מחקר זה קבע מודל חולדה של דלקת פרי-אימפלנטיטיס באמצעות שתלי טיטניום מקסילריים, שכלל עקירת שיניים, השתלה כירורגית של גופי טיטניום, והשראת אובדן דלקתי של עצם באמצעות הצבת רצועת Porphyromonas gingivalis סביב צוואר השתל לאחר ההחלמה.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מחקר זה קבע מודל חולדה של דלקת פרי-אימפלנטיטיס באמצעות שתלי טיטניום מקסילריים, שכלל עקירת שיניים, השתלה כירורגית של גופי טיטניום, והשראת אובדן דלקתי של עצם באמצעות הצבת רצועת Porphyromonas gingivalis סביב צוואר השתל לאחר ההחלמה.
פרי-אימפלנטיטיס (PI) היא סיבה מובילה לכשל שתלים דנטליים, המאופיינת בנגעים דלקתיים ברקמות רכות ואובדן עצמות מתקדם, מה שמחייב מודלים בעלי חיים אמינים למחקר מכני וטיפולי. מחקר זה קבע מודל עכברוש חדשני שמשלב בסינרגיה גירוי מכני עם זיהום חיידקי כדי לחקות טוב יותר את הפתוגנזה של PI אנושי. לאחר הוצאת הטוחנים הראשונים של הלסת העליונה ב-12 זכרים של חולדות ספרג-דולי (בן 4 שבועות) ותקופת החלמה של 8 שבועות, הונחו שתלי טיטניום. לאחר 4 שבועות של אינטגרציה אוסיאו, קבוצת ה-PI (n = 6) קיבלה קשירות ספוגות ב-Porphyromonas gingivalis (P. gingivalis) סביב צוואר השתל, בעוד שקבוצת הביקורת השלילית (NC) (n = 6) לא קיבלה טיפול קשירה. שבועיים לאחר ההשראה, ניתוחים באמצעות מיקרו-CT והיסטולוגיה חשפו אובדן משמעותי של עצם אלוואולרי ודלקת קשה ברקמות רכות, כולל חדירה בולטת של תאי דלקת והרס רקמות, בקבוצת ה-PI לעומת קבוצת NC. המודל המאומת הזה סיכם ביעילות תכונות מרכזיות של PI קליני. המגבלות שלו כוללות אתגר מונופתוגן מפושט ומסלול מחלה מואץ בהשוואה ל-PI אנושי. עם זאת, הוא מספק כלי חזק ורלוונטי קלינית למחקרים חקירתיים וטיפוליים.
עם ההתקדמות ברפואת שיניים פרוסטטית, שתלים דנטליים זוכים ליישום קליני מתרחבכל הזמן. עם זאת, פרי-אימסטליטיס (PI), כסיבוך השכיח ביותר, פוגע משמעותית בהישרדות ארוכת הטווח של שתלים דנטליים ומוביל להשפעות מזיקות מתמשכות על בריאות הפהשל המטופלים 2. PI הוא מצב דלקתי פתולוגי של רקמות סביב השתל, המונע בעיקר על ידי דיסביוזה של מיקרוביום הביופילם של הפלאק, ומאופיין בדלקת מתקדמת ברקמות הרכות סביב השתל ובאובדן עצם תומכת 3,4. עם שיעורי שכיחות ברמת המטופל וברמת השתלים המוערכים ב-19.53% ו-12.53% בהתאמה,ובהתחשב באופיו המורכב והיקר של ניהולו, PI מהווה נטל קליני ובריאותי ציבורי משמעותי6.
