מחקר זה מציג פרוטוקול מעשי ויעיל להקמת מודל התרחבות רקמה רציפה בעכברים, ובכך מקל על חקירת המנגנון וקידום הטכניקה בהתחדשות העור.
מאמר שיטה
* These authors contributed equally
מחקר זה מציג פרוטוקול מעשי ויעיל להקמת מודל התרחבות רקמה רציפה בעכברים, ובכך מקל על חקירת המנגנון וקידום הטכניקה בהתחדשות העור.
התחדשות העור חיונית לריפוי פצעים שטחיים שונים וניתן לקדם אותה באמצעות גירוי מכני. הרחבת רקמות היא אסטרטגיה נפוצה להאצת התחדשות העור באמצעות מתיחה מכנית מבוקרת; עם זאת, היעילות הקלינית שלו מוגבלת לעיתים קרובות על ידי חוסר התאמה בין עומס מכני ליכולת ההתחדשות של העור. כדי להתמודד עם מגבלה זו, נדרש בדחיפות פיתוח מודל בעלי חיים סטנדרטי להתרחבות רקמות. במחקר זה קבענו מודל התרחבות רקמה בעכברי ספרג-דולי. לאחר ההשתלה הגבית של מרחיב רקמה בנפח 10 מ"ל, הושרקו מיד לאחר הניתוח 5 מ"ל של מי מלח. לאחר תקופת החלמה של שבועיים, בעלי החיים עברו משטר של זריקות מלח פעמיים בשבוע (10 מ"ל במפגש). קינטיקת ההתפשטות הציגה מגמה אופיינית של גדילה מהירה של עור ואחריה האטה הדרגתית. בשלבים המאוחרים יותר נצפו סיבוכים חמורים כגון נמק עור, פירוק רקמות וחשיפה למרחבים. עבודה זו יוצרת מסגרת פרה-קלינית ניתנת לשחזור המדמה מקרוב את התהליכים הפיזיולוגיים והפתולוגיים של התפשטות הרקמות האנושיות, ומספקת מודל יסודי לחקר מנגנוני רגנרציה ואופטימיזציה של פרוטוקולים קליניים.
העור משמש כקו ההגנה הראשון של הגוף, מספק הגנה מכנית ומונע איבוד מים, ובמקביל ממלא תפקידים מרכזיים בוויסות טמפרטורה, תגובה לגירויים חיצוניים וויסות חיסוני1. פצעי עור נפוצים בפרקטיקה קלינית, הנובעים מטראומה, זיהומים מיקרוביאליים, נזק כימי וניתוחניתוחי 2. בעוד שפצעים קטנים יכולים להחלים במראה תקין, פציעות גדולות בדרך כלל משאירות צלקת פיברוטית חמורה הפוגעת בתפקוד הרקמה ועלולות אף להיות מסכנות חיים3. השתלת עור בעובי מלא אוטולוגית נחשבת לסטנדרט הזהב לטיפול בפצעים גדולים ולמניעת צלקות4. עם זאת, השגת עור ראוי לגרף מספקת נותרת אתגר קליני קריטי. כתוצאה מכך, פיתוח טכנולוגיות חדשניות לשיקום עור הפך למוקד מרכזי בתחומי הרפואה הרגנרטיבית והביומטריאלים.
