Name: ישירה עכבר טראומה / צרוב דגם של Heterotopic התאבנות (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-08-06T14:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 1 s
Description: למדו מודל טראומה בעכברים לחקר התאבנות הטרוטופית באמצעות כריתת גיד אכילס וכוויה חלקית. שיטה זו מאפשרת לחקור תהליכי היווצרות עצם אקטופית ללא גורמים חיצוניים.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

אנו מודים לאמנדה פייר, ל-CMI ולקתי סוויט ול-ORL ב-UM על הסיוע בהדמיה וניתוח של μCT. מימון: BL ממומן על ידי 1K08GM109105-01 ופרס הקרן הלאומית לכירורגיה פלסטית.

הצהרת אתיקה: נהלי כל החיה בוצעו בהתאם קפדן עם תרגול חיה טוב כפי שהוגדר בהנחיות המופיעות במדריך לשימוש וטיפול בחי מעבדה: המהדורה השמינית של המכון לחקר בעלי החיים מעבדה (ILAR, 2011) והיו אושר על ידי הוועדה המוסדית הטיפול בבעלי חיים ושימוש באוניברסיטת מישיגן (PRO0001553). 1. ניתוחי עכבר הערה: C57BL הישן 8-10 השבוע השתמש / 6 עכברים. גם בגילים אחרים, רקעים, וזנים של עכברים יכולים לשמש כדי לבדוק תנאים שונים או איפור גנטי. עבור חלק tenotomy של ההליך, לשמור על תנאים סטריליים באמצעות מסיכת פנים, כובע שיער, ושמלת סטרילי, כפפות, ומכשירים. אתרי כירורגי צריכים להיות מוכנים סטרילי עם povidone- יוד וכורך סטרילי. הימנע היפותרמיה באמצעות כרית חימום וטרינרים והתחממות פתרונות החייאה עד 37 מעלות צלזיוס לפני ניהול כלליtion. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להרדים את העכבר באמצעות 2.5% isoflurane בשאיפה. השתמש חרטום לעזוב את dorsum ואחורי-גפיים נגישים בקלות. התאם את שיעור ממשל isoflurane לשמור על קצב מתאים נשימה וצבע של קרומים ריריים ולהבטיח הרדמה על ידי בדיקת טונוס שרירים, קמצוץ הבוהן, ורפלקס מצמוץ. החל משחת עיניים תפל לעיניו של העכבר כדי למנוע פגיעה בעין יבשה במהלך ההליך. לשמור על טמפרטורת גוף מתאימה באמצעות כרית חימום וטרינרים או circulator מים חם מתחת לשדה הניתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל עצירות, 0.1 מ&quot;ג / קילוגרם, תת עורי מייד לפני הניתוח לשיכוך כאבים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקרוב לגלח את האתר כירורגית על הכף האחורית השמאלית באמצעות קוצץ מהעקב עד הברך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקרוב לגלח dorsum של העכבר, מתחיל מעל עמוד השדרה והארכת האזור המגולח בצד השמאל של קו האמצע הגב, ניקוי שטח לפחות 2 סנטימטרים X 3 סנטימטר כדי להתאים את פציעת הכווייה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl">הכן את האתר כירורגית, כולל הכף האחורית בברך באמצעות סקראבס povidone- יוד 3 לסירוגין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע חתך אורכי לאורך ההיבט המדיאלי של גיד אכילס עזב. להאריך את החתך כך ניתן דמיין בקלות גיד אכילס; כ 0.5 סנטימטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע tenotomy אכילס עם נתיחה חדה של הגיד באמצע עם מספריים חדים רקמה. הכנס להב אחד המספריים הרקמה במטוס הרקמה מתחת לגיד ולנתח יחד את המטוס עד שהלהב הוא באמצע הגיד. סגור את להבי המספריים לנתק את הגיד בצורה חדה. הערה: ודא הכללה של כל הגידים האחוריים כוללים הגסטרוקנמיוס, soleus, וגידי Plantaris. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להשיג עצירת דימום על ידי הפעלת לחץ עם גזה סטרילית (לא אמור להיות דימום מינימאלי) ולסגור את החתך בעור עם תפר 5-0 vicryl. