אנו מתארים את ההליכים הכירורגיים המפורטים של פגמים מרוכבים בתפרים קלבריאליים גרמיים בחולדות, לצד החקירות של הפרוגנוזות קצרות הטווח והארוכות של המודל. אנו שואפים לבנות מודל סטנדרטי לפיתוח טיפולים בתפרים-רגנרטיביים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנו מתארים את ההליכים הכירורגיים המפורטים של פגמים מרוכבים בתפרים קלבריאליים גרמיים בחולדות, לצד החקירות של הפרוגנוזות קצרות הטווח והארוכות של המודל. אנו שואפים לבנות מודל סטנדרטי לפיתוח טיפולים בתפרים-רגנרטיביים.
פגמים קלווריאליים בקנה מידה גדול עולים לעתים קרובות בקנה אחד עם הפרעה בתפר הגולגולת, מה שמוביל לליקויים בשיקום פגם קלווריאלי ופיתוח גולגולת (האחרון מתרחש בגולגולת המתפתחת). עם זאת, היעדר מודל סטנדרטי מעכב את ההתקדמות בחקירת טיפולים רגנרטיביים בתפרים ומציב אתגרים לביצוע ניתוחים השוואתיים על פני מחקרים שונים. כדי לטפל בבעיה זו, הפרוטוקול הנוכחי מתאר את תהליך המידול המפורט של פגמים מרוכבים בתפר קלבריאלי גרמי בחולדות.
המודל נוצר על ידי קידוח חורים מלבניים בעובי מלא בגודל 4.5 מ"מ × 2 מ"מ על פני התפרים העטרתיים. החולדות עברו המתת חסד, ודגימות הגולגולת נלקחו לאחר הניתוח ביום 0, בשבוע 2, בשבוע 6 ובשבוע 12. תוצאות μCT מדגימות שנאספו מיד לאחר הניתוח אישרו את ההקמה המוצלחת של הפגם המרוכב התפר-גרמי, הכולל את הסרת התפר העטרתי ורקמות העצם הסמוכות.
נתונים מהשבועותה-6 וה-12 שלאחר הניתוח הדגימו נטיית ריפוי טבעית לסגירת הפגם. צביעה היסטולוגית אימתה מגמה זו עוד יותר על ידי הצגת סיבים מינרליים מוגברים ועצם חדשה במרכז הפגמים. ממצאים אלה מצביעים על איחוי תפרים מתקדם לאורך זמן בעקבות פגמים קלווריאליים, ומדגישים את חשיבות ההתערבויות הטיפוליות להתחדשות התפרים. אנו צופים כי פרוטוקול זה יקל על פיתוח טיפולים לחידוש התפרים, ויציע תובנות חדשות לגבי שיקום תפקודי של פגמים קלווריאליים והפחתת התוצאות השליליות הקשורות לאובדן תפרים.
תפרים גולגולתיים הם קשרים סיביים צפופים בין עצמות הגולגולת, הפועלים כמפרקים כדי להקל על תנועת גולגולת קלה ומספקים כרית מגן למוח תחת לחץ1. בשנים האחרונות, מחקר מוגבר הדגיש את התפקיד המרכזי של תפרים גולגולתיים בהתפתחות הגולגולת, הומאוסטזיס גולגולתי, ופוטנציאל אוסטאו-תיקון מובנה 2,3,4,5,6,7,8. בתקופות של צמיחה והתפתחות, תפרים גולגולתיים משמשים כמרכזי הצמיחה העיקריים בגולגולת4. היווצרות עצם חדשה מתרחשת בחזיתות האוסטאוגניות משני צידי התפרים, בעוד התאים בתוך התפרים שומרים על מצב מזנכימלי בלתי ממוין, מה שמבטיח התרחבות מאוזנת של הגולגולת לצד צמיחת המוח1. אובדן התפרים הגולגולתיים בשלב זה גורם לפער בין צמיחת הגולגולת והמוח, מה שמוביל לבעיות חמורות כמו פגיעות מוחיות, הידרוצפלוס, לחץ תוך גולגולתי מוגבר ותפקוד קוגניטיבילקוי 3,9.
