このプロトコルの目的は、長手方向評価できる生体内で半自動マイクロ断層レントゲン写真撮影に基づいて定量的構造解析を用いた裸ラット骨粗鬆症による脊椎圧迫骨折モデルを生成することです。
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この記事について
サマリー
要約
骨粗鬆症による脊椎圧迫骨折 (OVCFs) は、世界の人口年齢として有病率の増加とともに共通と臨床的に満たされていない必要です。動物の OVCF モデルは、並進ティッシュ エンジニア リング戦略の前臨床開発に不可欠です。モデルの数が現在存在している間このプロトコルは単一の裸ラットで複数の再現性の高い椎体欠陥を誘導するための最適化手法について説明します。新規縦半自動マイクロ断層レントゲン写真撮影 (µCT)-椎体欠陥に基づいて定量的構造解析はまた、詳細な。簡単に言えば、手術後に複数の時間ポイントでラットをイメージしました。1 日目のスキャンが標準位置に向きを変えると関心の標準的な量を定義しました。各ラットのそれに続く µCT スキャンは、関心の同じボリュームを新しい骨の形成の評価を分析したので 1 日目スキャンに自動的に登録されました。この柔軟なアプローチは、様々 な他のモデルの正確な 3 D 半自動線形から縦断的イメージングによる解析を恩恵に合わせることができます。一緒に取られて、このプロトコルでは、骨粗しょう症や骨の研究のための容易に定量化できると簡単に再現できるシステムをについて説明します。提案されたプロトコルは、2.7 と 4 h 生成、イメージ、および組織のサイズおよび装置によって 2 つの椎体欠陥を分析して裸の卵巣摘出ラットにおける骨粗鬆症を誘発する 4 ヶ月かかります。
概要
世界中で以上 2 億人は骨粗鬆症1に苦しんでいます。骨密度 (BMD) の低下基礎となる病理学的、変更された骨微細構造骨の脆弱性と、その結果、破壊2の相対リスクを増やします。骨粗鬆症は横行し、誰がそれを主要な公衆衛生問題に定義の健康に有害です。さらに、世界の人口を年齢どおり、骨粗しょう症がより一般的になると予想されます。
骨粗鬆症性椎体圧迫骨折が最も一般的な脆弱性骨折は、米国で年間 750,000 以上と推定です。9 倍より高い死亡率率は3として重要な罹患率と同じくらいに関連付けられます。臨床試験で現在亀背形成術、椎体形成術などの利用可能な外科的介入がないのより効果的なよりも偽治療4、5、これらの患者に利用できるだけ痛みの管理を離れることが判明。現在の OVCF 治療法が限られているので障害6,7、8をレプリケートすることができます動物のモデルを開発することが不可欠です。このような動物のモデルは、現在の治療法の研究と臨床に変換する新規....
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プロトコル
機関動物ケアおよび使用委員会 (IACUC) ヒマラヤスギ シナイの医療センター (プロトコル # 3609) によって承認されたプロトコルの下ですべての動物実験を行った。すべてのイメージングおよび外科手術の麻酔を投与されました。すべての動物は、承認された IACUC プロトコルに従って収容された
。注: このプロトコルの実験的なデザインは、 図 1 に示します。6 週齢のラットの卵巣を摘出手術餌を 0.01% 0.77% カルシウムとリン酸から成る LCD を購入します。液晶ディスプレイの 4 ヶ月の期間の後、第 4 と第 5 腰椎椎体 (L4-L5) の臨界サイズ椎体欠陥をドリルします。術後、1 日目と欠陥設立後 2、4、8、12 週間のラットをイメージします。1 日目のスキャンの欠陥余白を見つけて標準の位置、向きを変える興味 (VOI) の円柱形状ボリュームを定義します。(すなわち 2、4、8、12 週間) 対応する 1 日目スキャン用に定義された標準的な位置にそれぞれのラットのそれに続く µCT スキャンを自動的に登録します。登録スキャンする定義済み VOI の 1 日を適用します。骨体積密度と、ヴォイスの見掛け密度を評価します
。1 骨粗鬆症誘導
- 0.01% 0.77% カルシウムとリン酸から成る液晶ディスプ....
