偽骨折：急性末梢組織外傷モデル
2011年4月18日
偽骨折、無菌筋骨格系の外傷の再現性のマウスモデルは、後期長期外傷後の免疫応答の評価することができます。この記事では、複数の外傷の研究を可能にするために実験モデルの組み合わせの可能性を含む、ステップごとのモデルの段階の手続きの実行を、説明します。
大腿骨や脛骨などの長い骨が骨折すると、損傷した筋肉や軟部組織が損傷した骨片や骨髄にさらされます。これに続いて、組織の修復を助けるための強力な免疫反応が続きます。この曝露の影響を研究するためのモデルは、大腿骨と脛骨の両方を採取することで作成できます。
ドナーマウスから。骨を粉砕して骨溶液を作り、それをレシピエントマウスの負傷した大腿部に注入します。次に、免疫応答をモニタリングし、遠隔臓器損傷を評価して、骨折誘発性外傷の長期的な影響を研究します。
この技術の主な利点は、両側大腿骨骨折モデルのような末梢組織外傷の既存の方法よりも、このモデル、疑似骨折モデルが、長期の麻酔や複雑な骨折固定技術の合併症なしに長期生存を可能にし、したがって、外傷後の後期の免疫応答の研究を可能にすることです。手順を開始する前に、アイスバケツ、ベタジン手術器具、GRE止血剤、乳鉗子と乳棒鉗子、20ゲージ針、1つのCC注射器、PBS麻酔、およびイソフッ素鼻コーンを準備します。安楽死させた単一の年齢と体重が一致します。
ジェニックドナーマウスは、3人のレシピエントに十分な材料を提供する必要があります。ドナーをプレキシガラスボードにテープで固定し、足の先端だけで下肢をテープで固定するようにします。下肢を丁寧に剃ります。
次に、無菌性のためにベタジンとアルコールで完全に覆い、下肢から長骨を取り除き、鼠径部の皮膚に外科的切開を行い、足首まで四肢の長さに沿って皮膚を切断し続け、皮膚を引っ込めて皮下顔面と筋肉から離剖します。 内側と外側の両方の側面で。次に、はさみの1つの刃を脛骨の前方と外側にある筋肉の下に挿入します。ブレードを近位および遠位にスライドさせて、筋肉を下の骨からきれいに持ち上げます。
脛骨の後部と内側の下側でこのテクニックを繰り返して、脛骨の下の筋肉を分離します。遠位にスライドして、これらの脚の筋肉の近位端にある脛骨から腓骨を離すときは、後側で最小限の追加の運動を使用する必要があります。腱をできるだけ挿入部に近づけて切断し、筋肉群を一緒に引っ張りながら遠位に筋肉を引っ込めます 下向きに、小さな引っ張りで足首関節を切ったハサミを使用して足首関節から遠位アタッチメントを解放します。
この時点で大腿骨から脛骨を切り離さないでください、この接続は股関節から大腿骨の解剖を助ける追加のレバレッジを与えます。大腿骨からの筋肉の解放にも同様の手法を使用します。これを後方に行い、必要に応じて内側と外側の両方で実行します。
これらの筋肉群の遠位付着部を切断して、膝関節から解放します。必要に応じて皮膚の切開部を伸ばして、適切な露出を実現し、筋肉の下をたどります。股関節から大腿骨の端を解剖するには、大腿骨を取り外し、ドナーマウスから脛骨を取り付け、滅菌ガーゼの上に置きます。
膝関節で2つの骨を分離するには、各骨を別々の手でつかみ、長いAEに沿って2つの骨を反対方向にゆっくりとねじったり回転させたりします。長骨から残りの腱の付着物を取り除くには、骨の長さの周りに4×4枚のガーゼを巻き付けます。しっかりとつかみ、骨の全長を数回こすり落とし、表面から残りの組織を取り除きます。
採取した骨を氷上の滅菌済みの1.5ミリリットルのマイクロリフューズドチューブに入れます。ドナーの骨を徹底的に消毒された生物学的安全キャビネットに運びます。骨溶液の調製用。
フードは、滅菌フィールドドレッシング、滅菌乳鉢と乳棒、滅菌鉗子のペア、滅菌8ミリリットルチューブ滅菌PBSA 1ミリリットルピペットとそれぞれのピペットチップで準備する必要があります。100マイクロリットルのピペットマンにそれぞれの先端、1ミリリットルの注射器、鉗子を使った20ゲージの針を装着し、骨を乳鉢に移し、乳棒を使って骨を優しく粉砕します。1ミリリットルのPBSをモルタルにピペットで入れ、残りの破片を円運動で粉砕し続け、完全な蘇生懸濁液を確保します。
次に、さらに1ミリリットルのPBSを追加し、粉砕を続けて、ピンクの色合いの骨溶液を作成します。モルタルから溶液を8ミリリットルのチューブにゆっくりと注ぎ、大きな残りが残るようにします。骨溶液を1ミリリットルの注射器に移します。
20ゲージの針を使用すると、骨溶液は氷上に残ります。1マイクロリットルの骨溶液を、表面に均一に広がるマックコンガープレートにピペットで移します。プレートを24〜48時間インキュベートして、無菌性を確保します。
軟部組織損傷および骨溶液注射の外科的処置は、ペンタバルビタール麻酔マウスの麻酔の深さをつま先で評価することから開始します。抓る。マウスをプレキシガラスボード上の仰臥位に置き、サイズ40のブレードを備えたオスカー5つのクリッパーを使用して、各四肢の遠位部分の周りに粘着性のある面の薄いテープの細いストリップを緩く巻き付けて動物を固定します。動物の腹部、鼠径部、大腿部を剃ります。
マウスを滅菌手術野に移します。ベタジンで手術部位を拭きます。次に、アルコールで拭いて滅菌します。
99%isofフッ素1ミリリットルのガーゼが入ったマウスにノーズコーンを置きます。動物の呼吸が遅くなり始めたら、ノーズコーンを取り外します。手順のいずれかの部分で追加の麻酔が必要な場合は、追加のペントバルビタールを注射するか、フッ素を投与することができます。.
