자가 및 동종 골 이식의 주입은 주요 두개 안면 뼈 손실을 치료하는 방법을 받아 구성한다. 그러나 혈관 신생, 세포 분화 및 골 형성 간의 상호 작용에 그래프트 조성물의 효과는 불분명하다. 우리는 이식 근접에서 혈관 신생 골 형성의 상호 의존성을 규명하는 것을 목표로 멀티 모달 이미징 프로토콜을 제시한다.
방법 논문
자가 및 동종 골 이식의 주입은 주요 두개 안면 뼈 손실을 치료하는 방법을 받아 구성한다. 그러나 혈관 신생, 세포 분화 및 골 형성 간의 상호 작용에 그래프트 조성물의 효과는 불분명하다. 우리는 이식 근접에서 혈관 신생 골 형성의 상호 의존성을 규명하는 것을 목표로 멀티 모달 이미징 프로토콜을 제시한다.
뼈 이식 절차의 성공을 결정하는 중요한 매개 변수는 그래프트를 둘러싼 영역의 혈관이다. 우리는 풍부한 혈관 형성에 의해 더 많은 골 재생을 유도 할 뼈 이식술의 주입을 가설을 세웠다. 결함 부위에서 신생 혈관에 이식 효과를 조사하기 위해, 우리는 중합 성 조영제와 동물의 조직 관류를 포함 혈관 형성 새롭게 특성화 마이크로 컴퓨터 단층 촬영 (μCT) 접근 방법을 개발 하였다. 이 방법은 전체 기관의 자세한 혈관 분석을 할 수 있습니다. 또한, 혈액 관류 혈액 유래 형광 제의 형광 이미징 (FLI)를 사용하여 평가 하였다. 골 형성은 수산화 인회석 타겟 프로브 μCT 분석을 사용하여 정량 하였다 FLI. 줄기 세포 모집 오스테오칼신 프로모터의 제어 하에서 루시페라아제를 발현 트랜스 제닉 마우스의 생물 발광 영상 (BLI)에 의해 모니터링 하였다.다음은 설명과 동종의 제조, 두개골 결함 수술을 보여, 혈관 신생 연구하고 (조영제의 생체 내 관류를 포함) 골 형성 분석 및 데이터 분석을위한 프로토콜 μCT 주사 프로토콜.
맥관 구조의 3D 고해상도 분석 특히 세동맥 포메이션에 대하여,자가 이식으로 이식 동물에서 상당히 큰 혈관을 보여 주었다. 따라서, 혈액 관류는 수술 후 7 일째에 의한자가 이식 군에서 유의하게 높았다. 우리는자가 이식을받은 동물에서 우수한 뼈 광물 및 측정보다 골 형성을 관찰했다. 세포는 7 일 및 10 일 사이의 수술후 일 골 형성 세포로 분화 그래프트 호스트 뼈 봉합,자가 이식에 의한 주입 상주 줄기 세포 모집. 이 결과는 강화 된 골 형성이에 기인 할 수 있음을 의미자가 이식 주입의 특징을 증강 혈관 먹이입니다. 방법은 단단히 경계 골 형성 및 신생 혈관의 관점에서 골 재생을 연구하는 최적의 도구로 역할을 할 수있다 묘사했다.
외상, 종양 절제, decompressive 개두술 및 선천성 결함에 대한 두개 안면 뼈 손실은 거의 그 자체로 치유하지 않고 명확한 충족되지 임상 필요성을 제시한다. 자가 뼈 이식과 동종 골 이식이 광범위하게 이러한 조건 1을 치료하는 데 사용된다.
널리 혈관 신생 골 형성이 단단히 2,3- 결합되는 것을 허용한다. 따라서, 뼈 재생을위한 제안 치료의 전체 연구는 전체 결함의 위치를 통하여 형성하는 혈관 나무의 포괄적 인 조사를 포함해야한다. 연구 모델에서 혈관의 특성을 몇 가지 가능한 방법이 있습니다. 혈관 나무는 조직 학적 분석을 통해 조사 할 수있다. 조직학은 조직을 절편에 의존하기 때문에, 결과 이미지가 왜곡 될 가능성이 높은있다. 이 문제를 해결하기 위해, 생체 내에 현미경 이미지 본래의 혈관 (4)에 수행 될 수있다; 그러나,이 방법은하나의 평면 영상으로 제한. 조영제로 관류 동물에서 얻은 검체의 μCT 검사는 재생 사이트 (5)를 공급하는 혈관 네트워크의 3D 영상을 수 있습니다. 이 접근법은 전체 기관의 혈관의 매우 상세한 데모뿐만 아니라 혈관 분포의 치밀한 분석을 허용한다. 또한, μCT 혈관의 서로 다른 아형을 특성화 혈관 직경의 변화 사이의 차별화를 가능하게한다.