חוץ מזה, תפרים גולגולתיים לשחק תפקיד מכריע בקביעת הפרוגנוזה של פגמים calvarial 5,7,10. פוטנציאל ההתחדשות על פני השטח הקלוואריאלי מפוזר באופן לא אחיד, כאשר תפרים גולגולתיים מראים יכולות טובות להפליא בהשוואה לאזורים שאינם תפרים10,11. מחקר אחד מצביע על כך שמהירות ריפוי הפגם הקלוואריאלי נמצאת בקורלציה הפוכה עם המרחק בין תפר הגולגולת לאתר הפציעה10. באופן ספציפי, הסרת תפרים קורונליים ו sagittal מוביל לאי ריפוי של פגמים עצם קודקודית7, תוך הדגשת הצורך של התחדשות התפרים פגמים calvarial. עם זאת, ההתמקדות של המחקרים הנוכחיים היא בעיקר על שיקום של מבנה גלוסקמה גולגולתית תוך הזנחת התחדשות של mesenchyme התפרים.
באשר להתקדמות בהתחדשות התפרים, נצפו תוצאות מבטיחות עם השתלת דשי עצם המכילים תפרים, תאי גזע מזנכימליים (MSC) וביו-חומרים מלאכותיים. כאשר הושתלו דשי עצם עם תפרים בפגמים קלווריאליים, הם השתלבו בהצלחה והחלימו, בניגוד לאלה ללא תפרים המציגים חוסר איחוד וחוסר יכולת ליצור פריאוסטאום, דורה מאטר או אוסטיאוציטים5. כמו כן, השתלת MSCs שמקורם במח עצם לתוך פגמים מרוכבים של תפר גרמי קלת הקלה על היווצרות רווחים דמויי תפר12. יש לציין כי מחקר שנערך לאחרונה הדגיש את המימוש של התחדשות התפרים עם Gli1+ MSCs, המאפשר בקרת לחץ תוך גולגולתי, תיקון עיוות גולגולת ותפקוד נוירו-קוגניטיבי משופר13. ככל שהרפואה הרגנרטיבית וההנדסה הביו-רפואית מתפתחות, החוקרים מתמקדים יותר ויותר בביו-חומרים של הנדסת רקמות בשל תכונותיהם הניתנות להתאמה אישית14. יש לציין כי קרומי פוליטטרה-פלואוראתילן הוכחו כיעילים בשחזור עצם גולגולתית ותפר מזנכימה בו זמנית15,16.
עם זאת, במחקר הקרניופציאלי חסרים מודלים מבוססים לחקר טיפולים רגנרטיביים מזנכימליים בתפרים, בניגוד למודלים בוגרים יחסית בתיקון רקמות אחרות כגון עצם, עור, סחוס ושרירים17. היעדר מודל סטנדרטי מגביל את המחקר של טיפולים תפרים-רגנרטיביים ומקשה על ביצוע ניתוח השוואתי בין מחקרים שונים. לכן, המחקר שלנו קבע פגם מעשי וניתן לשחזור בתפר קלבריאלי-גרמי מרוכב של חולדה. באמצעות שיטה זו, אנו שואפים לפתח התערבויות קליניות מתאימות לשחזור תפר גולגולתי, תוך מתן נקודות מבט חדשות על תיקון פונקציונלי של פגמים קלווריאליים והפחתת תוצאות שליליות הנובעות מאובדן תפרים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים בבעלי חיים במחקר זה נבדקו ואושרו על ידי הוועדה האתית של בית הספר לסטומטולוגיה במערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (WCHSIRB-D-2021-597). בסך הכל התקבלו 12 (3 חולדות בכל אחת מארבע נקודות הזמן) חולדות Sprague-Dawley (SD) (זכר, 300 גרם, 8 שבועות) ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים).