מאז שנוימן הציג לראשונה את עקרון התרחבות הרקמה בשנת 1957 על ידי השתלת בלון פוליאתילן באזור המסטואיד הפוסט-אוריקולרי לשחזור עיוות באוזן6, טכניקה זו התפתחה משמעותית. כיום, זו אחת השיטות הנפוצות ביותר בניתוחים שחזוריים ונשארת גישה חיונית לטיפול בפגמים נרחבים בעור נרחב. באופן ספציפי, התפשטות הרקמה מייצרת רקמה אוטולוגית נוספת על ידי גיוס עור סמוך וגירוי רגנרציה7. מונע על ידי גירוי מכני, העור החדש דומה מאוד לעור המקומי הן במראה והן במבנה, מה שהופך אותו לאידיאלי ליישום קליני8. עם זאת, בשל אי התאמה בין עוצמת כוח הטעינה לקצב הגדילה של העור בשלב המאוחר, כמות העור שנקטף אינה מספקת לכיסוי פצעים בקנה מידה גדול9. יתרה מזאת, התקדמות טכנולוגיית הרחבת הרקמות מעוכבת בשל יעילות התרחבות לא מיטבית, סיבוכים חמורים, מדדי הערכה כמותיים לא שלמים, ומנגנונים מולקולריים מאופיינים בצורה לקויה10. בהתחשב במורכבות רשתות הרגולציה ב-vivo, מודלים מתאימים של בעלי חיים להתרחבות רקמה חיוניים כדי לשחזר בנאמנות את התגובות הפיזיולוגיות והפתולוגיות של רקמות העור לגירוי מכני.
נכון להיום, מודלים של עכברים (עכבר וחולדה) וחזיר חזיר הם הבחירה השלטת למחקרים בחיים 11. מודלים של הרחבת גבי או קרקפת עכבר נמצאים בשימוש נרחב בשל קלות התפעול שלהם; עם זאת, העור דק מדי כדי לסבולהתרחבות ממושכת או רציפה. מודל ההתרחבות הגבית של עכברוש מתאים להתרחבות רציפה בשל המרחב התת-עורי הנרחב שלו, אך היעדר פרוטוקול סופי לסיום התפשטות מגביל את היישום הקלינישלו 13,14. למרות שעור חזיר חולק את רמת ההומולוגיה הגבוהה ביותר עם עור האדם, האלסטיות הנמוכה שלו גורמת לתגובות מאוחרות למתיחה מכנית, והצורך בהרדמה עמוקה במהלך התהליך הופך את המניפולציה הניסיונית למאתגרתמשמעותית 15. לכן, פיתוח מודל מתאים של התרחבות רציפה המדמה את התהליך הקליני נותר אתגר מדעי.
מטרת המחקר הייתה לפתח מודל עכברוש של התרחבות רציפה של העור. בקצרה, הוכנס מרחיב סיליקון בנפח 10 מ"ל לאזור הגב של חולדות ספרג-דולי (SD), והוזרק 5 מ"ל סליין מיד לאחר הניתוח. לאחר תקופת התאוששות של שבועיים, ניתנו 10 מ"ל סליין פעמיים בשבוע עד שהושג נפח מצטבר של 155 מ"ל, ואז נצפתה ירידה משמעותית ביצירת העור, מה שמרמז על מיצוי יכולת ההתחדשות. תשישות רגנרטיבית מצביעה על ירידה קריטית ביכולת ההתחדשות של העור, המתאפיינת ברמה התאית בפוטנציאל התרבות מופחת ובהתפרקות של המטריצה החוץ-תאית16. מקרוסקופית, זה מתבטא כהידרדרות ניכרת במרקם העור, המתבטאת בדילול העור, איסכמיה וסטירים דיסטנסיים, שעשויים להתקדם לנמק ופירוק רקמות17. בנוסף לפשטות הטכנית שלו, המודל הפרה-קליני הזה משחזר בהצלחה התרחבות רציפה של העור, ומאפשר לחוקרים לחקור שלבי התרחבות שונים המותאמים למטרות מחקר ספציפיות. שיטת המידול הזו יכולה להיות מיושמת גם על חולדות מהונדסות גנטית, מה שמקל על הבהרת פונקציות גנים מרכזיות ובכך לחשוף את המנגנונים הבסיסיים. יתרה מזאת, שטח הפנים הנרחב של עור הגב מאפשר תכנון מחקר מבוקר עצמי, ומאפשר יישום טיפולים ניסיוניים וביקורתיים באותובעל חיים. ביחד, מודל זה מספק כלי שימושי לחקר מנגנונים ספציפיים המעורבים בהתפשטות רקמות ותורם להתגברות על המגבלות הטכנולוגיות הנוכחיות.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
כל ההליכים בבעלי חיים אושרו על ידי ועדת האתיקה של בית החולים התשיעי של שנגחאי (מס' SH9H-2025-A1673-1) והתבצע בהתאם למדריך המכון הלאומי לבריאות לטיפול ושימוש בבעלי חיים במעבדה.