הבהרת הפתוגנזה המורכבת של PI ופיתוח טיפולים יעילים נשענים באופן יסודי על מודלים בעלי חיים חזקים המשכפלים בנאמנות את המחלה האנושית 7,8. בעוד שמודלים של בעלי חיים גדולים כמו כלבים ומיניפיגים מציעים דמיון אנטומי, השימוש בהם בחקירה מכנית עמוקה מוגבל בשל עלויות גבוהות, דאגות אתיות ודיור, ומחסור בכלים מולקולריים ייחודייםלמין 9. לעומת זאת, מודלים של מכרסמים מציגים יתרונות של חסכוניות, טיפול קל יותר ומניפולציה גנטית שופעת, המסייעים לחקירה מפורטת של מסלולים מולקולריים10. עם זאת, מודל העכבר מוגבל לעיתים קרובות בשל גודלו הקטן והאתגרים הטכניים של הליכים כירורגיים11. מגבלות אלו מחמירות בשל בעיות פרוצדורליות בשיטות מוכרות, כגון אופי המוקד ואובדן קשירה מוקדם הנפוצים במודלים של פריודונטיטיס בעכברים12. העכברוש מתגלה כפשרה פרגמטית, ומציע שדה ניתוח רחב יותר, תועלת מבוססת במחקר ריפוי עצם, וזמינות זנים טרנסגניים לחקירת גורמים גנטייםספציפיים 13, מה שהופך אותו למועמד מתאים מאוד למידול PI. למרות הפוטנציאל שלו, אימוץ מודלים של PI לעכברים מוגבל בשל מורכבויות טכניות בהליכים כירורגיים, כולל עקירת שן אמינה ומיקום שתלים עקבי.
טכניקות השראת מודל חולדות קיימות כוללות מיקום רצועת משי14,15, חיסון פתוגןמקומי 16, והזרקת ליפופוליסכריד17. מודלים קודמים של זיהום שהסתמכו על שטיפת חיידקים דרך הפה לעיתים קרובות גורמים להיווצרות ביופילם לא יציבה ותגובות דלקתיות לא עקביות18. שיטת הקשור המשי נפוצה לקידום הצטברות מהירה של פלאק. עם זאת, הקשיכה לבדה מהווה פגיעה מכנית לא פיזיולוגית ואינה כוללת אתגר פתוגני מבוקר, מה שאינו מייצג כראוי את האטיולוגיה של מחלות זיהומיות של PI19. לעומת זאת, מונוזיהום בפתוגנים כמו P. gingivalis, לעיתים קרובות מתקשה ליצור ביופילם יציב ועלול לא לגרום לדלקת חזקה באופן עקבי. אנו משערים כי הליך הקשירה גורם לשני פגיעות, התפר המשי משמש כמגרה מכני וכפיגום ליצירת ביופילם מורכב, בעוד שהפתוגן המרכזי המועבר, P. gingivalis, מעורר ומנציח תגובה דלקתית דיסביוטית21. כדי לסכם ויזואלית את הגישה המשולבת הכפולה הפתוגנית ואת התקדמותה הזמנית, מסופק סקירה סכמטית של ההליך הניסויי וציר הזמן להקמת מודל העכבר המשולב של P. gingivalis-ligation (איור 1). מאמר זה מפרט את הקמתו ואישורו של מודל הקישור המשולב של P. gingivalis, שנועד לשחזר באופן אמין את הפתולוגיה הקריטית של העצם והרקמות הרכות של PI אנושי, ובכך לשפר את הרלוונטיות הקלינית והשימושיות של המודל למחקר קדם-קליני.

