ganimal anestesiado
 Shanghai Yuanye Tecnología Co., Ltd.R20381El tinte para la tinción de Masson
Ponceau fucsin, Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.R20381El colorante para la tinción de Masson
Microtomos rotativos y deslizantesThermo Fisher Scientific (USA)HM325Secciones precisas de parafina
Safranin-OSigma-AldrichS2255El colorante para la tinción
de SO Hoja de bisturí ShanghaiLianhui Medical Supplies Co., Ltd.11Equipo para cirugía
Solución de citrato de sodio (20x)Hangzhou Haoke Biotechnology Co., Ltd.HK1222Recuperación de antígeno para
ratas IHC Sprague Dawley (SD)  Shanghai Slake Animal Experimental Co., Ltd.SDAnimal de experimentación
Tissue-Tek VIP 5 JrSakura (Japón)Procesador de infiltración al vacío
Azul de toluidinaSigma-Aldrich89640El colorante para la tinción de tuberculosis
Filamento Von FreyUGO Basile (Italia) 37450-275Equipo para
la plataforma de malla de alambre del ensayo MWT Shanghai Yuyan Instruments Co., Ltd.Equipos para el ensayo MWT
de Masson Ácido fosfomolíbdico

References

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  1. Zhang, Z. Chondrons and the pericellular matrix of chondrocytes. Tissue Engineering. Part B, Reviews. 21 (3), 267-277 (2015).
  2. Correa, D., Lietman, S. A. Articular cartilage repair: Current needs, methods and research directions.

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Cartilage DefectsFull Thickness CartilageRat ModelKnee Joint InjuryFemoral CondylePain BehaviorHistopathological StainingChondrocyte LossType II CollagenMatrix Metalloproteinase MMP13

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