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לבצע צריבת העובי החלקית הגב עם בלוק אלומיניום במשקל גרם 35 עם measuremen המשוערTS 2 סנטימטרים X 2 ס&quot;מ על 3 סנטימטר מחומם ל -60 מעלות צלזיוס באמבט מים להחיל את dorsum המגולח של העכבר במשך 17 שניות. הערה: השג את עומק הכווייה המתאים על ידי מנוחה הבלוק על גבי העכבר הרדים, להבטיח כי את כל פני השטח של הבלוק הוא במגע עם העכבר, לעומת זאת להימנע מהחלה כל לחץ נוסף לבלוק, כלומר, לאפשר את כוח משיכה כדי להיות הכוח היחיד שהחזיק את הגוש במקום. ידית פלסטיק דקיקה שצמודה אל צד אחד של הבלוק היא נוחה למניפולציה, ייצוב, ואחזור מאמבט המים החם. זו תיצור שטח גוף הכולל של כ -30% לשרוף בC57BL / 6 עכבר 8-10 בן שבוע. כווייה קשר זה נבחרה על פני שיטות אחרות (צריבת להבה או לחלוט) בשל האחידות של עומק כווייה על הפצע והשחזור בין בעלי החיים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ייבש את אתר הכווייה בגזה ולהחיל הלבשה Tegaderm. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל נוזלי החייאה חיממו: פתרון מיליליטר 1 של Lactated רינגרזריקת intraperitoneal ו -0.5 הזרקה תת עורית מיליליטר. ממשל חד פעמי זה של החייאה הוא נאות להתאוששות מהפציעה הכווייה וtenotomy. הערה: אל תחזור עכברים מורדמים לכלובי דיור עם עכברים אחרים, בית בנפרד בכלובים נקיים תחת ניטור עד עכברים הם התאוששו באופן מלא. התאוששות אופיינית מתרחשת בתוך 1-6 שעות. אתרי צריבה בדרך כלל לרפא בתוך 2-4 שבועות ומסובכים לעתים רחוקות על ידי זיהום פצע אם המשיכו בסביבות דיור נקיות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לנהל 0.1 מ&quot;ג / קילוגרם עצירות הזרקה תת עורית בכל 12 שעות במשך 3 ימים לאחר ההליך. צג צמיחת HO עם סריקות μCT סידוריים במרווחים מתאימים. צמיחת עצם מחוץ לרחם היא ראשונה שלאחר ניתוח בסביבות 3 שבועות ניכרו על ידי μCT. הערה: רוב פיתוח HO הושלם על ידי 9 שבועות לאחר ניתוח. אנחנו לא נצפו הבדל בנפח HO או מיקום עם μCT חזר סריקות דו שבועי במשך 15 שבועות בהשוואה לנקודת סיום אחת μCT לסרוק בגיל 15 שבועות.בסופו של הניסויים, להרדים את כל העכברים עם CO 2 משאיפת פי הנחיות מוסדיות ולאמת מוות עם נקע בצוואר הרחם לאחר 10 דקות. </li></ol> 2. μCT רכישה וניתוח <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אבטח את העכבר מורדם על מיטת הסורק במצב שכיבה. הדבק את הגפיים האחוריות היטב למיטה כדי למנוע נשימת חפץ תנועה. כלול את האוויר, מים, וhydroxyapatite מכיל פנטום מתחת לעכבר לכיול תמונה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את תוכנת עצם ניתוח ולהגדיר אזור של העניין (ROI) המקיף את שני גפיים אחוריות ממפרק ירך proximally לקצה הכף האחורית distally. להשיג תמונה באמצעות הפרמטרים הבאים:. 80 קילו וולט, 500 מיקרו-אמפר ו1,300 חשיפה msec, גודל voxel 48 מיקרומטר 14,15 </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכייל את התמונה ליחידות Hounsfield (האוניברסיטה העברית) על ידי ציור את ההחזר על ההשקעה בכל אחת משלושת תאי הפנטום ומזין את הצפיפות הממוצעת בשדות המתאימים בהתוכנה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש באפשרות &quot;חוטף&quot; בתוכנה, רי-אוריינט את התמונה כך השוקה של הגפיים האחורי השמאלי מקבילה לאורך ציר Z כדי לאפשר את התצוגה אנטומיים הברורה לתיחום של מבני orthotopic קליפת המוח עצם וHO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל בברך, לגלול distally דרך פרוסות התמונה עד HO הוא נתקל. שימוש בכלי שגם במדריך, לעשות את ההחזר על ההשקעה סביב עצם חוץ רחמי על כל פרוסה -5 ממשיכה distally דרך הכפה או עד HO כבר עלה. השתמש בכלי להסיק להאריך ולתפור ROIs יחד להחזר על השקעה אחד שמכיל את כל HO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפוך את ההחזר על השקעת 3D ולבחור את תפריט הניתוח. חשב את נפח העצם על ידי הגדרת ערכי הסף התחתונים ועליונים בצורה הטובה ביותר להציג את חלון העצם. השתמש באותם ערכי סף שנקבעו לכל הסריקות. </li></ol>

