マウスの簡単な重要なサイズの大腿欠陥モデル

サマリー

動物モデルは、生物医学研究において深刻な骨損傷を模倣するために頻繁に使用されます。マウスはサイズが小さいため、ほとんどの研究グループの能力を超えています。ここでは、マウスの実験的大腿骨欠損を確立および分析するための簡単な方法について説明します。

要約

骨は驚くべき再生能力を持っていますが、深刻な骨の外傷はしばしば適切に治癒しない損傷をもたらします。実際、四肢骨折の10分の1は、患者の外傷、病気、または年齢の程度により、完全に治癒しません。骨再生戦略を改善する能力は、試験動物における重篤な骨外傷を模倣する能力に大きく依存していますが、大きな骨病変の生成と安定化は技術的に困難です。 ほとんどの場合、深刻な長骨外傷は、自然に治癒しない欠陥を確立することによって実験的に模倣されます。これは、骨断面の直径の1.5倍を超える骨セグメントを完全に除去することによって達成されます。次に、骨折エッジの適切な向きを維持し、可動性を可能にするために、金属インプラントで骨を安定させます。

その小さなサイズと長骨の脆弱性のために、マウスにおけるそのような病変の確立は、ほとんどの研究グループの能力を超えています。そのため、長骨欠損モデルはラットや大型の動物に限定されています。それにもかかわらず、マウスは、遺伝子組み換えを行い、ヒトの細胞や組織を拒絶しない免疫不全株として育種できるという点で、研究に大きな利点をもたらします。

ここでは、標準的な実験室および獣医用機器を使用して、マウス大腿骨の分節欠損の生成を容易にする技術を実演します。実践により、固定装置の製作と外科的移植は、訓練を受けた獣医師や動物研究担当者の大多数にとって実現可能です。また、サンプルデータを用いて、モデルの骨治癒を定量的に分析するための方法論を提供します。

概要

これは、治療骨折を有する患者のために外科的に50万手続きは骨移植片²の使用を含む。米国の人口の半分は65 ¹歳までに骨折を経験していると推定されており、この数は、ますます高齢化、人口³に上昇すると予想されている。骨が完全に瘢痕なしに治癒する能力を有するいくつかの臓器の一つであるが、プロセスは^3,4失敗する場合がある。状況や処理の品質に応じて、長骨骨折の2〜30％は、非組合^3,5で得られた、失敗。定義、偽関節、大きさのクリティカルまたは非組合骨損傷上のいくつかの議論が残っているものの、一般的に被検体⁶の自然な寿命にわたって治癒しない怪我を指します。実験目的のために、この期間は、平均的なサイズの骨損傷の完全な治癒に必要な平均時間に短縮される。非組合骨病変はNUMのために起こるerousの理由が、主な要因は、原因疾患や年齢⁷に批判的にサイズのギャップ、感染、貧しい血管新生、タバコの使用、または阻害osteoregenerative容量になり、極端な外傷が含まれる。非組合が正常に処理されたとしても、それは損傷の種類と⁸を採用アプローチに応じて、手順6万ドルを超える費用がかかる。

中程度の場合には、自家骨髄移植が用いられる。この戦略は、損傷部位でのドナー部位および移植から骨の回復を伴う。このアプローチは非常に有効....

プロトコル

注：このプロトコルは、ジャクソン·ラボラトリーズから取得した女性のヌード（民/ J）マウス（18〜25グラム、6週間）のために設計されています。マウスの系統は解剖学と成長率の点で若干異なるので、私たちは、ピンの製作がライブの被験者への移植の前に、受信者の株、性別や年齢に合わせて最適化されていることを助言する。株を注意深く一致した場合に、ピンと髄腔との間の締まり嵌めは、再現性が高い。住宅、食事療法および一般的な畜産のための手順は、このプロトコルの範囲を超えていますが、すべてのマウスは、実験動物の管理と使用に関する指針（ ^第8版）と動物実験で設定された機関の方針に従って収容し、スコットと白病院で使用委員会（IACUC）と比較医学部（DCM）。

ピンの1の作製

図2：ピンアセンブリ。 （A）アセンブリが5mmから4mmの直径の円筒裁断厚いゲルフォームシートの様々な段階での外科鋼管の写真。（B）に組....