次に、滅菌フィールドドレッシングを折り、マウス全体にドレープして、下肢と頭のみを露出させます。この軟部組織損傷は、両側の後肢挫傷です。マウスが後肢を少し外転させ、横方向に回転するように配置されていることを確認します。
これにより、正しい筋肉にアクセスできるようになります。膝屈筋をグループ化して挫傷を行う 大腿骨に沿った大腿部の後部筋組織の中点の周りに18センチメートルの大きな止血剤をクランプし、その凸状曲線を大腿骨に向けます。止血器を最初のクリックに30秒間だけ閉じます。
斜角の先端が大腿骨にちょうど触れるように、皮膚に針を2〜3ミリメートル挿入します。両側の粉砕された大腿部の筋肉組織に0.15ミリリットルの骨溶液を注入します。針を引っ込め、滅菌手袋をはめた指を注射部位にすばやく置き、傷口からの骨溶液の逆流を止めます。
この指を数秒間保持します。マウスをケージに戻し、麻酔が治まるまで直接完全に自由に動きます。適切。疼痛管理は、マウスが目覚めたときに実施する必要があります。
この一般的な概略図は、ゼロ時間時点における外傷後の二相性免疫応答を示しています。トラウマが誘発されます。これに続いて、6時間でピークに達することが確認できる初期の過炎症反応が続き、全身性炎症と遠隔臓器機能障害の評価を通じて測定されます。
心的外傷後免疫応答の2番目の要素は、免疫細胞の機能障害によって測定される遅延免疫抑制であり、約48時間の谷として描かれています。これは、外傷後早期に発生する血漿中の炎症性サイトカイン応答の代表的な図であり、全身性炎症の一例です。肝障害によって測定される遠隔臓器機能障害は、同様の時間枠内で上昇することがわかっています。
この代表的な図は、外傷後の後期の免疫細胞の機能障害を強調する例です。この手順を試みる際には、実験全体を通して無菌性と正確な操作を確保することを覚えておくことが重要です。これは、真の骨折や創傷感染のモデルではありません。
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概要
この記事では、偽骨折と呼ばれる無菌性筋骨格外傷のマウスモデルを紹介し、外傷後の長期的な免疫応答の評価を容易にします。このモデルの手順の実行は詳細に説明され、複数の外傷を研究するための実験的組み合わせの可能性が強調されています。
主要な研究要素
科学の分野
- 神経科学
- 免疫学
- 外傷研究
背景
- 偽骨折は筋骨格外傷を模倣するモデルです。
- これは、怪我の後の免疫応答の研究を可能にします。
- これらの応答を理解することは治療戦略の開発に不可欠です。
- このモデルは他の実験設定と組み合わせて包括的な研究に使用できます。
研究の目的
- 筋骨格外傷後の免疫応答を評価すること。
- 将来の研究のための再現可能なモデルを提供すること。
- 複数の外傷が免疫応答に与える影響を探ること。
使用された方法
- ドナーマウスから大腿骨と脛骨を採取すること。
- 骨を粉砕して骨溶液を作ること。
- その溶液を受容マウスの傷ついた太ももに注入すること。
- 免疫応答をモニタリングし、遠隔臓器の損傷を評価すること。
主要な結果
- 骨損傷に対する強い免疫応答を示しました。
- 骨折誘発性外傷の長期的な影響を特定しました。
- 複数の外傷シナリオを研究する可能性を示しました。
- 組織修復メカニズムに関する洞察を提供しました。
結論
- 偽骨折は外傷後の免疫応答を研究するための貴重なモデルです。
- さまざまな実験的組み合わせで強化された研究に使用できます。
- さらなる研究により、外傷の治療アプローチの改善につながる可能性があります。
よくある質問
Executive Industry Relevance
The pseudofracture murine model enables reproducible investigation of acute and late-phase immune responses to sterile peripheral tissue trauma, addressing a critical gap in translational trauma research. Its design circumvents the technical and survival limitations of traditional fracture models, supporting long-term mechanistic studies relevant to immunologic de-risking and target validation. This model is positioned to inform early discovery and preclinical evaluation of immunomodulatory strategies in trauma and tissue repair portfolios.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables interrogation of trauma-induced immune pathways using genetically defined mouse strains.
- Supports mechanistic de-risking by modeling both hyper-inflammatory and immunosuppressive phases post-trauma.
- Facilitates functional target validation for immune modulators in a controlled, reproducible system.