<ol><li>Leblanc, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BMP-9-induced+muscle+heterotopic+ossification+requires+changes+to+the+skeletal+muscle+microenvironment%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">BMP-9-induced muscle heterotopic ossification requires changes to the skeletal muscle microenvironment.</a> J Bone Miner Res. 26 (6), 1166-1177 (2011).</li>
<li>Shore, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Osteoinductive+signals+and+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Osteoinductive signals and heterotopic ossification.</a> J Bone Miner Res. 26 (6), 1163-1165 (2011).</li>
<li>Wosczyna, M. N., Biswas, A. A., Cogswell, C. A., Goldhamer, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multipotent+progenitors+resident+in+the+skeletal+muscle+interstitium+exhibit+robust+BMP-dependent+osteogenic+activity+and+mediate+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">Multipotent progenitors resident in the skeletal muscle interstitium exhibit robust BMP-dependent osteogenic activity and mediate heterotopic ossification.</a> J Bone Miner Res. 27 (5), 1004-1017 (2012).</li>
<li>Potter, B. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification+following+combat-related+trauma%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification following combat-related trauma.</a> J Bone Joint Surg Am. 92, Suppl 2. 74-89 (2010).</li>
<li>Van den Bossche, L., Vanderstraeten, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Rehabil+Med%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification: a review.</a> J Rehabil Med. 37 (3), 129-136 (2005).</li>
<li>Chakkalakal, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Acvr1+R206H+knock-in+mouse+has+fibrodysplasia+ossificans+progressiva%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">An Acvr1 R206H knock-in mouse has fibrodysplasia ossificans progressiva.</a> J Bone Miner Res. 27 (8), 1746-1756 (2012).</li>
<li>Yu, P. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((BMP+type+I+receptor+inhibition+reduces+heterotopic+%5Bcorrected%5D+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Med%22%5BJournal%5D)">BMP type I receptor inhibition reduces heterotopic [corrected] ossification.</a> Nat Med. 14 (12), 1363-1369 (2008).</li>
<li>Culbert, A. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Alk2+regulates+early+chondrogenic+fate+in+fibrodysplasia+ossificans+progressiva+heterotopic+endochondral+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells%22%5BJournal%5D)">Alk2 regulates early chondrogenic fate in fibrodysplasia ossificans progressiva heterotopic endochondral ossification.</a> Stem Cells. 32 (5), 1289-1300 (2014).</li>
<li>Dinther, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ALK2+R206H+mutation+linked+to+fibrodysplasia+ossificans+progressiva+confers+constitutive+activity+to+the+BMP+type+I+receptor+and+sensitizes+mesenchymal+cells+to+BMP-induced+osteoblast+differentiation+and+bone+formation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Miner+Res%22%5BJournal%5D)">ALK2 R206H mutation linked to fibrodysplasia ossificans progressiva confers constitutive activity to the BMP type I receptor and sensitizes mesenchymal cells to BMP-induced osteoblast differentiation and bone formation.</a> J Bone Miner Res. 25 (6), 1208-1215 (1359).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Burn+injury+enhances+bone+formation+in+heterotopic+ossification+model%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Surg%22%5BJournal%5D)">Burn injury enhances bone formation in heterotopic ossification model.</a> Ann Surg. 259 (5), 993-998 (2014).</li>
<li>Scott, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Brief+review+of+models+of+ectopic+bone+formation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Dev%22%5BJournal%5D)">Brief review of models of ectopic bone formation.</a> Stem Cells Dev. 21 (5), 655-667 (2012).</li>
<li>Tannous, O., Griffith, C., O'Toole, R. V., Pellegrini, V. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification+after+extremity+blast+amputation+in+a+Sprague-Dawley+rat+animal+model%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Trauma%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification after extremity blast amputation in a Sprague-Dawley rat animal model.</a> J Orthop Trauma. 25 (8), 506-510 (2011).</li>
<li>Tannous, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+bone+formation+about+the+hip+undergoes+endochondral+ossification%3A+a+rabbit+model%5BTitle%5D)+AND+%22Clin+Orthop+Relat+Res%22%5BJournal%5D)">Heterotopic bone formation about the hip undergoes endochondral ossification: a rabbit model.</a> Clin Orthop Relat Res. 471 (5), 1584-1592 (2013).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Treatment+of+heterotopic+ossification+through+remote+ATP+hydrolysis%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Treatment of heterotopic ossification through remote ATP hydrolysis.</a> Sci Transl Med. 6 (255), 255ra132(2014).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+detection+of+burn+induced+heterotopic+ossification+using+transcutaneous+Raman+spectroscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Early detection of burn induced heterotopic ossification using transcutaneous Raman spectroscopy.</a> Bone. 54 (1), 28-34 (2013).</li>
<li>Perosky, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+detection+of+heterotopic+ossification+using+near-infrared+optical+imaging+reveals+dynamic+turnover+and+progression+of+mineralization+following+Achilles+tenotomy+and+burn+injury%5BTitle%5D)+AND+%22J+Orthop+Res%22%5BJournal%5D)">Early detection of heterotopic ossification using near-infrared optical imaging reveals dynamic turnover and progression of mineralization following Achilles tenotomy and burn injury.</a> J Orthop Res. 32 (11), 1416-1423 (2014).</li>
<li>Peterson, J. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Aging+on+Osteogenic+Response+and+Heterotopic+Ossification+Following+Burn+Injury+in+Mice%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Dev%22%5BJournal%5D)">Effects of Aging on Osteogenic Response and Heterotopic Ossification Following Burn Injury in Mice.</a> Stem Cells Dev. , (2014).</li>
<li>Alfieri, K. A., Forsberg, J. A., Potter, B. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blast+injuries+and+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Bone+and+Joint+Research%22%5BJournal%5D)">Blast injuries and heterotopic ossification.</a> Bone and Joint Research. 1 (8), 174-179 (2012).</li>
<li>Hunt, J. L., Arnoldo, B. D., Kowalske, K., Helm, P., Purdue, G. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Heterotopic+ossification+revisited%3A+a+21-year+surgical+experience%5BTitle%5D)+AND+%22J+Burn+Care+Res%22%5BJournal%5D)">Heterotopic ossification revisited: a 21-year surgical experience.</a> J Burn Care Res. 27 (4), 535-540 (2006).</li>
<li>Ring, D., Jupiter, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Operative+release+of+ankylosis+of+the+elbow+due+to+heterotopic+ossification.+Surgical+technique%5BTitle%5D)+AND+%22J+Bone+Joint+Surg+Am%22%5BJournal%5D)">Operative release of ankylosis of the elbow due to heterotopic ossification. Surgical technique.</a> J Bone Joint Surg Am. 86-A, Suppl 1. 2-10 (2004).</li>
<li>Crane, N. J., Polfer, E., Elster, E. A., Potter, B. K., Forsberg, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raman+spectroscopic+analysis+of+combat-related+heterotopic+ossification%5BTitle%5D)+AND+%22Bone%22%5BJournal%5D)">Raman spectroscopic analysis of combat-related heterotopic ossification.</a> Bone. 57 (2), 335-342 (2013).</li>
</ol>