איור 1: דיאגרמה סכמטית של ציר הזמן של ההליך הניסויי להקמת מודל פרי-ایمלנטיטיס בעכברוש שנגרם על ידי שיטת קשירת תפרים טעונת חיידקים. אנא לחצו כאן לצפייה בגרסה רחבה יותר של איור זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
גודל המדגם נקבע בהתבסס על פרקטיקות נפוצות במודלים שפורסמו בעבר במודלים של דלקת פרי-אימפלטיטיס (PI) של מכרסמים ומגבלות המשאבים הזמינים22. שנים-עשר זכרים בני 4 שבועות (סופקו על ידי המרכז לבעלי חיים ניסיוניים של אוניברסיטת הרפואה דרום-מערבית, מספר רישיון: SCXK (Chuan) 2024-0046) שימשו לעקירת שיניים, הצבת שתל והשראת PI. כל העכברים נשמרו במתקן סטנדרטי ללא מחסום ייחודי (SPF), כאשר בעלי חיים מקבוצות ניסוי שונות שוכנו בנפרד. מיקומי הכלובים בתוך המדף היו אקראיים מדי שבוע. העכברים הוקצו לקבוצת הביקורת השלילית (NC) או לקבוצת PI (n = 6 לכל קבוצה) באמצעות מחולל מספרים אקראיים. סדר ההליכים הניתוחיים לכל העכברים הוא אקראי. כל ההליכים מאושרים על ידי ועדת האתיקה למחקר בעלי חיים של אוניברסיטת סאות'ווסט לרפואה (אישור מס' 20241111-012) ועומדים בהנחיות רווחת בעלי חיים. מחקר זה מתבצע בהתאם לעקרונות 3R (החלפה, הפחתה, עידון) למחקר אתי בבעלי חיים. החומרים והציוד בהם משתמשים מופיעים בטבלת החומרים.
1. הכנה לפני ההוצאה
2. הליך עקירת שן

איור 2: הליך עקירת שיניים. גלאי שיניים הוכנס לחלקים הדיסטליים והפרוקסימליים של הטוחנת הראשונה של החולדה כדי לשחרר את הרצועות החניכיות (A,B). הפעלת כוחות סיבוביים ואוקלוזליים בפלטת השן (C,D). השקע נבדק בקפידה לאיתור שאריות שורש (E). מוצג טוחנת ראשונה שלמה של המקסילריה של חולדה (F). אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
3. ניתוח הנחת שתלים

איור 3: הליך הנחת השתלים. חתך מזיודיסטלי נעשה באמצעות להב מעוקל מס' 12 (A). הפלאפל הרירי הוחזר באמצעות גלאי דנטלי (B). אוסטאוטומיה בוצעה באמצעות מקדח קרביד טונגסטן בקוטר 1.5 מ"מ שמחובר למקדחה ידנית (C). השתל הותקן בעצם הלסת באמצעות נשא שתל מותאם אישית (D). לאחר ההשתלה, השתמשו בגלאי לבדיקת ניידות (E,F). שתל טיטניום מותאם אישית (חוט חלק על פני השטח, קוטר 1.8 מ"מ, אורך 3.2 מ"מ), נושא שתל מתאים (G,H), ומקדחה ידנית קטנה (I). אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
4. הכנת תפרים קשורים ל-P. gingivalis
5. השראה ל-PI

איור 4: הליך PI מושרה על ידי תפרים: חוט התפר המוכן (3-0) הוצב במצב התת-חניכיים בקצה המרוחק של השתל (A). הקשר הראשון נקשר ומאובטח עם מחזיק מחט כדי למנוע ניתוק קשר (B). לאחר מכן, קושרים קשר משולש למניעת החלקת התפר (C,D). אנא לחצו כאן כדי לצפות בגרסה מוגדלת של הדמות הזו.
