足首距骨下複合関節(ASCJ)は足のコアであり、日常生活におけるバランス制御に重要な役割を果たします。スポーツ傷害は、しばしばこの関節の不安定性につながります。ここでは、靭帯離断によるASCJの不安定性のマウスモデルについて述べる。
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この記事について
サマリー
要約
足首の捻挫は、おそらく日常生活で最も一般的なスポーツ傷害であり、多くの場合、足首-距骨下複合関節(ASCJ)の不安定性をもたらし、最終的には長期的には心的外傷後変形性関節症(PTOA)につながる可能性があります。しかし、損傷メカニズムの複雑さと、斑状出血、血腫、または外側足の圧痛などの臨床症状のため、ASCJの不安定性の診断と治療に関する臨床的コンセンサスはありません。マウスの後足の骨と靭帯の筋骨格構造はヒトに匹敵することから、ASCJ周辺の靭帯の切断により、マウスのASCJ不安定性の動物モデルを確立した。このモデルは、平均台試験、フットプリント分析(マウスの運動レベルとバランス能力の評価)、熱侵害受容評価(マウスの足の感覚機能の評価)、マイクロコンピュータ断層撮影(CT)スキャン、関節軟骨の切片染色(マウスの関節軟骨の損傷と変性の評価)など、一連の行動テストと組織学的分析を通じて十分に検証されました。ASCJ不安定性のマウスモデルの確立に成功すれば、損傷メカニズムに関する臨床研究に貴重な参考資料を提供し、足首捻挫のより良い治療法の選択肢をもたらすでしょう。
概要
足首の捻挫は、世界中で最も一般的なスポーツ傷害の1つです。米国では毎日10,000人が負傷していると推定されており1、そのうちスポーツ関連の負傷は15%〜45%を占めています2。米国における足首の捻挫の治療に関連する医療費は、年間42億ドルにのぼります3,4,5。慢性的な足の不安定性は、足首の捻挫に続く一般的な問題であり、足首や距骨下の不安定性を含む足首の捻挫の約74%で発生します6。しかし、臨床症状や徴候が似ているため、慢性的な足首の不安定性が慢性的な距骨下関節の不安定性も伴うかどうかを医療スタッフが区別することは困難であり、その結果、慢性的な距骨下不安定性は簡単に見逃される可能性があります。したがって、慢性足首距骨下複合関節(ASCJ)不安定性(慢性足首不安定性と慢性距骨下不安定性の両方を含む特定のタイプの慢性足の不安定性)の真の発生率は、報告されている7,8,9よりも高い可能性があります。慢性的な足首-距骨下複合関....
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プロトコル
すべての動物実験は、実験動物の飼育と使用に関するガイドラインに従って実施され、東呉大学の動物実験施設の飼育と使用委員会によって承認されました。
1.外科的処置
- 生後6週齢のC57BL/6雄マウス21匹を、横頸靭帯および前距腓靭帯群、横頸靭帯および三角筋靭帯群、偽手術群の3群に分ける。すべてのマウスが特定の病原体フリー(SPF)基準を満たす環境で飼育されていることを確認してください。
- 実験前の2週間、マウスを新しい飼育環境(明暗サイクル12時間/12時間、温度と湿度のそれぞれ18〜22°Cと40%〜70%の一定温度)に順応させる。実験の1週間前に、マウスに平均台と歩行のトレーニングを行い、平均台またはU字型のパイプの一方の端からもう一方の端まで停止せずに移動させます。
- 8週齢で、綿球を2mLのイソフルランで濡らし、完全に揮発させるために密閉容器に入れて、イソフルラン吸入を使用してマウスに麻酔をかけます。マウスの活動を監視し、マウスの活動が大幅に減少するまで吸入を続けます。マウスのつま先をつまんで反応を観察して、麻酔の深さを決定します。気化したイソフルラン(2%)をフェイスマスクを通して吸入し、その後の手術中にマウスの麻酔を維持します。麻酔中は獣医の眼軟膏を使用して、目の乾燥を防ぎます。
- 麻酔後、マウスの右後肢の足首関節の毛をシェーバーで取り除き、露出した皮膚をヨウ素....
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結果
相関データの統計分析は、オンライン統計分析ツールを使用して実行しました。正規分布と分散の均一性の2つの検定を満たしたデータは、一元配置分散分析によるさらなる統計分析に使用されました。データが2つの検定を満たさない場合、Kruskal-Wallis検定が統計分析に使用されました。データは標準偏差±平均値で表され、 p < 0.05 は統計的に有意であると見なされました。
平均台試験
各ステージで各マウスが平均台を2回通過するのに必要な平均時間の統計解析では、手術前にマウスの各グループが平均台を通過するのに必要な時間に統計的な差はないことを示しました(p = 0.73)。手術の3日後、CL+ATFL群およびCL+DL群のマウスは、偽群のマウスと比較して平均台の通過に要する時間が長く、その差は統計学的に有意であった(p < 0.05)。手術後4週間、CL+ATFL群およびCL+DL群のマウスが平均台を通過するまでに要する時間は、偽群のマウスと比較して有意差>認められなかった(<.......
