여기에서 우리는 Wistar 흰둥이 쥐의 대퇴골 축을 의원 발생 적으로 파괴하고 굳은 살의 발달에 대한 후속 조치를 취하는 프로토콜을 제시합니다. 이 대퇴골 절골술 모델은 연구자들이 골절 치유 과정을 평가하고 약물이 골절 치유에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.
여기에서 우리는 Wistar 흰둥이 쥐의 대퇴골 축을 의원 발생 적으로 파괴하고 굳은 살의 발달에 대한 후속 조치를 취하는 프로토콜을 제시합니다. 이 대퇴골 절골술 모델은 연구자들이 골절 치유 과정을 평가하고 약물이 골절 치유에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하는 데 도움이 될 수 있습니다.
골절 치유는 조골 세포와 파골 세포의 조정 된 작용에 의해 뼈 결함을 재생시키는 생리적 과정입니다. 골동화 작용 약물은 골절 복구를 강화할 가능성이 있지만 높은 비용이나 바람직하지 않은 부작용과 같은 제약이 있습니다. 약물의 뼈 치유 잠재력은 처음에는 시험관 내 연구에 의해 결정될 수 있지만 최종 개념 증명을 위해서는 생체 내 연구가 필요합니다. 우리의 목표는 연구자들이 대퇴골 축 골절 후 굳은 살 형성의 발달을 이해하는 데 도움이 될 수 있고 잠재적 약물이 뼈 치유 특성을 가지고 있는지 여부를 확인하는 데 도움이 될 수 있는 대퇴골 절골술 설치류 모델을 개발하는 것이었습니다. 성체 수컷 Wistar 흰둥이 쥐는 기관 동물 윤리위원회 승인 후 사용되었습니다. 설치류는 마취되었고, 무균 조건 하에서, 대퇴골 축의 중간 1/3에서 완전한 횡단 골절이 개방 절골술을 사용하여 생성되었다. 골절은 골수 내 K- 와이어를 사용하여 축소되고 내부적으로 고정되었으며 2 차 골절 치유가 이루어 졌다. 수술 후 복강 내 진통제와 항생제를 5 일 동안 투여했습니다. 매주 순차적으로 엑스레이를 통해 굳은살 형성을 평가했습니다. 쥐를 방사선 학적으로 미리 결정된 시점을 기준으로 희생 시켰고, 골절 캘러스의 발달은 면역 조직 화학을 사용하여 방사선 학적으로 분석되었습니다.
뼈는 뼈 형성 세포, 조골 세포 및 뼈 흡수 세포인 파골 세포로 구성된 조밀한 결합 조직입니다. 골절 치유는 조골 세포와 파골 세포의 조정 된 작용에 의해 뼈 결함을 재생시키는 생리적 과정입니다1. 골절이있을 때, 골절 부위의 조골 세포 및 파골 세포 활성은 뼈 치유를 결정하는 중요한 요소 중 일부입니다2. 골절 치유가 정상적인 과정에서 벗어나면 지연된 결합, 부결합 또는 비유합이 발생합니다. 골절은 9개월 동안 골절의 유합이 실패하고 최근 3개월 동안 수리가 진행되지 않은 경우 비유합 상태라고 합니다3. 모든 골절의 약 10%-15%는 비유합으로 진행될 수 있는 수리 지연을 경험합니다4. 모든 골절에 대한 비유합률은 5%-10%이며 관련된 뼈와 골절 부위5에 따라 다릅니다.
골절 비유합 치료를 위한 현재 요법은 수술 및/또는 의료 양식을 포함합니다. 현재 골절의 지연 또는 비결합은 뼈 이식과 같은 수술 전략으로 극복할 수 있습니다. 그러나 뼈 이식에는 이식 조직의 가용성, 기증자 부위 통증, 이환율 및 감염과 같은 한계와 합병증이 있습니다6. 의학적 치료는 뼈 형태 형성 단백질(BMP) 및 테리파라타이드(파라트호르몬 유사체)와 같은 골동화 약물로 구성됩니다. 현재 사용되는 골동화 작용제는 골절 복구를 증가시킬 가능성이 있지만 과도한 비용이나 바람직하지않은 부작용과 같은 제약이 있습니다7. 따라서 뼈 치유를 위한 비용 효율적인 비수술적 대안을 식별할 수 있는 여지가 있습니다. 약물의 뼈 치유 잠재력은 처음에는 시험관 내 연구에 의해 결정될 수 있지만 최종 개념 증명을 위해서는 생체 내 연구가 필요합니다. 뼈 치유를 향상시키는 것으로 알려진 약물은 시험관 내에서 평가되어야하며, 유망한 것으로 밝혀지면 생체 내 동물 모델 연구에 사용할 수 있습니다. 약물이 생체 내 모델에서 골 형성 및 리모델링을 촉진하는 것으로 입증되면 다음 단계 (즉, 임상 시험)로 진행할 수 있습니다.