6. המתת חסד ואיסוף דגימות
7. ניתוח מיקרו-טומוגרפיה ממוחשבת (micro-CT)
8. עיבוד היסטולוגי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל שנים-עשר חולדות ספרג-דאולי בני 4 שבועות שנרשמו למחקר השלימו בהצלחה את כל ההליכים הכירורגיים והראו אינטגרציה אוסאואית-יציבה לפני הקשירה, תוך עמידה בקריטריון ההכללה המוגדר מראש של החלמה ללא סיבוכים. אף בעל חיים לא נכלל בניתוח. חולדות משובצות באקראי לקבוצת NC או PI (n = 6 לכל קבוצה) באמצעות מחולל מספרים אקראיים. חוקרים המבצעי כימות מיקרו-CT והערכות היסטופתולוגיות נשארים עיוורים לשיבוצים קבוצתיים לאורך כל תקופת הערכת התוצאה וניתוח הנתונים. כל השתלים שומרים על יציבות במהלך שלב האינטגרציה של 4 שבועות ושלב הקשירה של שבועיים,...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר הנוכחי מדגים את היתכנות השראת PI במודל חולדה באמצעות תפרים שספוגים ב-P. gingivalis, ומספק תיעוד מפורט של ההליכים הכירורגיים הנלווים. מודלים של מכרסמים, במיוחד בחולדות, מבוססים היטב במחקר דנטלי לחקר פריודונטיטיס ודלקת חניכיים (PI), בזכות נגישותם, עלות תחזוקה נמוכה ויעילות רבייתית גבוהה, כפי שנתמך בספרות קיימת15,25. למרות שרוב ההליכים הכירורגיים בעכברים ניתנים לביצוע בראייה ישירה ללא צורך במיקרוסקופ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מאשרים כי אין ניגודי עניינים פוטנציאליים שעשויים להשפיע על העבודה המדווחת במאמר זה.
עבודה זו נתמכת על ידי מענקים מהאגודה הרפואית של סצ'ואן (מענק מס' S2024052); לשכת המדע והטכנולוגיה של לוז'ואו (מענק מס' 2024JYJ070), ובית החולים הסטומטולוגיה המשויך של אוניברסיטת הרפואה דרום-מערבית (מענק מס' 2025DS03). המחברים גם מודים בהכרת תודה על הסיוע הטכני שמספק מרכז הניסויים בבעלי חיים של אוניברסיטת הרפואה דרום-מערבית. התרשים המדעי נוצר באמצעות BioRender.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| #5 דנטל אקספלורר | ג'נגג'ואו קנגדטאי Medical Co., בע"מ, ג'נגג'ואו, CN | 6970327120856 | עקירת שן ועקירת שן |
| 1% אלכוהול חומצי | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, שנגחאי, CN | 10000018 (אתנול) & 10000118 (Hcl) | התמיינות המטוקסילין |
| 10% EDTA (pH 7.4) | Servicebio Technology Co., Ltd, ווהאן, CN | G1105 | דה-קלציפיקציה בעצם |
| תמיסת 100% אתנול | חברת Macklin Biochemical Technology בע"מ, שנגחאי, סין | E708068 | התייבשות מלאה והכנת ממס |
| להב 12C וסקלפל ניתוחי | טיאנדה מדיקל בע"מ, חואיאן, CN | 6951933811154 | יצירת דש מוקופריוסטיל |
| ליגטורות משי 3-0 | ג'ינחואן מדיקל, שנגחאי, CN | NC9201232 | ליגטורה |
| 4% פאראפורמלדהיד | Biosharp, Hefei, CN | BL539A | קיבוע רקמות |
| 70% אתנול | הכנה למעבדה | - | אחסון דגימות |
| תמיסת 75% אתנול | חברת Macklin Biochemical Technology בע"מ, שנגחאי, סין | E885996 | חיטוי פני השטח והתייבשות ראשונית |
| אמוקסיצילין 50 & mu; g/mL | נורת' צ'יינה פארמה בע"מ, שיג'יאג'ואנג, CN | H13020635 | תוספת אנטיביוטיקה במי שתייה |
| תוכנת אווטאר | Avatar Integrated Systems Inc, מינכן, דלאוור | - | ניתוח פרמטרי עצם |
