경골 골절-핀 모델: 정형외과 손상에 대한 임상적으로 관련된 마우스 모델

요약

경골 골절-핀 모델은 골수내 손톱 내부 고정과 경골 전방 근육의 동시 손상을 동반한 편측 개방 경골 골절을 포함하는 정형외과 외상의 임상적으로 관련된 모델입니다. 이 모델의 열 감도는 45초 핫 플레이트 패러다임을 사용하여 측정할 수 있습니다.

초록

경골 골절 핀 모델은 정형외과적 외상 및 수술에 대한 마우스 모델로, 인간에서 이러한 유형의 부상으로 나타나는 복잡한 근육, 뼈, 신경 및 결합 조직 손상을 요약합니다. 이 모델은 이전 정형외과적 외상 모델에는 여러 조직 유형(뼈, 근육, 신경)에 대한 동시 손상이 포함되지 않았고 인간의 복잡한 정형외과적 외상을 진정으로 대표하지 않았기 때문에 개발되었습니다. 따라서 저자들은 정형외과적 외상에 대한 이전 모델을 수정하고 경골 골절 핀 모델을 개발했습니다. 이 변형된 골절 모델은 골수내 손톱(IMN) 내부 고정과 동시 경골 전방(TA) 근육 손상을 동반한 편측 개방 경골 골절로 구성되어 있으며, 이로 인해 손상 후 최대 5주까지 지속되는 기계적 이질통이 발생합니다. 이 일련의 프로토콜은 임상적으로 관련된 정형외과 외상 경골 골절 핀 모델을 수행하기 위한 세부 단계를 간략하게 설명한 다음 정형외과 손상 후 통각 변화를 검사하기 위해 수정된 열판 분석을 수행합니다. 이러한 상세하고 재현 가능한 프로토콜을 종합하면 통증 연구자들은 정형외과적 외상으로 인한 통증을 연구하기 위한 툴킷을 확장할 수 있습니다.

서론

정형외과적 외상은 전 세계적으로 매년 약 5억 명이 입는 모든 부상의 25%를 차지합니다 ^1,2,3. 정형외과적 외상은 복잡한 근육, 뼈, 신경 및 결합 조직의 손상과 관련이 있을 수 있으며, 적절한 회복을 위해 입원과 수술이 필요할 수 있다 ^3,4. 정형외과적 외상 후 급성 및 만성 통증은 환자의 삶의 질에 영향을 미치는 상당한 신체적, 심리적, 재정적 부담을 초래할 수 있다 ^1,4. 또한 골절을 안정시키고 고정하기 위한 정형외과 수술은 심각한 급성 및 만성 수술 후 통증과도 관련이 있습니다 ^5,6,7,8,9

프로토콜

이 연구를 수행하는 동안 사용된 모든 방법은 미국 수의학 협회 지침 및 국제 통증 연구 협회에 따라 Stanford University Administrative Panel on Laboratory Animal Care(APLAC #33114)의 승인을 받아 수행되었습니다. 마우스(C57BL/6J, 도착 시 생후 9-11주, 연구 시작 시 생후 11-12주)는 케이지당 2-5마리를 수용하고 음식과 물에 임시 로 접근할 수 있는 온도 제어 환경에서 12시간의 명암/암흑 주기로 유지되었습니다. 연구 시작 시 수컷 마우스의 체중은 약 25g이었습니다. 이 연구에 사용된 모든 재료에 대한 자세한 내용은 재료 표를 참조하십시오.

1. 기준 행동 측정

1. 마우스는 핫 플레이트 분석에서 빠르게 학습하므로 이 분석에서 마우스에 대한 기준선을 기록하지 마십시오. 대신, 마우스를 다치지 않은 대조군과 비교하십시오.

2. 마취/준비

1. 흡입 이소 플루란 2 % -4 %로 마우스를 마취하십시오.

결과

경골 골절-핀 orthotrauma 모델은 복잡한 인간 부상에서 볼 수 있는 뼈, 근육 및 통증과 유사한 행동을 재현합니다. 그림 1C에서 볼 수 있듯이 경골 골절은 시간이 지남에 따라 치유되어 골절 부위에 굳은살을 형성하며 부상 후 4주가 지난 후에도 여전히 볼 수 있습니다. 위에서 설명한 뼈톱을 사용한 측면 접근의 결과(3.5단계)로, 경골 전방근이 손상되어 조직 전체의 콜라겐 침착이 증가한 것에서 볼 수 있듯이 광범위한 섬유화가 됩니다(그림 1D). 뒷발의 민감성은 기계적 자극에 대한 역치가 감소한 것에서 알 수 있듯이 매우 심오하며, 부상 후 최소 5주 동안 지속된다¹¹. 또한, 말초 손상 후 통증과 유사한 행동을 보다 완전히 탐구하기 위해 새로운 비반사적 분석을 통합했습니다^14,15

토론

프로토콜 내의 중요한 단계
수술 내내 무균 상태를 유지하는 것이 중요합니다. 또한 수술 전, 수술 중, 수술 후에 적절한 동물 관리는 모델의 성공적인 생성을 위해 가장 중요합니다. 프로토콜에서 앞서 언급했듯이 수술을 할 때 근육 부상을 방지하기 위해 측면에서 뼈를 골절합니다. 경골이 너무 낮게 골절되지 않도록 주의해야 합니다(경골의 중간과 원위 3분의 1 사이의 권장 연접부 아래). 이는 뼈 골절 방법, 핀으로 고정할 수 있는 연구자의 능력 및 골절의 치유에 영향을 미치기 때문입니다.