למחברים אין מה לחשוף

אוסיפיקציה הטרוטופית מייצגת ליקוי תפקודי משמעותי העומד בפני חולים הסובלים מטראומה, כוויות והליכים פולשניים של שרירים ושלד. האוכלוסייה בסיכון הגבוה ביותר היא חיילים בסכסוכים מודרניים עם פציעות פיצוץ חמורות ממנגנונים כמו מטעני חבלה מאולתרים (IED). 18 שריון גוף משופר ויחידות רפואיות הממוקמות קדימה מאפשרים הישרדות משופרת של פציעות גפיים חמורות. לאחר ייצוב ראשוני ותיקון של הפגיעה בגפיים, חולים אלה נמצאים בסיכון גבוה לפתח HO.18 למרות השכיחות והעומס הרפואי, מעט יחסית ידוע על פרטי התפתחות HO. באופן ספצ...

התעצמות הטרוטופית (HO) היא היווצרות עצם חוץ רחמית שבה תאים אוסטאו-פוטנטיים מושרים באופן חריג ליצור עצם אנדוכונדרלית מחוץ לשלד. בעוד שהפרטים של מסלול היווצרות ה-HO עדיין לא ידועים ברובם, פרדיגמה מקובלת כוללת שלושה גורמים מרכזיים: אירוע מעורר דלקתי, נישה מתירנית ותאי גזע מזנכימליים המסוגלים ליצור עצם. 1-3 HO היא תחלואה נלווית שכיחה המסבכת למעלה מ-60% מפציעות הכוויות החמורות, 65% מפציעות הקשורות ללחימה ו-10% ממקרי הניתוחים האורתופדיים הפולשניים. 4,5 עם זאת, לעתים קרובות קשה לחזות היכן ייווצר HO מכיוון שהוא יכול להתרחש באתרים של פציעה מקומית או במקומות מרוחקים שעלולים להיות ללא פגיעה. שונות זו במיקום מקשה על התערבות מונעת כדי למנוע היווצרות עצם תגובתית באופן ממוקד מקומי. ישנן גם צורות מולדות של HO כגון פיברודיספלזיה ossificans progressiva (FOP) בהן חולים מועדים להתפתחות HO חזק בתגובה לטראומה קלה או עלבון דלקתי. מודלים רבי עוצמה של בעלי חיים המשתמשים בעכברים טרנסגניים שיחזרו את הפנוטיפ הזה וסיפקו תובנה לגבי המסלולים המולקולריים שעשויים להיות חשובים גם ב-HO המושרה על ידי טראומה.6-9 מחקר תרגומי על הפתוגנזה של HO לא מולד השתמש במגוון רחב של מבנים, החל מפציעה בלבד ועד להשתלה של חומרים ו/או תאים אוסטאו-אינדוקטיביים אקסוגניים. 10-13
בעבודתנו הקודמת אימתנו מודל פשוט ואמין של היווצרות HO בעכברים שאינו דורש מתן של חומר אקסוגני כלשהו. מודל זה יצר שני תנאים מרכזיים להתחלת HO: טראומה מקומית ודלקת גלובלית. זה הושג באמצעות שימוש בטנוטומיה אכילס (טראומה מקומית) בשילוב עם פציעת כוויה מרוחקת (דלקת גלובלית). עכברים קיבלו את שני הטיפולים במקביל ונמצא כי פיתחו כמות חזקה של HO שניתן לנתח באמצעים היסטולוגיים, רדיולוגיים ומולקולריים. מעניין שפציעת כוויות במקביל הגדילה משמעותית את כמות ה-HO שנוצרה והאיצה את מהלך הזמן ההתפתחותי שלה. 14-16 HO התפתח באתרים צפויים סביב הקלקנאוס, מפרק הקרסול והשוקה/פיבולה של הגפה שקיבלה את הטנטוטונומיה. האמינות של התפתחות HO במיקום ידוע אפשרה בחינה ממוקדת של תכונות מולקולריות והיסטולוגיות בשלבים המוקדמים של התעצמות חוץ רחמית. 14,17 עד כה, 100% מהעכברים (מעל 50 בעלי חיים) עם טנוטומיה ופגיעת כוויות במקביל פיתחו HO. בנוסף, נערכו הדמיה דו-ממדית ותלת-ממדית אורכית וניתוח ספקטרוסקופי כדי לבחון את דפוס הגדילה וההרכב הביוכימי של HO.15,16