우리는 동종 이식의 이식보다 큰 혈관 신생을 유도하는 두개골 이식술의 주입을 가정하고, 이것은 우리가 다양한 기술을 사용이 가설을 추구 formation.To 강화 뼈, 차례로, 신생 혈관이 이어질 것 증가했다. 우리 μCT 기반 분석을 수행하여 새로 형성된 혈관의 나무 무늬를 조사 하였다. 우리는 혈액 풀 형광 프로브를 이용하여 혈류를 측정 하였다. 다음으로, 엉덩이하이드 록시 아파타이트 지시 프로브 및 μCT 분석 FLI으로 나오지 뼈 조직 광물. 마지막으로, 우리는 오스테오칼신 루시페라아제 양성 세포에서 발현하는 형질 전환 마우스에서 BLI을 수행하는 줄기 세포의 분화 및 모집을 모니터.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 프로토콜은 예루살렘, 이스라엘 (요청 번호 MD-12-13524-4), AAALAC 승인 시설,로 삼목 시나이 의료 센터의 히브리 대학의 기관 동물 관리 및 사용위원회 (IACUC)의 가이드 라인을 다음과 IACUC (신청 번호 3770). 동물 NIH 가이드 라인을 엄격하게 준수에 처리 하였다.
뼈 동종 이식 1. 준비
2. 두개골 결함 수술

그림 1. 두개골 동종 이식 준비 및 두개골 결함은 수술. 뼈 조각은 두개골 영역 (A)에서 격리됩니다. 연조직골수 및 혈액 (B) 채취하고, 이식편은 인산 완충 식염수 (C, AG = 동종) 두 세척 한 다음 70 % 에탄올로 헹구었다. 받는 사람 마우스 두개골 영역 (D)에서 면도와 피부의 소독에 의해 수술을 위해 준비가되어 있습니다. 타원형 컷은 두피의 피부에서 생성되고, 골막은 (E)를 제거한다. 다음으로, 두개골 결함 5 mm 직경의 트레 (F)을 이용하여 천공된다. 뼈 조각이 그대로 우수한 시상 동 (G)를 떠나, 숟가락 모양의 주걱을 사용하여 분리된다. 이식 후 결함에 넣고 피브린 겔 (H)를 사용하여 고정된다. 마지막으로, 피부 (I) 봉합된다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
의 특성 3. 마이크로 컴퓨터 단층 촬영혈관 트리

심장 접근법을 통해 전파 불투명 제를 사용하여도 2 관류. 마우스 정착 판 (A)에 부착하고, 피부는 목 (B)에 복부쪽으로 따라 절단된다. 복부 벽은 칼 모양의 proce을에 중간 라인업 따라 절단SS (C), 및 흉곽 측 방향 (D) 절단된다. 버터 플라이 니들은 (E는, 우심실이 흰 점선으로 표시된다) 현저 어두운 우심실로 삽입을 방지 좌심실에 삽입되고, 바늘은 심장 및 흉부 벽에 부착된다 (F) . 헤파린 식염수 (2-3 ml)을 마음에 펌핑하고, 하대 정맥을 해부한다 (G, 흰색 화살표는 하대 정맥을 나타냅니다). 포름 알데히드 (4 %) 관류와 세척된다 이 노란색으로 염색 한 라디오 불투명 한 조영제의 관류옵니다. 성공적인 관류 노란색 (H)에 색상을 변경 혈관의 거리만큼 명백 할 것이다. 중합 후, 두개골 영역 (I, AG는 = 동종 이식)을 분리하고 (J가, 관심의 볼륨이 주황색으로 표시됩니다) 적절한 관류를 확인하기 위해 μCT 스캐너를 사용하여 몇 군데 있습니다. 그만큼샘플 (K) 탈회하고 다시 스캔하고, 색깔의 두께지도 (L)이 발생 하였다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
뼈 광물 화란과 혈액 관류 4. 형광 이미징
골 재생 5. 마이크로 컴퓨터 단층 촬영
줄기 세포 모집 및 차별화 6. 생물 발광 영상
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
신생 혈관은 혈액 관류를 정량화하는 형광 혈액을 매개로 에이전트를 사용 μCT 체적 분석과 FLI에 의해 평가 하였다. 세븐 일 수술 후, μCT 검사는 C57BL / 6 (그림 3A)에서 수확 동종 이식을받은 쥐에 비해자가 이식을받은 생쥐의 중소 직경 혈관의 상당히 높은 볼륨을 보여 주었다. 흥미롭게도, 자가골 그룹에 새로 형성된 혈관 트리 이식 군에서 혈관 외부 에지에서 결함 부위를 관통하도록 나타나 단지 제한된 범위 안으로 연장하는 반면, 전체 결함 영역에 도달하는 것처럼 보였다. FLI는자가 이식 처리 된 동물 (그림 3B)에서 유의하게 더 높은 혈액 관류를 보여주는이 관찰을 지원했다. 14 일째에 의해, 동종 이식 군에서 혈관 트리 그래프트의 근접성 모두에 도달하면서도 용기 부피는 비교 낮았다우리가 조사 대부분의 혈관 직경의자가 이식 그룹 (그림 3C)에. 참고 : 0.08- 0.1 mm의 직경 혈관 비교했을...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