1. הכנה
2. טיפול בבעלי חיים לפני הניתוח ובמהלך הניתוח
3. השתלת מרחיב רקמות
4. תהליך התרחבות רציפה
5. מדידת שטח התרחבות ואיסוף עור מחודש
6. צביעת היסטולוגיה בעור
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה קבענו פרוטוקול סטנדרטי למודל התרחבות רקמה רציפה. לאחר אימות בטיחות המרחיב (איור 1A), הוא הושתל בניתוח תת-עורי באזור הגב של חולדות SD. המשטח המתנפח שלו היה ממוקם לכיוון העור. כדי למנוע הזזת המרחבים, נקודת החיבור בין הקטטר לפתח ההזרקה הוצמדה לפאשיה השרירית (איור 1B). לאחר הזרקות המלח פעמיים בשבוע, תועד תהליך ההתרחבות ההדרגתי של העור (איור 2A). העור המורחב גדל בהדרגה עם עלייה בנפח ההזרקות, כפי שניתן לראות בהגדלת האזור בתוך תיב...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הרחבת רקמות הפכה לטכניקה נפוצה ליצירת עור נוסף הדומה מאוד לעור הבריא השכן מבחינת מרקםוצבע. הוא יושם במגוון מצבים קליניים, כולל תיקון צלקות, שחזור שד ושחזור לאחר כריתת גידולים על פני הגוף. עם זאת, התרחבות הרקמה לטווח ארוך עדיין מהווה אתגר קריטי, בעיקר בשלקיבולת התחדשות עור מותשת. היעדר מודלים מתאימים של בעלי חיים פגע בחקירת המנגנונים הבסיסיים. לכן, הקמנו מודל התרחבות רקמה רציפה המדמה באופן מדויק התרחבות רקמה קלינית אר...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
מחקר זה ממומן על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין (מענק מס' 82372536, 82572898, 82472543), מרכז המחקר לניתוחים פלסטיים של שנגחאי במרכז המחקר העדיפות של שנחאי (2023ZZ02023), תוכנית פיתוח הנוער "כוכבים עולים של כישרונות רפואיים" של שנגחאי (תוכנית מומחים לכישרונות רפואיים צעירים), תוכנית מיוחדת למחקר קליני של ועדת הבריאות העירונית של שנגחאי (מענק מס' 20244Y0031).
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| נוגדן CD31 | אבקאם שנגחאי טריידינג בע"מ | ab182981 | צביעת IHC |
| מכשיר הקרנה בקרן אלקטרונים | חברת טונגווי שינדה טכנולוגיה (ג'יאנגסו). בע"מ | מאיץ אלקטרונים באנרגיה גבוהה (10 MeV, 24 kW) | עיקור |
| נוגדן משני מצומד ב-FITC | קבוצת פרויטנטק, בע"מ | SA0003-2 | צביעת IHC |
| תוכנת Graghpad Prism | תוכנת GraphPad | גרסה 10.0 | ניתוח סטטיסטי |
| ערכת צביעת המטוקסילין ואיאוסין | ביוטיים ביוטק בע"מ | C0105S | צביעה היסטולוגית |
| סורק תלת-ממד מדויק | תלת-ממד זוהר | EinScan Pro 2X V2 | מדידת שטח |
| תוכנת Image J | המכונים הלאומיים לבריאות | גרסה 1.54 | ניתוח סטטיסטי |
| ערכת הצביעה הטריכרום של מסון | ביוטיים ביוטק בע"מ | C0189S | צביעה היסטולוגית |
| מרחיבי רקמות | שנחאי זוכה בחברת מוצרים לניתוחים פלסטיים בע"מ. | לא זמין | התאמה אישית מיוחדת |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה
בקש הרשאה