<table><tbody><tr><td>C57BL/6 עכברים</td><td>מעבדת ג'קסון</td><td>664</td><td>בני 8-10 שבועות</td></tr><tr><td>איזופלורן &ndash; Fluriso</td><td>VET one, Boise, ID</td><td>V1 501017</td><td></td></tr><tr><td>Buprenorphine &ndash; Buprenex</td><td>Reckitt Benckiser Healthcare</td><td>NDC 12496-0757-1</td><td>תמיסה של 0.3 מ"ג/מ"ל</td></tr><tr><td>Betadine</td><td>Owens and Minor, Mechanicsville, VA</td><td>2047PVP202</td><td></td></tr><tr><td>5-0 תפרי Vicryl</td><td>Ethicon, Summerville, NJ</td><td>J493</td><td></td></tr><tr><td>Tegaderm Film, 6 ס"מ x 7 ס"מ</td><td>3M</td><td>1624W</td><td>חתוך לשניים כדי לכסות כראוי את אתר השריפה</td></tr> <tr><td>ומיקרו; CT - GE eXplore Locus SP</td><td>GE Healthcare הדמיה פרה-קלינית, לונדון, אונטריו, קנדה</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Microview 2.2 יישום ניתוח עצמות מתקדם</td><td>GE Healthcare הדמיה פרה-קלינית, לונדון, אונטריו, קנדה</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

ישירה עכבר טראומה / צרוב דגם של heterotopic התאבנות

Direct Mouse Trauma/Burn Model of Heterotopic Ossification

התעצמות הטרוטופית (HO) היא היווצרות עצם מחוץ לשלד הנוצרת בעקבות טראומה גדולה, פציעות כוויות ופרוצדורות כירורגיות אורתופדיות. רוב המודלים של בעלי חיים המשמשים לחקר HO מסתמכים על יישום של חומרים אקסוגניים, כגון חלבון מורפוגנטי של עצם (BMP), מבני תאים אקסוגניים או מוטציות גנטיות באיתות BMP. בעוד שמודלים אלה שימושיים, הם אינם משחזרים במדויק את המצבים הדלקתיים הגורמים לרוב המקרים של HO. כאן אנו מתארים מודל צריבה/טנוטומיה בעכברים המייצר HO ממוקד באופן מהימן. פרוטוקול זה כולל יצירת כוויית מגע בעובי חלקי של 30% משטח הגוף הכולל על עור הגב וכן חלוקה של גיד אכילס בנקודת האמצע שלו. הסתמכות אך ורק על פציעה טראומטית כדי לגרום ל-HO במיקום צפוי מאפשרת מחקר מהלך זמן של היווצרות עצם הטרוטופית אנדוכונדרלית מתהליכים פיזיולוגיים פנימיים וסביבה בלבד. שיטה זו יכולה להיות חיונית בהבנת המסלולים הדלקתיים והאוסטאוגניים המעורבים ב-HO המושרה על ידי טראומה. יתר על כן, מכיוון ש-HO מתפתח במיקום ובמהלך זמן צפויים במודל זה, הוא מאפשר למחקר לשפר אסטרטגיות הדמיה מוקדמות ושיטות טיפול כדי למנוע היווצרות HO.