동물의 골절 치유를 평가하는 것은 인간 실험을 거치기 전에 뼈 치유를 위해 도입 된 새로운 약제를 평가하기위한 논리적 단계입니다. 골절 치유의 생체내 동물 모델 연구를 위해, 설치류는 점점 더 인기 있는 모델8이 되었다. 설치류 모델은 낮은 운영 비용, 제한된 공간 필요성 및 뼈 치유에 필요한 시간 감소로 인해 관심이 증가하고 있습니다9. 또한 설치류는 광범위한 항체와 유전자 표적을 가지고있어 뼈 치유 및 재생의 분자 메커니즘에 대한 연구를 가능하게합니다10. 합의 회의는 다양한 작은 동물 뼈 치유 모델을 종합적으로 강조하고 뼈 치유에 영향을 미치는 다양한 매개 변수에 초점을 맞추고 몇 가지 작은 동물 골절 모델 및 임플란트를 강조했습니다11.
기본 파괴 모델은 크게 개방 또는 폐쇄 모델로 나눌 수 있습니다. 폐쇄 골절 모델은 뼈에 3점 또는 4점 굽힘력을 사용하며 기존의 외과적 접근이 필요하지 않습니다. 그들은 인간의 긴 뼈 골절과 유사한 비스듬한 또는 나선형 골절로 이어지지 만, 골절 위치 및 치수의 표준화 부족은12에서 교란 요인으로 작용할 수 있습니다. 개방 골절 모델은 뼈의 절골술을 위한 외과적 접근을 필요로 하고, 골절 부위에서 보다 일관된 골절 패턴을 달성하는 데 도움이 되지만, 폐쇄형 모델(13)에 비해 지연된 치유와 관련된다. 골절 치유를 연구하는 데 사용되는 뼈의 선택은 주로 크기와 접근성으로 인해 경골과 대퇴골로 남아 있습니다. 골절 부위의 선택은 일반적으로 골간 또는 골단입니다. 골단 영역은 골다공증 환자에서 골절 치유가 연구되는 경우에 특별히 선택되는데, 이는 골다공증이 골다공증14의 영향을 더 많이 받기 때문입니다. 골수 내 핀 및 외부 고정 장치와 같은 여러 임플란트를 사용하여 골절(11,15)을 안정화시킬 수 있습니다.
이 연구의 목적은 연구자들이 대퇴골 골절 후 굳은 살의 발달을 이해하는 데 도움이 될뿐만 아니라 잠재적 인 약물이 작용하는 메커니즘을 이해함으로써 뼈 치유 특성을 가지고 있는지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수있는 간단하고 따라하기 쉬운 설치류 모델을 개발하는 것이 었습니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
동물 실험은 인도 뉴델리에 있는 AIIMS(286/IAEC-1/2021)에 있는 기관 동물 윤리 위원회(IAEC)의 윤리적 승인을 받은 후 수행되었습니다.
1. 수술 전 절차
2. 개방 절골술을 통한 완전 횡단 골절 수술
참고: 수술대를 갖추고 최적의 주변 온도(26°C)가 있는 지정된 수술실을 사용하여 절차를 수행하십시오.
