生理学的または病理的条件下で、治癒過程の異なる段階にわたって様々な治療薬を評価できるラット皮膚創傷モデルが記述されます。さらに、組織修復中の創傷収縮率を監視するための手動平面測定のプロトコルも詳細に示されています。
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この記事について
サマリー
要約
皮膚創傷の治癒は、炎症、増殖、再形成の協調した段階を含む複雑な生物学的プロセスです。創傷治癒の根本的なメカニズムをより深く理解する必要性から、切除動物創傷モデルはこの過程の知識を深め、新しい治療アプローチの開発を促進するために広く用いられています。このようなモデルでは、パンチ生検を用いた皮膚創傷の誘導がよく用いられます。なぜなら、標準化された病変が得られるからです。しかし、この技術は病変を円形に限定するため、一部の実験目的には適さない場合があります。この文脈では、ラットに標準化された正方形モデルを用いた全層切除皮膚創を誘発するための簡単で再現可能な外科プロトコルを提示します。この方法論により、さまざまなサイズや形状の病変を作成でき、各研究の具体的な目的に合わせた実験的柔軟性が高まり、生理学的または病理的条件下での治癒過程のモニタリングが可能になります。さらに、手作業による創傷収縮率のモニタリング方法も記述されています。このプロトコルの実行には細部への注意と技術的な熟練度が必要ですが、高度な外科的技術は必要ありません。
概要
皮膚創傷治癒は、組織の完全性を回復することを目的とした複数の協調的な出来事から成る、複雑で組織的な生物学的プロセスです。この現象は、止血や炎症、増殖、再形成など、異なるが重なる段階を経て進行します。炎症期は創傷形成から数分後に始まり、損傷後24時間から48時間の間にピークを迎え、免疫細胞の動員と炎症メディエーターの放出を伴います。増殖期は再上皮化と肉芽組織の形成によって特徴づけられ、損傷から4〜5日後に始まり、数週間続くこともあります。最後に、創傷はリモデリング期に入り、損傷後3週目に始まり、数ヶ月から数年にわたって続くことがあり、組織再編成が特徴です。治癒が正常に進まない場合、慢性的な傷を生む可能性があり、これは患者と医療システムの双方に大きな負担となります3。これにより、新しい治療法の開発の必要性が強調されます。
動物からすべての皮膚層(表皮、真皮、皮下組織)を外科的に除去して切除創を作ることで、炎症、肉芽組織形成、再上皮化、血管新生、再形成過程の調査が可能となります。近年、創傷治癒モデルの採用により多くの発見が可能となり、この過程を促進する分子および細胞の出来事に関す....
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プロトコル
すべての実験手順は、サンタクルス州立大学(UESC)の動物利用倫理委員会(CEUA)によって承認されました。ウィスターラット(Rattus norvegicus)は、UESCの動物繁殖・維持・実験実験室(LaBIO)/動物施設から、CEUA/UESCプロトコルNo. 010/25に基づき取得されました。すべての動物処置はNIHの実験動物ケア・使用ガイドに従って実施され、動物福祉および倫理的利用に関する機関のガイドラインに準拠していました。実験プロトコルの全体設計は 図1に示されており、このプロトコルで使用される材料や機器は補助資料として利用可能な 材料表 に詳細記載されています。
図1:ラットモデルにおける皮膚創傷誘導プロトコルの実験設計。(A
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結果
この実験では、シルバースルファジアジンを基準処理として使用しました。製品は病変誘導から24時間後に創傷床に局所的に塗布されました。シルバースルファジアジンの選択は、抗菌薬としての臨床的利用および皮膚創傷の管理における確立された利用に基づいています。データは中央値および四分位数の範囲として提示され、実験時点あたりn=5頭の動物がいます。 図3A は、誘導分娩日(D0)および各動物の安楽死日に対応する3日目、7日目、14日目、21日目における皮膚創傷の巨視的変化を示しています。 図3B は、ImitoWoundソフトウェアを用いて解析した手動創傷プラニメトリーのデータを示しており、時間経過による面積測定が可能です。
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ディスカッション
人間の創傷治癒に関する知識は大きく進歩していますが、この分野の研究においては、実験モデルの利用が本質的な困難や制約を生み出しています。この文脈において、本プロトコルは従来の手法に代わる方法として、ラットの側面にメスを用いて誘導する全層切除創モデルを記述することを目的としました。円形パンチ生検の使用に関連する背側領域は、皮膚治癒研究で最も広く用いられる方法です。しかし、側面を代替解剖部位として用いることもよく知られており、組織修復の評価において同等の適用性を示している 21,22,23。他のマウスモデルと同様に、このプロトコルは創傷収縮過程の影響を受けており、これは損傷後の皮膚収縮を担う筋肉層であるパニクルス・カルノススに直接関連する現象です。傷口の周囲にシリコーンスプリントを使用することでこ.......