במחקר הנוכחי, את הפרוטוקול מתואר למודל העכבר שפורסם בעבר של טראומה / לשרוף מושרה HO. 14-17 זה כרוך ביצירה של פציעת שריר-שלד מקומי במקביל לtenotomy אכילס ועלבון דלקתי העולמי בעובי חלקי לשרוף פציעה. התוצאה היא היווצרות אמינה של עצם תגובה באתר tenotomy שניתן אחריו עם הדמיה סידורי. עד כה, כל העכברים (יותר מ -50) שספגו שתי tenotomy אכילס ולשרוף פציעה פיתחו סכום מדיד של HO באתר tenotomy. כדי לכמת את היווצרות העצם מחוץ לרחם, פרוטוקול μCT תמונה מכויל משמש בכל נקודת זמן רצויה. ה...

מודל טנוטומיה אכילס ופציעת כוויות של אוסיפיקציה הטרוטופית מאפשר מחקר אמין של היווצרות עצם חוץ רחמית הנגרמת על ידי טראומה ללא יישום של גורמים אקסוגניים.

ישירה עכבר טראומה / צרוב דגם של Heterotopic התאבנות

Heterotopic ossification (HO) is the formation of bone outside of the skeleton which forms following major trauma, burn injuries, and orthopaedic surgical ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להשרות היווצרות עצם אקטופית בעקבות פגיעה טראומטית ללא שימוש בחומרים חיצוניים. מטרה זו מושגת תחילה על ידי יצירת פגיעה ממוקדת בשלד ובשרירים. במקרה זה, ביצוע טנוטומיה של גיד אכילס.בשלב השני, משרה מצב דלקתי גלובלי. כאן מוצג כוויות מגע בעומק חלקי המכסות 30% משטח הפנים. לאחר מכן, מאפשרים להתפתח התאשמות אקטופית (Heterotopic ossification או HO) באזור הטנוטומיה במהלך חמש עד תשע השבועות הבאות.בסופו של דבר, ניתן להעריך את הכמות והמיקום של העצם האקטופית באמצעות דימות מיקרו-טומוגרפי. היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות הוא שיש לה מתאם קליני במודל זה. העכברים ממשיכים ליצור קדם-סחוס, ולאחריו עצם הטרוטופית, ללא צורך בציטוקינים נוספים וללא מוטציות נוספות בעכברים.לפיכך, אנו סבורים כי הדבר יאפשר בדיקה טובה יותר של טיפולים ושיטות דימות אחרות, מכיוון שהדגם מדמה היטב את סוג העצם הנראה בחולים עם התגבשות הטרוטופית. ההשלכות של טכניקה זו פונות לעבר הטיפול והאבחנה של HO, כיוון שהיא מאפשרת לחקור טיפולים פוטנציאליים להתפתחות עצם אקטופית לפני שהיא עוברת התגבשות.לאחר מתן הרדמה, ודאו היעדר תגובה לגירוי ומתנו משככי כאבים. מרחו משחה על עיניו של עכבר בוגר מסוג C 57 BL six בן 8 עד 10 שבועות. לאחר מכן, הניחו את בעל החיים על משטח חימום והשתמשו במסרק חשמלי כדי לגלח מקרוב את כף הרגל האחורית, מהעקב ועד לברך.לאחר מכן, התחל מעל עמוד השדרה והתרחב שמאלה מקו האמצע הגבי. נקה שטח של לפחות שני על שלושה סנטימטרים כדי לאפשר את גרימת כויית הפגיעה. כאשר כל השיער הוסר, בצע שלושה קרצופים לסירוגין עם povidone iodine כדי לנקות את האזור הכירורגי ואת כף הרגל האחורית, ולבש את ציוד המיגון האישי המתאים, כולל מסכת פנים, כובע לכיסוי השיער, חלוק סטרילי וכפפות.לאחר מכן, באמצעות מכשירים סטריליים, בצעו חתך אורך של 0.5 סנטימטר לאורך ההיבט המדיאלי של גיד אכילס השמאלי. כאשר הגיד נראה לעין, הכניסו להב אחד של מספרי רקמה חדים למישור הרקמה מתחת לגיד, ובצעו דיסקציה לאורך המישור עד שהלהב מגיע לאמצע הגיד. לאחר מכן, סגרו את להבי המספריים בחדות כדי לנתק את הגיד, והפעילו לחץ באמצעות גזה סטרילית כדי להשיג המוסטזיס.לאחר סגירת חתך העור בתפר Vicryl 5-0, חממו בלוק אלומיניום במשקל 35 גרם ובמידות 2x2x3 סנטימטר לטמפרטורה של 60 °C בבמבת מים. כאשר הבלוק חם, הניחו אותו על גב העכבר למשך 17 שניות, תוך הקפדה שכל השטח יהיה במגע עם העכבר. לאחר מכן, ייבשו את הכווייה בעומק חלקי בגב באמצעות גזה והחלימו את הפצע עם תחבושת tegaderm; בצעו החייאה לבעל החיים באמצעות מתן תמיסת lactated ringer מחוממת בהזרקה תוך-פריטוניאלית ותת-עורית.