メカノトランスダクション駆動型ヒト様肥厚性瘢痕のマウスモデル

肥厚性瘢痕化は、過剰な瘢痕組織の形成をもたらす創傷治癒の異常なプロセスです。ヒトのような線維性モデルを作成することで、瘢痕化を防ぎ、再生を促進する治療法を開発できます。過去10年間で、私たちは、機械的刺激が細胞応答に変換される機械的形質導入が、過剰な瘢痕形成を引き起こすことを実証してきました。

私たちは、機械的な刺激を阻害し、それが大動物モデルで治癒と再生を促進することを発見し、また、生物医学的インプラントに対する異物応答におけるその重要性を特定しました。損傷後、マウスは皮膚が緩くて薄いため、また、傷を収縮させる下にある筋肉層である筋肉panniculus carnosusのために、人間よりも傷跡が少なくなります。私たちは、治癒中の傷口にヒトレベルの機械的ひずみを加えて、ヒトのような肥大性瘢痕モデルを作成するマウスモデルを開発しました。

私たちのプロトコールは、そのシンプルさ、再現性、およびバイオミミクリーで注目に値します。創傷に機械的張力を加えることにより、火傷や化学的損傷モデルに頼るのではなく、生理学的な機械的伝達経路を利用して、より人間のような肥大性瘢痕を確実に誘発します。これは、肥厚性瘢痕が体内でどのように形成されるかを確実に反映しており、非常に翻訳しやすくなっています。

全体として、私たちの研究室では、臓器系全体の線維化を軽減するために、機械的シグナル伝達を薬理学的に標的とする方法を調査しています。具体的には、このモデルを使用して、組織再生足場、創傷被覆材、ステロイドなど、他の抗瘢痕療法を探求します。まず、麻酔をかけたマウスを手術面に置きます。

マウスの鼻をノーズコーンの開口部に挿入して、麻酔の維持を行います。つま先をつまむことに反応しないことで麻酔の深さを確認します。21ゲージの針を使用して、術後の痛みの治療のために、ブプレノルフィンのキログラムあたり0.05ミリグラムを肩に皮下注射します。

マウスの背部を、ヨウ素またはクロルヘキシジンベースのスクラブとアルコール綿棒を交互に3回繰り返して消毒します。次に、メスを使用して、マークされた領域に沿って全層の背側正中線を切開します。傷口を二等分することにより、単純な中断パターンで5-0縫合糸で切開を閉じます。

テルファのガーゼは3センチ×1センチにカットします。ガーゼ片をフィルム接着剤の中央に置き、ガーゼが切開部を覆うように背部に貼り付けます。次に、半分にした包帯を腹部に置き、背側包帯と出会うまで円周方向に包みます。

傷口に包帯を巻いた後、マウスを別の滅菌ケージに入れ、麻酔薬から完全に回復するまでマウスを監視します。背側正中線切開を作成してから4日後、マウスに麻酔をかけ、作業プラットフォームに置きます。鉗子を使用して、ツールを腹側に対して左右に動かして、マウスの腹部からドレッシングを分離します。

ツールをラップと皮膚の間に残して、ドレッシングを皮膚から持ち上げます。次に、はさみを使用してドレッシングを切り取ります。アルコール綿棒で背部を清掃します。

切開部に創傷の裂開や感染の兆候がないか調べます。次に、肥厚性瘢痕(HTSデバイス)の腕を医療用接着剤で軽くコーティングします。片手で、マウスの背側の皮膚を横方向にわずかにピンと張らせます。

次に、もう一方の手を使用して、HTSデバイスを背側に置き、切開部が各腕から等距離にあり、皮膚が腕の間で均一にぴんと張っていることを確認します。乾燥後、デバイスの各アームの周りと皮膚を通して4つの縫合糸を固定し、針が切開部に向かって出るようにします。次に、デバイスのアームの周りに3つのスキンステープルを配置し、スキンに固定します。

次に、テルファガーゼをフィルム接着剤の中央に置き、マウスの背部に塗布して、ガーゼが切開部を覆うことを確認します。腹部に半分にした包帯を敷き、背側の包帯に合うまで円周方向に包みます。翌日、解剖ハサミを使用して傷口から縫合糸を取り除きます。

HTSデバイスの最初のストレッチでは、HTSデバイスキーをデバイスに挿入し、皮膚がぴんと張っているが裂けるリスクがないまで、HTSデバイスを回してデバイスを拡張します。最後に、前に示したようにマウスに包帯を巻きます。伸展群マウスは、対照群と比較して有意に広い瘢痕を示し、術後9日目のピーク瘢痕幅は0.99ミリメートルで、術後15日目と19日目に有意に広いままでした。