結果

マウスは、一般的に意識を回復し、後肢の移動に麻酔の中止後5〜10分。最初の5日間、それは個別にマウスを収容し、四肢の過剰使用を防止するための環境エンリッチメントを導入することをお勧めします。この目的のために、イグルー型の巣は、巣の建物の必要性を低減し、休息をお勧めします。また、ケージの床に食品及びヒドロゲルの提供は、ピンの変位の確率を減少させることを観察した。制度的に承認されたポリシーに従って、必要に応じて、5日間の期間中、鎮痛は、投与されるべきである。元の術前の体重の約15％までの重量損失は、5日間の術後期間中に可能である。二十四時間、手術後、患肢のX線は、ピン配置を評価することをお勧めします。ピンは、完全に、カラーに対して欠陥フラッシュのエッジと近位および遠位髄運河（ 図2Cに挿入されるべきである図2E、 図5E、および図6A）。これが発生した場合、修正手術のために提供すべきである（症例の<5％）まれに、ピンは、治癒および動物使用プロトコルの初期段階でずれになり得る。それは、マウスの大腿骨にね.......

ディスカッション

ここで、我々は、標準的な実験および獣医装置を使用して、マウスの大腿骨の臨界サイズのピンで安定化された欠陥を生成する簡単な方法を説明する。ピンのアセンブリと、外科的処置自体は練習が必要ですが、それはよくよく訓練された生物医学研究者や獣医師の能力の範囲内である。

ピンは、技術的により実現可能な外部固定またはインターロックねじを採用し、より複雑なアプローチよりも手続きをする、追加の固定せずに髄管内に位置している。いくつかのねじれ運動は、治癒の初期段階の間に起こるかもしれないが、インプラントと骨内膜との間にしっかりと締まり嵌めになるように、これは、ピンの直径と、髄管のリーミング十分に注意することによって最小化される。年齢や性別の近交系とのマッチングを慎重に選択することで、フィット感は数日以内に、再現性、堅牢になります。それにもかかわらず、ウィスコンシン3D印刷技術の出現番目は、ねじれ運動をさらに粗面及び/または有刺付着部位を組み込んピンのより洗練されたバージョンで低減できることが期待される。ピンの製造の容易さ及び皮下チューブサイズの多種多様の利用可能性も関わらず、天然のまたは実験の骨表現型.......

材料

この記事で使用された材料の一覧

名前	会社	カタログ番号	コメント
Pin assembly
Dremel 回転工具	Dremel	8220	または同等品
ヘビーデューティ カットオフ ホイール	Dremel	420
サージカル チューブ 19 G	スモールパーツ (アマゾン)	B000FMZ8LY	OD 1.07 mm、内径0.889 mm
サージカルチューブ 21 G	スモールパーツ (アマゾン)	B000FMZ8YQ	OD 0.82 mm、内径0.635 mm
サージカルチューブ 22 G	スモールパーツ (アマゾン)	B000FMYLZS	OD 0.719 mm、内径0.502 mm
サージカルチューブ 23 G	スモールパーツ (アマゾン)	B000FN0SY0	OD 0.643 mm、内径0.444 mm
シアノアクリレート接着剤	ロックタイト	1365882
エメリーディスク	ドレメル	413
ゴム研磨点	ドレメル	462
フェルト研磨ディスク	ドレメル	414
ゼラチンスポンジ	サージフォーム/エチコン	1974
パンチ生検カッター	ミルテックス	33-34
手術/術後
暖かいパッドと循環ポンプ	ストライカー/サーモケア	TP700、TP700C、TPP722
カバレッジ 四元スプレー	Steris	1429-77
ビーズ滅菌器	発芽器/CellPoint 香り	発散器 500
麻酔システム	VetEquip Inc	901806または901807/901809
イソフルオラン麻酔薬	VETone/MWI	501017、502017
外科用消毒剤	クロラプレップ/ケアフュージョン	260449
外科用ツール	ファインサイエンスツール	様々な	推奨 ドイツ製
フェイスプロテクション	スプラッシュシールド	4505
充電式高速ドリル	ファインサイエンスツール	18000-17
ダイヤモンドカッティングホイール	Strauss Diaiond	361.514.080HP
吸収性縫合糸	Covidien	UM-213
アウター縫合糸	Ethicon	668G	または同等の
Vetbond	3M	1469SB	または同等の
ハイドレーションジェル	クリア H2O	70-01-1082
ダイエットジェル	クリア H2O	72-01-1062
ブプレノルフィン	レキットとベンクサー	12496-0757-01	規制物質
マウスイグルー	Bio Serv	K3328, 3570,3327
安楽死カクテル	Euthasol/Virbac	710101	規制物質
Analysis
>Live animal imager	Orthoscan	FD Pulse	または同等の
Micro-CTユニットおよびソフトウェア	Bruker	Skyscan1174	または同等の
シーリングフィルム/パラフィルムM	VWRまたはFisher	100501-338, S37441
*一般的なソースは、ガウス、カーテン、防護服、動物介護機器など、他のすべてのアイテムに適しています。

の