3. 수술 후 관리
4. 방사선 절차
5. 동물 안락사 및 굳은 살 회수
6. 뼈와 굳은 살 조직의 석회질 제거
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 연구는 Wistar 알비노 쥐에서 대퇴골 절골술 모델을 개발하기 위해 수행되었습니다. 이 모델은 뼈 치유뿐만 아니라 뼈 치유에서 유망한 골동화 작용의 골 형성 효과를 평가하는 데 사용할 수 있습니다. 표준 수술 예방 조치와 프로토콜을 따랐습니다. 멸균 가운, 커튼 및 수술 장비가 절차에 사용되었습니다(그림 1). 장비(표 1)는 수술 48시간 전에 멸균하였다. 마취제, 진통제 및 항생제는 동물이 항상 통증과 감염이 없도록 유지하기 위해 프로토콜에 따라 사용되었습니다. 혈액 (0.5 mL)은 골절 치유가 발생할 때 기준선 분석 및 다른 매개 변수의 순차적 연대순 비교 후속 조치를 위해 각 쥐의 꼬리 정맥에서 수집 할 수 있습니다. 모발은 제모 크림을 이용하여 옆구리에서 무릎 부위로 제거하였다(도 2). 절골술 절차는 완료하는 데 약 10분이 걸렸습니다(첫 번째 절개에서 봉합까지). 감염과 사...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
이 방법은 Wistar 알비노 쥐에서 골절 절골술 모델을 개발하는 데 필요한 세부 사항을 명쾌하게 설명합니다. 이 모델은 골절 치유에서 유망한 골동화 작용 약물의 골 형성 효과를 평가하고 뼈 치유의 복잡성을 이해하는 데 사용할 수 있습니다. 이 방법의 두드러진 특징은 간단하고 너무 많은 시간이나 정교한 장비가 필요하지 않다는 것입니다. 이 방법에서는 성체 수컷 Wistar 알비노 랫트를 실험을 위한 설치류 모델로 선정하였다. 성 호르몬과 관련된 뼈 치유에 대한 교란 요인을 제거하기 위해 균일 한 성별이 선택되었습니다.
이 연구는 다른 그룹과 다른 작은 동물 모델11,18,19가 따르는 것과 유사한 개방 절골술 절차를 따랐습니다. 다른 뼈 치유 모델에 비해이 방법에서 따르는 개방 절골술의 장점은 부상 유발 (완전 피...
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
저자 중 누구도 이해 상충이나 기타 재무 공개가 없습니다.
저자는 동종 요법 연구를위한 중앙 협의회 (CCRH), AYUSH 사역, 인도 정부, 연구 자금에 감사드립니다. 저자는 동물 실험에 대한 도움과 지원에 대해 뉴 델리의 AIIMS에있는 Central Animal Facility의 도움과 지원과 지원에 감사하며, 사진 및 비디오 촬영에 대한 도움과 지원에 대해 뉴 델리의 CMET, AIIMS에 감사드립니다.
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 알코올 | 라만 & Weil Pvt. Ltd, 뭄바이, 마하라슈트라, 인도 | MFG/MD/2019/000189 | Sterillium 손 소독제 |
| 동맥 집게 | 네뷸라 수술, 구자라트, 인도 | G.105.05S | 5", 직선 |
| 바드-파커 핸들 | 네뷸라 수술, 구자라트, 인도 | G.103.03 | 사이즈 번호 3 |
| 베타딘 용액 | 윈-메디케어 뉴델리, 인도 | UP14250000001 | 10% w/v 포비돈 요오드 용액 |
| 고양이발 피부 견인기 | Nebula surgical, Gujarat, India | 908.S | Small |
| EDTA | Sisco research laboratories Pvt. Ltd, Maharashtra, India | 43272 | Disodium salt |
| Eosin | Sigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India | 115935 | 염색 용액 제조용 |
| 펜치 (일반) | 성운 수술, 구자라트, 인도 | 115.06 | 6", 일반 |
| 펜치 (이빨) | 네뷸라 수술, 구자라트, 인도 | 117.06 | 6", 이빨 |
| 포름알데히드 | Sisco 연구소 Pvt. Ltd, 마하라슈트라, 인도 | 84439 | 중성 완충 포르말린을 준비하기 위해 |
| Haematoxylin | Sigma Aldrich, Merck Life Sciences Pvt Ltd, Mumbai, Maharashtra, India | 104302 | 염색 용액 제조용 |
| Hammer | Nebula 수술, 구자라트, 인도 | 401.M | |
| 주입 Cefuroxime | Akumentis Healthcare Ltd, Thane, Maharashtra, India | 48/UA/SC/P-2013 | Cefuroxime sodium IP, 1.5 g/vial |
