加速変形性関節症の内側半月板および軟骨スクラッチマウスモデルの不安定化

この方法は、ヒトの心的外傷後変形性関節症の多くの側面をモデル化し、より短い時間枠で疾患と可能な治療法の影響を調査する方法を可能にします。この技術の主な利点は、介入後わずか2週間の短期的に、マウスが一貫した測定可能な骨棘形成と、痛みを示す患部の脚の負荷の変化を示したことです。骨棘形成と軟骨内骨化、および傷害による痛みの研究のこのモデルを使用することをお勧めします。

内側半月板靭帯の識別と切断は困難な場合があるため、自信が持てるまで死体でこれを練習することをお勧めします。手順のデモンストレーションを支援するのは、筋骨格科学センターの研究助手であるリネット・ダニングです。まず、手術を行うための無菌室を指定し、すべての表面が無菌であることを確認します。

滅菌器具を滅菌ドレープに配置して配置します。次に、マウスの重量を量ります。麻酔をかけたマウスの毛皮を、小さなバリカンで、脛の中央から太ももの中央まで、膝、前面、側面にクリップします。

剃毛した露出した肌に抗菌スキンクレンザーを塗って肌を消毒します。鎮痛のために、ブプレノルフィンの1キログラムあたり0.05ミリグラムを皮下投与します。マウスを背側に置き、操作する膝を上向きにして、麻酔リグに接続されたノズルにマウスの鼻を置きます。

小さな鍵穴開口部のある滅菌ドレープでマウスを覆います。膝蓋骨靭帯を上向きにし、足をサージカルテープで固定した状態で、膝を90度未満の角度に固定して、操作する脚を配置します。顕微鏡を調整して、膝蓋骨靭帯に焦点を合わせます。

鋸歯状の鉗子で外側の膝の皮膚をつまむ。外科用ハサミを使用して遠位膝蓋腱と平行に小さな切り込みを入れます。はさみを導入し、カットを約10ミリメートルに広げます。

皮膚を内側に移動し、膝蓋骨靭帯と近位脛骨プラトーを露出させます。11番の刃を使用して、膝蓋靭帯の内側に沿って上から下に切開します。膝蓋靭帯の底に達したら、ブレードを90度回転させ、切開部を膝蓋靭帯から内側に向かって伸ばして、関節包にアクセスできるようにします。

鈍い先端の鉗子で膝蓋靭帯をつまみ、手首を回転させて膝蓋骨を外側に移動し、IFPを露出させるのに十分なだけにします。膝蓋靭帯を軽く持ったまま、IFPをマイクロピンセットでつまんで持ち上げ、少し上に動かします。出血がある場合は、綿棒で圧力をかけます。

内側半月板の頭蓋角を前脛骨プラトーに固定する内側半月板のMMTLを特定します。MMTLを小さな2ミリメートルのブレードスプリングハサミで慎重に切断し、内側半月板やその他の靭帯を無傷のままにします。3ミリメートルの顕微手術ナイフで、後方から前部への方向に脛骨関節軟骨の3つの等間隔のくぼみをマークします。

2〜3個の小さな7ミリメートルの創傷閉鎖金属クリップで皮膚を閉じます。手術後5〜7日の間に金属クリップを取り外します。次に、研究中の任意の時点で痛みや歩行を評価します。

膝関節のマイクロCTスキャンを分析することにより、石灰化した組織を定量化します。軟骨下骨硬化症を分析するには、内側脛骨プラトー負荷の中心にあるVOIを選択します。次に、CTアナライザソフトウェアを使用して、脛骨骨端、軟骨下プレート、または総軟骨下骨をスタックの2次元冠状視野で描写する関心領域を選択することにより、軟骨下骨密度とマイクロアーキテクチャを決定します。

CTVolソフトウェアを使用して、再構築された3次元画像スタック内の骨棘を特定します。パラフィン包埋された5マイクロメートルの切片で、OARSI軟骨損傷スコア19および滑膜炎スコア20に従って軟骨損傷および滑膜炎を評価します。導入後8週間以内にDMMモデルでは後脚荷重に有意な変化はなかったが、DCSマウスは介入後2週間で対側または対照脚を有意に支持した。

対側脚と同側脚の比率は、両方のモデルが導入後4週間で患肢の軟骨下骨負荷領域の骨密度を増加させたことを示しました。骨棘の出現はDCSマウスでより顕著であり、介入後2週間でDMMモデルと比較して数と体積が大幅に増加しました。DCSは、内側脛骨および大腿骨コンパートメントの軟骨損傷の上昇、および誘発の4週間後の滑膜炎を示します。

損傷は、意図的に影響を与えたい構造に限定する必要があるため、他のすべての構造を無傷に維持し、軟骨の露出を最小限に抑えるために特別な注意が必要です。意図的な軟骨傷を含むように修正することで、骨植物形成、早期変形性関節症、または損傷痛、および軟骨損傷が関節全体に及ぼす影響に焦点を当てて変形性関節症を調査することができます。