Screening & Assay Development
- Provides a standardized, scalable platform for evaluating immunologic and organ injury biomarkers after tissue trauma.
- Enables reproducible quantitative measurement of systemic inflammation and remote organ dysfunction.
- Supports assay development for late-phase immune cell dysfunction and cytokine profiling.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant trauma models for preclinical validation of immunotherapeutic candidates.
- Permits longitudinal studies of immune response and organ injury, supporting translational biomarker discovery.
- Facilitates risk-adjusted advancement decisions by modeling clinically relevant trauma complications.
Pipeline & Workflow Integration
This model bridges early discovery and preclinical research by enabling hypothesis-driven testing of immune responses to trauma and supporting downstream biomarker and therapeutic validation.
- Discovery Biology: Supports null hypothesis testing of trauma-induced immune mechanisms and pathway involvement.
- Screening: Provides reproducible, quantitative readouts for immune and organ injury endpoints.
- Analytics: Enables statistical comparison of immune responses across experimental conditions and timepoints.
- Translational Research: Models clinically relevant immune dysfunction and organ injury for biomarker alignment.
- Enterprise Reuse: Offers a reusable, standardized trauma platform adaptable to various genetic backgrounds and experimental combinations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in immune target validation and mechanistic de-risking.
- Operational Value: Enhances reproducibility and scalability for long-term trauma studies.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions for immunomodulatory programs targeting trauma complications.
- Portfolio Impact: Supports risk-adjusted prioritization of trauma and immunology assets.
Implementation Considerations
- Requires expertise in murine surgical techniques and immunologic assays.
- Needs access to sterile surgical and analytical infrastructure for tissue and biomarker analysis.
- Demands rigorous cross-team standardization for reproducibility and data comparability.
- Adaptable to various mouse strains, including transgenic and knockout lines, for pathway-specific studies.
- Not a model for infection or true fracture, limiting direct application to infectious or orthopedic endpoints.