전임상 결과를 임상적으로 유용한 치료법으로 번역할 수 있도록 하기 위해 경골 골절 핀 모델을 명확한 인간 상관관계가 있는 결과 측정과 결합해야 합니다. 위에서 설명한 수정된 핫 플레이트 분석을 사용하면 설치류의 만성 통증 모델로 인한 온도 민감도를 관찰할 수 있습니다. 만성 병리학적 질환이 있는 개인은 .......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
27g 바늘	Medsitis	305136	https://medsitis.com/products/bd-precisionglide-27-g-x-1-1-4-hypodermic-needles-305136?variant=39724583299
5-0 봉합	봉합	SN5668	https://www.esutures.com/product/0-in-date/2-/132-/16552-medtronic-monosof-black-18-p-11-cutting-SN5668/
알코올 면봉	Amazon	B00VS4F91W	https://www.amazon.com/Dynarex-Alcohol-Prep-Sterile-Medium/dp/B00VS4F91W
대체 드릴 비트	리오 그란데	341602	https://www.riogrande.com/product/BuschTungstenVanadiumRoundBur Set0314mm/341602
뼈톱 드릴 어태치먼트	Amazon	B07DSXR3NY
https://www.amazon.com/dp/B07DSXR3NY Buprenorphine	Fidelis Pharmaceuticals		https://ethiqaxr.com/ordering/
세라믹 임플란트(핀 대체)	RISystem	RIS.221.103	https://risystem.com/platefixation/mousescrew
Chux(흡수성 언더패드)	Fisher 과학	NC0059881
https://www.fishersci.com/shop/products/underpad-17x24-chux-300-cs/nc0059881#?keyword=true C57BL/6J 마우스	잭슨 연구소	Jax # 00664	https://www.jax.org/strain/000664
면봉	Uline	S-18991	https://www.uline.com/Product/Detail/S-18991/First-Aid/Cotton-Tipped-Applicators-Industrial-6
절단 펜치	아마존	B076XYVS6Y	https://www.amazon.com/iExcell-Diagonal-Cutting-Nippers-Chrome-Vanadium/dp/B076XYVS6Y
드릴	쫄깃	129044	https://www.chewy.com/dremel-cordless-dog-cat-rotary-nail/dp/156127
드릴 비트	아마존	B00HVIGSX2	https://www.amazon.com/Universal-Diamond-Dremel-Rotary-Tool/dp/B00HVIGSX2
전기 면도기	켄트 사이언티픽	CL9990-KIT	https://www.kentscientific.com/products/trimmer-combo-kit/
눈 윤활	Amazon	B07H2NLCX5
https://www.amazon.com/OptixCare-Lube-Plus-Hyaluron-Horses/dp/B07H2NLCX5 거즈 패드 2" x 2"	Amazon	B07GHDTB53	https://www.amazon.com/Covidien-Curity-Sterile-Peel-Back-Package/dp/B07GHDTB53
거즈 패드 4" x 4"	Amazon	B00KJ6YFTC	https://www.amazon.com/Covidien-6309-Curity-Gauze-Pads/dp/B00KJ6YFTC
고화질 비디오 카메라	The Imaging Source	DFK 22AUC03	https://www.theimagingsource.com/products/industrial-cameras/usb-2.0-color/dfk22auc03/?adsdyn&gclid=Cj0KCQiA3-yQBhD3ARIsAHuHT64uIIlImBvh_ toh-3GFSgBcL_fRc1gQTDyXlqDEa Qu4n2_VbWEiRuIaAiueEALw_wcB
흡입 마취 시스템	켄트 사이언티픽		https://www.kentscientific.com/products/vaporizer-with-vetflo-single-channel-anesthesia-stand/
요오드 솔루션	아마존	B005FR7XIK	https://www.amazon.com/Dynarex-Povidone-Iodine-Scrub-Solution/dp/B005FR7XIK
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Isoflurane	캘리포니아 애완 동물 약국		https://www.californiapetpharmacy.com/fluriso-isoflurane-250ml.html
NCH 프리즘 소프트웨어			https://www.nchsoftware.com/prism/index.html
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Thermal 장소 선호 장치	BIOSEB	BIO-T2CT	https://www.bioseb.com/en/pain-thermal-allodynia-hyperalgesia/897-thermal-place-preference-2-temperatures-choice-nociception-test.html

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