여기에 설명 조영 방법의 목적은 뇌신경 골 이식의 맥락에서 혈관 신생 골 형성의 축 세심한 조사를 가능하게하는 것이다. 신생 혈관은 뇌 전체 결함 공급 혈관 트리의 정확한 고해상도 3D 데모 허용 μCT 프로토콜을 사용하여 영상화 하였다. μCT 데이터 용이 IPL 같은 소프트웨어와 같은 고급 툴을 사용하여 분석 될 수있다. 예를 들어,도 3c에 도시 된 두께 분석 뇌 자가골 이식과의 주요 차이점은 0.1 내지 혈액 세동맥 10 특징 직경 0.08 mm로까지 용기에 있다고 밝혔다. 이 결과는 긴 뼈 (11)에서 수행되는 모델 연구와 일치한다. 이 0.02mm의 직경의 검출 가능한 좁은 용기가 완전히 인해 무선 - 불투명 화제의 점도로 주조되지 않도록 유의해야한다. 이 방법의 주요 단점은 수반한다는 사실동물을 안락사, 따라서 길이 이미징은 불가능하다. 여러 라디오 불투명 한 프로브는 생체 내 혈관 μCT 이미징 사용할 수 있습니다; 그러나, 이...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자는 공개할 것이 없습니다.
저자는 NIDCR의 자금 지원을 인정합니다(보조금 번호. DE019902) 및 이스라엘 과학 재단(보조금 번호 382/13)에서 발췌했습니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| C57BL/C 생쥐 | 할란 연구소 | 57 | |
| FVB/n 마우스 | 할란 연구소 | 862 | |
| Phenobarbital | West waro | NDC 0641-0477-25 | |
| 설치류 이발기 | Wahl 동물 | 8786-451A | |
| 메스 11 | Miltex | 27111504 | |
| Dental 마이크로 모터 | 마라톤 III | ||
| 5mm trephine | Fine Science tools | 18004-50 | |
| Hair removing cream | Veet | ||
| KetaVed (Ketamine) | Vedco | NDC 50989-996-06 | |
| Domitor | Zoetis | NADA 141-267 | |
| carprofen | Norbrook | 02000/4229 | |
| Eye ointment | Puralube | NDC 17033-211-38 | |
| 운영 쌍안 | Kent scientific | KSCXTS-1121 | |
| 파인 가위 | Fine Science 도구 | 14060-11 | |
| 곡선 핀셋 | Fine Science 도구 | 11274-20 | |
| 숟가락 모양의 주걱 | Fine Science 도구 | 10090-13 | |
| Tisseel Fibin 젤 키트 | Baxter | 718971 | |
| 바늘 홀더 | Fine Science 도구 | 12060-01 | |
| vicryl 봉합사 4-0 | Ethicon | J392H | |
| Antisedan | Zoetis | NADA#141033 | |
| Heparin | Sigma | H3393 | |
| 20 ml luerlock | BD | 302830 | |
| 23G 두피 정맥 세트 (나비 바늘) | BD | 367342 | |
| Hemostat | Fine Science 도구 | 13008-12 | |
| 주사기 펌프 | 하버드 장치 | PHD 2000 | |
| 3-sec 젤 접착제 | 스카치 | ||
| 설치류 해부 보드 | Leica | 38DI02313 | |
| Microfil MV-122 | flow-tech | MV-122 | |
| μ CT40 스캐너 | Scanco | μ CT40 | |
| TCA6%, | 시그마 | T6399 | |
| 오스테오센스, 680 | 퍼킨엘마 | NEV10020EX | |
| 앤지오센스750 | 퍼킨엘마 | NEV10011 | |
| 옥시젠, 100% 의료용 | |||
| 이소플루란(퓨란) | 백스터 | 1001936040 | |
| IVIS 동역학, | 제노젠 | ||
| 딱정벌레 루시페린 | Promega | E160A |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 JoVE 논문의 텍스트 또는 그림 재사용 허가 요청
허가 요청