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結果
このプロトコルを使用して、1 つはイメージでき、n の再生を定量化する異なる時間ポイント間 8 モデル骨粗鬆症性椎体欠陥を =。登録手続きによって得られる解剖学的な一致はすべての時点で同じ VOI の分析のためできます。元の不具合の余白を認識しないときにも、非常に正確な縦 3 D 組織計量解析でこの結果します。骨再生 (図 7) の縦断的評価の例として (1 日目、2 週目、4 週目、8 週目、12 週) の 5 つの時間ポイントを使用しました。2D 断面の例のように図 7Aの) 3 D 画像の定性的評価と骨量 (BVD) と品質 (AD) (図 7 b) の量的な比較によって、再生を評価できます。新たに形成された骨の次の形態計測学的指標を定めることができる: (i) テレビ、骨と軟部組織のボリューム (テレビ、mm3); を含む(ii) 量の石灰化組織 (BV、mm
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ディスカッション
骨粗しょう症は、脊椎の椎体の崩壊、その結果負荷の増大による脊椎圧迫骨折の最も一般的な原因です。ただし、本物と同様の脊椎骨崩壊を複製する齧歯動物で傷害を生成する実質的に不可能です。研究者が OVCFs16,17,18,19,20,21,24を模倣する椎体の中央に円筒空洞を作成する代わりに、,38,39. 重要なサイズの欠陥が自然に治癒しない完全に 3 ヵ月後のオペアンプ16,
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開示事項
本研究は、再生医学 (CIRM) (TR2-01780) カリフォルニア研究所からの助成金によって支えられました。
謝辞
研究は、再生医学 (CIRM) (TR2-01780) カリフォルニア研究所からの助成金によって支えられました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| イソフルラン | MWI動物の健康、パサデナ、カリフォルニア州 | 501017 | |
| BetadineSolution | MWI動物の健康、パサデナ、CA | 4677 | |
| クロルヘキシジングルコン酸2%スクラブ | MWI動物の健康、パサデナ、カリフォルニア州 510083 | ||
| イソプロピルアルコール70%クォート | MWI動物の健康、パサデナ、カリフォルニア州 | 501044 | |
| Carprofen | MWI動物の健康、パサデナ、CA | 26357 | |
| ブプレノルフィン 0.3 mg/mL | MWI アニマルヘルス、パサデナ、CA | 56163 | |
| 卵巣摘出術 Athymic ヌードラット | Harlan Laboratories、インディアナポリス、インディアナ州 | Hsd:RH-Foxn1 rnu | |
| 低カルシウム食品 | Newco Distributors, Inc., CA | 1814948 (5AV8 AIN-93M w/low calcium) | |
| Phosphate Buffered Saline | Life Technologies Corporation | ||
| Dermabond | J & J ETHICON | DHVM12 | |
| 麻酔器 | パターソン・サイエンティフィック | TEC 3EX | |
| スライドトップ インダクションチャンバー | パターソン・サイエンティフィック | 78917833 | |
| プロステーション ヒーテッド・ワークステーション | パターソン・サイエンティフィック | 78914731 | |
| サージカル・ドレープ | HALYARD HEALTH INC | 89101 | |
| 磁気固定具引き込みシステム | Fine Science Tools、Inc.、CA | 18200-50 | |
| 剖はさみ、10 cm、湾曲、SS | World Precision Instruments、FL | 14394 | |
| リスはさみ、11.5 cm、45 °アングル、鋸歯状、シャープ/シャープ | ワールド精密機器、FL | 503225 | |
| 鉗子、no.5 | ワールド精密機器、FL | 555048FT | |
| マイクロモスキート止血鉗子 | ワールド精密機器、FL | 503360 | |
| 綿ガーゼ | メドトロニック、ミネアポリス、ミネソタ州 | 9024 | |
| 吸収槍-マウント/滅菌 | ファインサイエンスツール、CA | 18105-01 | |
| シリンジ、1 mL | TERUMO TERUMO MED | SS-01T | |
| 針、25 ゲージ | BD MED SYS インジェクション システム | ||
| 層流フード | Baker | SterilGARD e3-Class II Type A2 バイオセーフティ キャビネット | |
| サーマル 焼灼ユニット | World Precision Instruments, FL | 501292 | |
| Micro-Drill OmniDrill115/230V | World Precision Instruments, FL | 503598 | |
| Trephines for Micro Drill, 2 mm diameter | Fine Science Tools, CA | 18004-20 | |
| 3-0 Vicryl 未染色 27インチSHテーパー | J AND J ETHICON | 1663G | |
| 4-0 エチロンブラック 18インチPC3 従来の切断 | J AND J ETHICON | 1954G | |
| Conebeam in vivo microCT (vivaCT 40) | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
| SCANCO Medical microCT systems software suite | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
| Analyze software Biomedical | Imaging, Mayo Clinic, Rochester, MN | Analyze 12 | 画像解析ソフトウェア |
| Veterenery eye ointment |
参考文献
- Wang, M. L., Massie, J., Perry, A., Garfin, S. R., Kim, C. W. A rat osteoporotic spine model for the evaluation of bioresorbable bone cements. Spine J. 7 (4), 466-474 (2007).
- Consensus development conference: prophylaxis and treatment of osteoporosis. Am J Med
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