| BHI מדיום | Crown Lab Supplies Inc, קולומביה הבריטית, קליפורניה | 110052 | תרבות P. gingivalis |
| CT-Voxel | חברת ברוקר, בילריקה, מסצ'וסטס, ארה"ב | - | ויזואליזציה של תמונות מיקרו-CT |
| אאוסין | מדעי הסולארביולוגיה של בייג'ינג Technology Co., Ltd, בייג'ינג, CN | G1100 | צביעת ציטופלזמה |
| סדרת אתנול (80%, 90%, 95%) | הכנה למעבדה | התייבשות/הידרציה הדרגתית של רקמות | |
| פריזמת GraphPad | GraphPad Software, Inc., סן דייגו, קליפורניה, ארה"ב | גרסה 9.0.0 | ניתוח סטטיסטי ויצירת גרפים |
| פנס ראש | חברת Shenzhen Supfire Lighting בע"מ, שנזן, CN | HL23-X | תאורה תוך-אורלית |
| המטוקסילין | מדעי הסולארביולוגיה של בייג'ינג Technology Co., Ltd, בייג'ינג, CN | H8070 | צביעה גרעינית |
| נשא שתל | חברת סצ'ואן וייסידה למכשירים רפואיים, בע"מ, סצ'ואן, CN | מוצר ייחודי | הנחת שתלים ידנית |
| איזופלוראן | RWD Life Science בע"מ, שנזן, CN | R510-22-10 | תחזוקת הרדמה שאיפתית |
| מתאם מברג ידני | Diqin Decorative Materials Co., Ltd, האנגג'ואו, CN | DQ-80013 | אוסטאוטומיה |
| מטשיות כותנה רפואיות | קקאנג פארמה בע"מ, סוז'ואו, CN | HN-02 | המוסטזיס |
| סורק מיקרו-CT | Servicebio Technology Co., Ltd, ווהאן, CN | VNC-102 | μ סריקות CT |
| מחזיק מחט | Shanghai Medical Instruments Co., Ltd, שנגחאי, CN | J32110 | קשירת תפרים |
| בלסם נייטרלי | מדעי הסולארביולוגיה של בייג'ינג Technology Co., Ltd. בייג'ינג, CN | G8590 | הרכבת חתך היסטולוגי |
| מלקחיים עיניים | Solingmed Technology Co., Ltd, שנזן, CN | SS-5002 | מיקום ליגטורה |
| פרפין | אמין נורי ג'נרל טריידינג בע"מ, דובאי, AE | 8012-95-1 | הטמעת רקמות |
| PBS | פרוסל לייף סיינס & Technology Co., Ltd, ווהאן, CN | PB180327 | שטיפת רקמות |
| Porphyromonas gingivalis | מקבילה | - | השראה דלקתית |
| פובידוניאודין | חברת התרופות צ'נגדו יונגאן בע"מ, צ'נגדו, CN | H51023539 | חיטוי |
| תוכנת סיור | Recon Technology Ltd, איי קיימן, בריטניה | גרסה 1.7.4.0 | שחזור תמונות מיקרו-CT |
| גומייה | חברת ג'ג'יאנג יואיי מוצרי גומי בע"מ, טאיז'ואו, CN | VYR43*1.4 | אחיזה וקיבוע הלסת |
| חולדות SD | מרכז בעלי החיים הניסיוניים של אוניברסיטת דרום-מערב לרפואה, לוז'ואו, CN | SCXK(צ'ואן)2024-0046 | הליכים כירורגיים |
| מספריים כירורגיים חדים | חברת הונאן קופואה לטכנולוגיה רפואית, בע"מ, צ'אנגשה, CN | 1.0806E+13 | חיתוך חוטים |
| מלקחיים רקמתיים | כלי מדעים מדויקים, פוסטר סיטי, קליפורניה, ארה"ב | 11000-12 | משיכה וקיבוע של הלשון |
| שתלי טיטניום (Ø 1.8&f; 3.2 מ"מ) | חברת סצ'ואן וייסידה למכשירים רפואיים, בע"מ, סצ'ואן, CN | מוצר ייחודי | שתל טיטניום |
| טריברומואתנול (אברטין) | הנאן סאיהו ביוטכנולוגיה בע"מ, ג'נגג'ואו, CN | - | הרדמה תוך-צפיקית |
| קסילן | Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd, שנגחאי, CN | 10023418 | ניקוי רקמות והסרת שעווה |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מאמר זה פורסם
הסרטון יגיע בקרוב