Utilizzo di topi knockout Stat3 inducibili specifici per il lignaggio osteoblastico per studiare il rimodellamento dell'osso alveolare durante il movimento ortodontico dei denti

Yuanqi Liu; Siyuan Sun; Ziyi Jiang; Xinyi Gong; Yiling Yang; Yanfei Zhu; Hongyuan Xu; Anting Jin; Xiangru Huang; Xin Gao; Tingwei Lu; Jingyi Liu; Xinyu Wang; Qinggang Dai; Lingyong Jiang

doi:10.3791/65613

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Articolo metodologico

Utilizzo di topi knockout Stat3 inducibili specifici per il lignaggio osteoblastico per studiare il rimodellamento dell'osso alveolare durante il movimento ortodontico dei denti

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DOI:

10.3791/65613

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21 luglio 2023

Yuanqi Liu^*¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Siyuan Sun^*¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Ziyi Jiang^*⁶ , Xinyi Gong¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Yiling Yang¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Yanfei Zhu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Hongyuan Xu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Anting Jin¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Xiangru Huang¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Xin Gao¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Tingwei Lu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Jingyi Liu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Xinyu Wang¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Qinggang Dai²^,³^,⁴^,⁵^,⁷ , Lingyong Jiang¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Center of Craniofacial Orthodontics, Department of Oral and Cranio-maxillofacial Surgery, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, ²College of Stomatology, Shanghai Jiao Tong University, ³National Center for Stomatology, ⁴National Clinical Research Center for Oral Diseases, ⁵Shanghai Key Laboratory of Stomatology, ⁶Shanghai Starriver Bilingual School, ⁷The 2nd Dental Center, Ninth People’s Hospital, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

^* These authors contributed equally

In questo articolo

Sommario

Questo studio fornisce un protocollo per l'utilizzo di topi knockout Stat3 inducibili specifici per il lignaggio osteoblastico per studiare il rimodellamento osseo sotto la forza ortodontica e descrive i metodi per analizzare il rimodellamento dell'osso alveolare durante il movimento ortodontico dei denti, facendo così luce sulla biologia meccanica scheletrica.

Abstract

L'osso alveolare, con un alto tasso di turnover, è l'osso più attivamente rimodellante del corpo. Il movimento ortodontico dei denti (OTM) è un processo artificiale comune di rimodellamento dell'osso alveolare in risposta alla forza meccanica, ma il meccanismo sottostante rimane sfuggente. Studi precedenti non sono stati in grado di rivelare il meccanismo preciso del rimodellamento osseo in qualsiasi tempo e spazio a causa delle restrizioni relative al modello animale. Il trasduttore di segnale e attivatore della trascrizione 3 (STAT3) è importante nel metabolismo osseo, ma il suo ruolo negli osteoblasti durante l'OTM non è chiaro. Per fornire prove in vivo che STAT3 partecipa all'OTM in punti temporali specifici e in particolari cellule durante l'OTM, abbiamo generato un modello murino knockout Stat3 specifico per il lignaggio osteoblastico inducibile dal tamoxifene, applicato la forza ortodontica e analizzato il fenotipo dell'osso alveolare.

La tomografia microcomputerizzata (Micro-CT) e la stereomicroscopia sono state utilizzate per accedere alla distanza OTM. L'analisi istologica ha selezionato l'area situata all'interno di tre radici del primo molare (M1) nella sezione trasversale dell'osso mascellare come regione di interesse (ROI) per valutare l'attività metabolica degli osteoblasti e degli osteoclasti, indicando l'effetto della forza ortodontica sull'osso alveolare. In breve, forniamo un protocollo per l'utilizzo di topi knockout Stat3 inducibili per il lignaggio osteoblastico specifico per studiare il rimodellamento osseo sotto forza ortodontica e descrivere metodi per analizzare il rimodellamento osseo alveolare durante l'OTM, gettando così nuova luce sulla biologia meccanica scheletrica.

Introduzione

È generalmente noto che l'osso è sottoposto a costante ricostruzione per tutta la vita, in risposta a forze meccaniche secondo la legge di Wolff ^1,2. Un'adeguata stimolazione meccanica, come la gravità e l'esercizio quotidiano, mantiene la massa ossea e la forza e previene la perdita ossea stimolando sia gli osteoblasti che gli osteoclasti. Gli osteoclasti, responsabili del riassorbimento osseo 3,4,5,6,7, e gli osteoblasti, responsabili della formazione ossea