לאחר מכן, מקם את העכבר בכלוב אישי למעקב עד להחלמה מלאה. כדי לנטר את ההיווצרות של התגבשות גרמית הטרוטופית (heterotopic ossification) של הפגיעות באמצעות אנליזת micro CT בנקודות הזמן המתאימות לאחר כויה חלקית בעומק הגב, קבע את העכבר המורדם על מיטת הסורק במצב שכיבה על הבטן (prone position). הדבק את הגפה האחורית בחוזקה למיטה כדי למנוע ארטיפקט הנובע מתנועת הנשימה, והנח מתחת לעכבר פנטום המכיל אוויר, מים והידרוקסיאפטיט לצורך כיול התמונה.בשלב הבא, פתחו את התוכנה לניתוח עצם והגדירו אזור עניין (ROI) המקיף את שני הגפיים האחוריות, ממפרק הירך פרוקסימלית ועד לקצה כף הרגל האחורית דיסטלית. השגימו תמונה באמצעות הפרמטרים המצוינים. לאחר מכן, שרטטו אזור עניין בכל אחד משלושת תאי הפנטום והזינו את הצפיפות הממוצעת לשדות המתאימים בתוכנה, כדי לכייל את התמונה ליחידות שדה של הouns.כדי להשיג את המבט האנטומי הברור ביותר, השתמש בכלי התפיסה (grabber tool) בתוכנה כדי להגדיר מחדש את כיוון התמונה, כך ששוקה (tibia) של הרגל האחורית השמאלית תהיה מקבילה לציר Z. לאחר מכן, החל מהברך, גלול באופן דיסטלי דרך פרוסות התמונה. כאשר נתקלים ב-HO, השתמש בכלי הספליין הידני (manual spline tool) כדי ליצור אזור עניין (region of interest) סביב העצם האקטופית בכל פרוסה שלישית עד חמישית, תוך המשך גלילה דיסטלית דרך כף הרגל או עד למעבר ה-HO.לאחר מכן, השתמשו בכלי האקסטרפולציה (extrapolate) כדי להרחיב ולחבר את התחומים הרלוונטיים לתחום עניין יחיד המכיל את כל ה-HO. לבסוף, צרו תחום עניין בתלת-ממד ופתחו את תפריט הניתוח, תוך הגדרת ערכי הסף התחתון והעליון המראים בצורה המיטבית את חלון העצם, כדי לחשב את נפח העצם עד כה. כל העכברים שעברו הן טנוטומיה של גיד אכילס והן פגיעת כוויה, כפי שהודגם כעת, פיתחו כמות מדידה של HO באתר הטנוטומיה, לצורך כימות של השראת העצם האקטופית.פרוטוקול ה-micro CT המכויל של התמונה מבוצע בכל נקודת זמן רצויה. התוספת של כויית השריפה בשילוב עם הקיטוע של גיד העקב (Achilles tenotomy) הוכחה כמרכיב מפתח בהשראה של השפעה משמעותית; למעשה, כאשר שתי הפגיעות נגרמות בו-זמנית, חלה עלייה משמעותית בכמות העצם האקטופית שנוצרת באתר הקיטוע בהשוואה לקיטוע גיד העקב לבדו. לאחר רכישת המיומנות, ניתן לבצע טכניקה זו ב-10 דקות או פחות לבעל חיים, במידה היא מבוצעת כהלכה.בעת ביצוע הליך זה, חשוב לזכור שיש לנתק לחלוטין את כל הגידים האחוריים. לאחר הליך זה, ניתן להשתמש בשיטות דימות כגון ספקטרוסקופיית RO, ביולומינסנציה או סריקת CT כדי להעריך את כמות העצם שנוצרה ואת ההשפעה של תרופות מסוימות. כמו כן, נוכל להשתמש בהיסטולוגיה, אימונוהיסטוכימיה ואימונופלואורסצנציה כדי לבחון את מנגנוני השליחויות העומדים בבסיס התפתחות ההסתיידות ההטרוטופית ואת אופן פעולת התרופות שלנו.

direct-mouse-traumaburn-model-of-heterotopic-ossification

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

מקור: וואנג, י. ואחרים. In Vivo חקירת טיפול באור כחול אנטימיקרוביאלי לזיהומי כוויות עמידים לרב-תרופות Acinetobacter baumannii באמצעות הדמיית ביולומינצנציה. J. Vis. Exp. (2017)הווידאו הזה מדגים כיצד לבסס זיהום כוויות בדגם עכבר על ידי מריחת בלוק פליז מחומם ואחריו אינקולום חיידקי פתוגני. החיידקים מתיישבים במטריצה החוץ-תאית החשופה ויוצרים ביופילם, המאפשר מחקרים ב-vivo של אינטראקציות בין המארח לפתוגן.