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開示事項
著者たちは競合する利害関係を一切認めていない。
謝辞
バヒア州のアンパロ・ア・ペスキサ財団(FAPESB)およびニベル・スペリオル・アペルフェイソアメント・デ・ペソアル・デ・ニベル・スペリオル(CAPES)に感謝申し上げます。財政支援のために、Pró-Reitoria de Pesquisa e Pós-Graduação(PROPP/UESC)、微生物の生物学・バイオテクノロジーの大学院プログラム(PPGBBM/UESC)も提供しました。また、獣医病院(HVET/UESC)にも手術室と機器を提供していただき感謝いたします。
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材料
| 名前 | 会社 | カタログ番号 | コメント |
|---|---|---|---|
| アルコール（エタノール70%） | Dinâmica | P.01.0024.006.06.81 | 抗菌処理 |
| 解剖用鉗子 | Sigma-Aldrich | F3892 | ステンレス製 |
| 包帯 | どれでも | 該当なし | 創傷保護 |
| キャリパー | ミツトヨ | 530-104 | 創傷境界線 |
| クロルヘキシジン0.2%水性消毒液 | Riohex | 該当なし | 抗菌処理 |
| CO2チャンバー | Bonther | D149F1LYSZ | 麻酔誘導 |
| クレープ包帯 | Cremer | 818765 | 15 cm x 1.25 m |
| 使い捨てラテックス手袋 | Descarpak | e0530101 | 非滅菌 |
| ガーゼパッド | Cremer | 819342 | 7.5 x 7.5 cm |
| 注射器 | Dercarpack | e0324201 | 1 mL針付き |
| ImageJ | Image J | https://imagej.net/ij/ | 面積測定 |
| ImitoWound | ImitoWound | https://imito.io/pt/imitowound | 面積測定 |
| 重ね折りペーパータオル | Scott Smart | 48260 | 一般清掃 |
| イソフルラン | Cristália | 7.89668E+12 | 吸入麻酔 |
| 処置用ラテックス手袋 | 処置用ラテックス手袋ラテックス手袋 | 個人用保護具 | |
| 液体石鹸 | どれでも | 該当なし | 創傷部位の清掃 |
| マヨ鉗子、直、鋭/鋭 | Fine Science Tools | 14001-12 | ステンレス製 |
| ミリメートル定規 | どれでも | 該当なし | |
| モルヒネ硫酸塩 | Sigma-Aldrich | M8777 | 注射液1 mg/mL |
| 紙シート | どれでも | 該当なし | |
| 永久マーカー | どれでも | 該当なし | 皮膚マーキング |
| ポビドンヨード | Rioquimica | ZK48BN72E | 消毒 |
| メス刃23号 | Descarpak | 740801 | ステンレス製 |
| メスハンドル4号 | Sigma-Aldrich | 該当なし | ステンレス製 |
| ステンレス製カミソリ刃 | Wilkinson | N/A | 脱毛 |
| 滅菌手術用手袋 | Descarpak | e0212101 | 滅菌済み |
| 手術用マスク | どれでも | 該当なし | 非滅菌 |
| 塩酸トラマドール | UniãoQuímica | 7.89601E+12 | 注射液50 mg/mL |
| 透明フィルム包帯 | Vital derme | 1503 | 15 cm x 10 m |
| 透明ポリプロピレン粘着テープ | 透明ポリプロピレン粘着テープ透明ポリプロピレン粘着テープ | 創傷保護 | |
| PVCカバー付き獣医用温熱ブランケット | Prevtech | MSO2VT001 | 体温の維持 |
| 防水粘着テープ | Cremer | 819113 | 10 cm x 4.5 m |
参考文献
- Lin X, Lai Y. Skin scarring: mechanisms and therapies. Int J Mol Sci. 2024;25(3):1458.
- Desjardins-Park HE, Mascharak S, Longaker MT, Wan DC. Endogenous mechanisms of craniomaxillofacial repair: toward novel regenerative therapies. Front Oral Health. 2021;2:676258.
- Han G, Ceilley R. Chronic wound healing: a review of current management and treatments. Adv Ther. 2017;34(3):599-610.
- Benito-Martínez S, Pérez-Köhler B, Rodríguez M, Izco JM, Recalde JI, Pascual G. Wound healing modulation through the local application of powder collagen-derived treatments in an excisional cutaneous murine model. Biomedicines. 2022;10(5):960.
- Ell....
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