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ディスカッション
本研究では、CL+ATFLまたはCL+DLをトランセクトすることにより、ASCJ不安定性の2つのマウスモデルの構築に成功しました。マウスが平均台を通過する時間は、手術後8週間と12週間で有意に増加し、これは、足首関節の外側靭帯を切断することによってハバード・ターナーチームが得た結果と同様である23,24。右足滑走試験では、靭帯を切断した2群のマウスの滑走時間が偽群のマウスよりも有意に長く、術後12週で滑走時間が最大となることが観察され、靭帯を切断した2群のマウスはASCJが不安定であった可能性が示唆された。歩行試験では、マウスの歩幅は加齢とともに徐々に長くなるが、靭帯を切断した2群のマウスの12週の歩幅は偽群よりも短く、CL+ATFL群の歩幅は偽群よりも7.2%短いことが示された。以上の結果を総合すると、靭帯切断のマウス2群の運動レベルと平衡感覚が著しく損なわれていたことが示唆された。
CT画像の3次元再構成では、靭帯を切断した2群のマウスのASCJ関節面が偽群のマ.......
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開示事項
どの著者も相反する利害関係を持っていません。
謝辞
この研究は、江蘇省政府の奨学金プログラムと江蘇省高等教育機関の優先学術プログラム開発(PAPD)の支援を受けました。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| 5-0外科用ナイロン縫合 | 寧波メディカルニードル株式会社 | ||
| 酸性エタノール分化溶液(1%) | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | R20778 | |
| 接着剤スライド江 | 蘇泰会社 | ||
| アンモニア溶液(1%) | 上海Yuanyeバイオテクノロジー株式会社 | R20788 | |
| 無水エタノール | Shanghai Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd. | ||
| 酢酸水溶液(1%) | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | R20773 | |
| ブラックキューブカセット | Shanghai Yizhe Instrument Co., Ltd. | ||
| 遠心分離機の管15ml | 北京Soleiboの技術Co.、株式会社 | YA0476 | |
| 遠心分離管50ml | 北京Soleibo技術有限公司 | YA0472 | |
| カバーガラス | 江蘇省泰公司 | ||
| CTAnソフト | ブルーサイエンティフィック | マイクロCT解析ソフト | |
| データビューソフト | AEMC機器 | 商用データ解析ソフト | |
| エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム(EDTA-2Na) | 北京杉竺博技術有限公司 | E8490 | |
| 電気インキュベーター | 蘇州Huamei機器工場 | ||
| フィン | ライカ、ドイツ | 39001006 | |
| エオシン染色液(アルコール可溶性、1%) | 上海元傑バイオテクノロジー株式会社を埋め込む。 | R30117 | |
| 高速グリーン染色ソリューション | Sigma-Aldrich、米国 | F7275 | |
| 歩行紙 | 保定華栄製紙工場 | ||
| GraphPad プリズム 8.0 | GraphPad ソフトウェア | オンライン統計分析ツール | |
| Iodophor 綿球 | 青島 Hainuo Bioengineering Co., Ltd. | ||
| ライカ818ブレード | ライカ、ドイツ | ||
| Micro-CT | Skyscan、ベルギー | SkyScan 1176 | |
| マイクロマニピュレーション顕微鏡 | Suzhou Omet Optoelectronics Co., Ltd. | ||
| 模倣ソフトウェア | Materialise | 3D医用画像処理ソフトウェア | |
| 変性ハリスヘマトキシリン染色 | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | R20566 | |
| マウス抗マウスII型コラーゲン | American Abcam Company | ||
| NaOH | Shanghai Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd. | ||
| N-ブタノール | 上海シノファームグループ化学試薬有限公司 | ||
| 中性ホルマリン固定剤(10%) | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | ||
| 中性樹脂 | Sigma-Aldrich, USA | ||
| Nrecon reconコンストレーションソフトウェア | マイクロフォトニクス株式会社 | ||
| オークスバリカン | オークスグループ株式会社 | ||
| パラフィン包埋装置 | ライカ、ドイツ | ||
| PHメーター | Shanghai Leitz Company | ||
| Phosphate Buffered Saline (PBS) | American Biosharp | ||
| 生理食塩水 (哺乳動物用、無菌) | Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. | R22172 | |
| サフラニン O-染色液 | Sigma-Aldrich, USA | HT90432 | |
| 生理食塩水 (0.9%) | Shanghai Baxter Medical Drug Co., Ltd. | ||
| シェー | カーHaimen 麒麟鐵楽器製造有限公司 | ||
| SPSS 23 | IBM | オンライン統計分析ツール | |
| タブレットマシン | ライカ、ドイツ | ||
| 組織スライサー | ライカ、ドイツ | ||
| Ugo Basile | Ugo Basile生物学研究会社 | ||
| 直立蛍光顕微鏡 | ツァイスアクシオバート、ドイツ | ||
| U字型プラスチックチャネル | 上海Yizhe楽器有限公司 | ||
| 獣医用眼軟膏 | ファイザー | ||
| キシレン | 上海シノファームグループ化学試薬有限公司 | ||
| YLS-10B ホイール疲労試験機 | 済南一燕技術開発有限公司 |
参考文献
- Waterman, B. R., Belmont, P. J. Jr, Cameron, K. L., Deberardino, T. M., Owens, B. D. Epidemiology of ankle sprain at the United States Military Academy. American Journal of Sports Medicine. 38 (4), 797-803 (2010).
- Fong, D. T., Chan, Y. Y., Mok, K. M., Yung, P. S., Chan, K. M.
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再版と許可