הקמת מודל עכברים לזיהומי כוויות עם חיידקים פתוגניים

אנו מציגים מודל פרכת הסחת דעת הטיביאלי העכבר פותח באמצעות של distractor בהזמנה אישית. השימוש של עכבר בתור מטרה ניתוח הוא יתרון לקידום המחקר.

מודל פרכת העכבר הסחת דעת

כאן, אנו מציגים פרוטוקול של מסוף העכבר למבוגרים פלקים כריתת כריתה לחקור היווצרות בלסטאמה blastema ו intramembranous להתקשות, מנותח על ידי הפלורסנט אימונוהיסטוכימיה ו רציפים ב-vivo מיקרו טומוגרפיית.

כריתה של ספרות עכבר למבוגרים והתחדשות: מודל פשוט כדי לחקור ממגי בלסטאמה היווצרות הIntramembranous פיקציה

מטרת המחקר הזה היתה לפתח מודל מורטין של ריפוי פצע כוויות. כוויה תרמית המושרה על העור החלק של עכברים באמצעות תבנית פליז מחומם מראש. הרקמה הנשרפה הייתה מצופה בשתל עור שנקטפו מזנבו של עכבר תורם דומה גנטית.

מודל מורנה של פצע צריבה שוחזר עם שתל העור Allogeneic

מודל המחקה את התרחיש הקליני של פגיעה בכוויות וזיהום נחוץ לקידום מחקר הכוויות. הפרוטוקול הנוכחי מדגים מודל פשוט וניתן לשחזור של זיהום כוויות חולדות הדומה לזה שבבני אדם. זה מקל על המחקר של כוויות וזיהומים לאחר כוויה לפיתוח טיפולים אנטיביוטיים מקומיים חדשים.

מודל שריפת חולדות לחקר כוויה תרמית עורית בעובי מלא וזיהום

פרוטוקול זה מתמקד בניאו-וסקולריזציה של הקרנית הנגרמת על ידי כוויות אלקליות בעכברים. השיטה מייצרת מודל למחלות קרנית הניתנות לשחזור ולשליטה כדי לחקור אנגיוגנזה פתולוגית ואת המנגנונים המולקולריים הקשורים ולבדוק סוכנים פרמקולוגיים חדשים למניעת ניאו-וסקולריזציה של הקרנית.

מודל עכבר לניאו-וסקולריזציה של הקרנית על ידי כוויה אלקלית

פרוטוקול זה יסביר כיצד לבסס מודל עכברי צלקות היפרטרופיות המגביר את איתות הטרנסדוקציה המכנית כדי לדמות צלקות דמויות אדם. שיטה זו כוללת הגברת מתח מכני על פני חתך ריפוי בעכבר ושימוש במכשיר מיוחד ליצירת רקמת צלקת מוגזמת הניתנת לשחזור לצורך ניתוחים היסטולוגיים וביואינפורמטיים מפורטים.

מודל עכבר של צלקות היפרטרופיות דמויות אדם המונעות על ידי מכניקה

מוצג פרוטוקול יעיל להקמת מודל ריפוי פצעי כוויות בעכברים באמצעות מכשיר חימום דיגיטלי. אתרי הניסוי דמויי לוח השחמט שנוצרו על העור מאפשרים ניתוח פונקציונלי נוסף לבדיקת ריפוי הפצעים.

מודל ריפוי פצעי כוויה דמוי לוח שחמט של עכברים המבוסס על מכשיר חימום דיגיטלי

אנו מציגים מודל עכבר שניתן לשחזור של אלוטרנסלנטציה מורכבת של גפיים אחוריות לצוואר הטרוטופית. פרוטוקול סופר-מיקרוכירורגי זה, הכולל אנסטומוזות כלי דם בקוטר 0.3-0.5 מ"מ, משלב הנחיית חוטי ניילון ושרוול ורידי. הוא מספק פלטפורמה אמינה למחקרים תרגומיים על סבילות, פגיעות איסכמיה-רפווזיה, ומנגנונים אימונולוגיים באלוטרנסרפלנטציה של כלי דם מרוכב.

השתלת גפה אחורית לצוואר הטרוטופית בעכבר: מודל סופר-מיקרוכירורגי של אלוטרנספלינצ'נציה מורכבת וסקולרית

טכניקה מודגמת עבור ההליך המיקרו-כירורגי להשתלה הטרוטופית של לבבות בעכברים, כולל שיטות פשוטות לקצירת תורם ואנסטומוזיס של כלי הדם המקבל.

שיטה שונה לHeterotopic מאוס לב Transplantion

למדו מודל טראומה בעכברים לחקר התאבנות הטרוטופית באמצעות כריתת גיד אכילס וכוויה חלקית. שיטה זו מאפשרת לחקור תהליכי היווצרות עצם אקטופית ללא גורמים חיצוניים.

ישירה עכבר טראומה / צרוב דגם של Heterotopic התאבנות

גלה סרטונים נוספים