1. הכנה טרום ניתוחית
2. תהליך כירורגי
3. טיפול לאחר ניתוח
4. איסוף דגימות וניתוח נתונים
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, פגם תפר קלבריאלי-גרמי מרוכב של חולדה נקבע על ידי קידוח חור מלבני בגודל 4.5 מ"מ x 2 מ"מ לרוחב התפר העטרתי. האיור הסכמטי הכירורגי ותרשים זרימת המחקר מתוארים באיור 3. התמונה התלת-ממדית ותצוגת החתך של דגימות 0 ימים לאחר הניתוח, כלומר דגימות שנאספו מיד לאחר הניתוח, אישרו את היצירה המוצלחת של פגם קלוואריאלי בעובי מלא, הכולל הסרה מלאה של תפר העטרה כמו גם של מבני העצם הסמוכים בשני הקצוות (איור 4A). תמונות μCT ותוצאות הניתוח הסטטיסטי התואמות לאחר 6 שבועות לאחר ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מודלים קונבנציונליים של פגם קלווריאלי, בין אם מעורבים בהם תפרים גולגולתיים ובין אם לאו, מתרכזים בעיקר בתיקון רקמות קשות, ולעתים קרובות מזניחים את ההתחדשות החיונית של מזנכימה של התפרים19,20. במחקר התחדשות תפרים, מודלים קודמים, כמו אלה של Mardas et al.15,16, שהשתמשו בטרפין בור כדי ליצור פגם מעגלי של 5 מ"מ על פני התפר הסגיטלי של חולדות, גרמו לאובדן משמעותי של רקמות קשות, ובכ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.
מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין 82100982 (F.L.), 82101000 (H.W.), 82001019 (B.Y.), מחלקת המדע והטכנולוגיה של מחוז סצ'ואן 2022NSFSC0598 (B.Y.), 2023NSFSC1499 (H.W.) ומימון מחקר מבית הספר / בית החולים לסטומטולוגיה של מערב סין אוניברסיטת סצ'ואן (RCDWJS2021-5). איור 3 נוצר באמצעות Biorender.com.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 4% פרפורמלדהיד | Biosharp | BL539A | |
| 2% תמיסת יודופור | Chengdu Jinshan Chemical Reagent Co., Ltd. | אף אחד | |
| 75% אתנול | צ'נגדו ג'ינשאן ריאגנט כימי ושות 'בע"מ | ללא | |
| כדורי כותנה | Haishi Hainuo קבוצה ושות', בע"מ | ללא | |
| צמר גפן ספוגיות | Lakong מכשור רפואי ושות', | ללא | |
| מלקחיים מעוקלים | צ'נגדו שיפנג ושות', בע"מ | None | |
| Dataviewer ותוכנת Ctan להערכות נפח פגמים שיוריים | Bruker | None | |
| Dental במהירות נמוכה עגול בורס | Dreybird ציוד רפואי ושות 'בע"מ. | RA3-012 RA1-008 | |
| אזמל סטרילי חד פעמי | Hangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd. | ללא | |
| מזרקים חד פעמיים (22 גרם) | צ'נגדו שיפנג ושות', בע"מ | SB1-089 (IX) | |
| מכונת גילוח חשמלית | JASE | BM320210 | |
| אתילן דיאמין חומצה טטראצטית (EDTA) | BioFroxx | 1340GR500 | |
| ערכת כתמי המטוקסילין ואאוזין | Biosharp | BL700B | |
| מחט השקיה (23 גרם) | סצ'ואן ניו סנצ'ואן מוצרי פולימר רפואי ושות 'בע"מ | ללא | |
| ידית במהירות נמוכה | גואנגג'ואו משמר שיניים טכנולוגיה ושות', בע"מ | אף אחד מאסון | |
| s Trichrome Stain Kit | Solarbio | G1340 | |
| בדים לא ארוגים רפואיים | Henan Yadu Industrial Co., Ltd. | ללא | |
| טומוגרפיה מיקרו-ממוחשבת (&מיקרו; CT) | Scanco Medical AG | µ CT45 | |
| מחקה 20.0 לתמונות חתך | Materialise | None | |
| מחזיקי מחט | Chengdu Shifeng Co., Ltd. | אין | |
| מעלית Periosteal | צ'נגדו Shifeng ושות', בע"מ | ללא תמיסת | |
| מלח | סצ'ואן קלון פרמצבטיקה ושות', בע"מ | אין | |
| תוכנת ויזואליזציה רפואית של Scanco לשחזור תמונה תלת מימדית | Scanco Medical AG | None | |
| SPSS Statistics 20.0 לניתוח סטטיסטי | IBM | None | |
| Sprague-Dawley rats | Byrness Weil Biotech בע"מ | ללא | |
| מספריים ישר | צ'נגדו Shifeng ושות', בע"מ | ללא | |
| מנוע כירורגי | MARATHON | N3-140232 | |
| תפרים כירורגיים (3-0 מונופילמנט) | האנגג'ואו Huawei ציוד רפואי ושות 'בע"מ | ללא |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.