| 주사 케타민 | Baxter Pharmaceuticals India Private Limited, Gujarat, India | G/28-B/6 | 케타민 염산염 IP, 50 mg/mL |
| 주사 Xylazine | Indian Immunologicals Limited, 하이데라바드, 텔랑가나, 인도 | 28/RR/AP/2009/F/G | 자일라진 염산염 USP, 20 mg/mL |
| 주사 Lignocaine | Jackson laboratories Pvt Limited, 펀자브, 인도 | 1308-B | 2% 리그노카인 하이드로클로라이드 IP, 21.3 mg/mL |
| 주입 트라마돌 | Intas Pharmaceuticals Limited, Ahmedabad, Gujarat, India | MB/07/500 | Tramadol hydrochloride IP, 50 mg/mL |
| K-wire | Nebula 수술, 구자라트, 인도 | 166 (1mm) | 12", |
| K-wire&lrm 삽입을 위한 양단 기계식 드릴 | ; 보쉬, 독일 | 06019F70K4 | GSR 120-LI 전문 |
| Metzenbaum 절단 가위 | 성운 수술, 구자라트, 인도 | G.121.06S | 6", 직선 |
| 바늘 홀더 | 성운 수술, 구자라트, 인도 | G.108.06 | 6", 직선 |
| 안과 연고 | GlaxoSmithKline Pharmaceutical Limited, Bengaluru, Karnataka, India | KTK/28a/467/2001 | Neomycin, Polymixin B sulfate 및 Bacitracin 아연 안과 연고 USP |
| Osteotome (chisel) | Nebula surgical, Gujarat, India | 1001.S.10 | 10 mm, 직선 |
| Periosteal 엘리베이터 | 성운 수술, 구자라트, 인도 | 918.10.S | 10mm, 스트레이트 |
| 플라이어 겸 와이어 커터 | 성운 수술, 구자라트, 인도 | 604.65 | |
| Reynold' s 가위 | 성운 수술, 구자라트, 인도 | G.110.06S | 6", 직선 |
| 표준 반합성 식단 | Ashirvad Industries, 찬디가르, 인도 | 카탈로그 번호 없음 | 사용된 재료에 상세한 구성 제공 |
| 베타딘을 보관하기 위한 스틸 컵 응용 | 현지 구매 | 카탈로그 번호 없음 | |
| 오토클레이브 기구용 뚜껑이 있는 스틸 트레이 | 현지 구매 | 번호 | |
| 멸균 거즈 | Ideal Healthcare Industries, Delhi, India& 주의; | E(0047)/14/MNB/7951 | 멸균, 5cmx5cm, 12 ply |
| 멸균 대리석 블록 지원을 위한 | 현지 구매 | 카탈로그 번호 없음 현지 | 제작 |
| 주사기 및 바늘 (1 mL); | Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, India | REF 303060 | 1 mL 멸균 주사기에는 26 G x 1/2 (0.45 mm x 13 mm) 바늘 |
| 주사기 및 바늘 (2 mL)이 | Becton Dickinson India Pvt. Ltd., Haryana, India | REF 307749 | 24 G x 1'' (0.55 mm x 25 mm) 바늘 |
| 주사기 및 바늘 (10 mL) | 힌두스탄 주사기 & Medical Devices Ltd. 인도 파리다바드 | 334-B(H) | 10mL 멸균 주사기, 21G x1.5"(0.80mm x 38mm) 바늘 |
| 수술용 블레이드(크기 번호 15) | Paramount Surgimed Ltd, 뉴델리, 인도 Medline Industries Inc, 일리노이, 미국 | 참조 MDS15115E | 멸균, 일회용 |
| 수술용 블레이드(크기 번호 24) | Paramount Surgimed Ltd, 뉴델리, 인도 Medline Industries Inc, IL, USA | REF MDS15124E | 멸균, 일회용 |
| 봉합 | Healthium Medtech Pvt Ltd, 방갈로르, 카르나타카, 인도 | SN 3318 | 4-0, 16 mm, 3/8 원형 절단 바늘, 단섬유 폴리아미드 봉합사 |
| 알루미늄 트레이의 왁스 블록 | 현지에서 제작된 | 카탈로그 번호 없음 | 30 cm x 30 cm x 4 cm 알루미늄 트레이에는 왁스가 들어 있습니다 (동물이 미끄러지는 것을 방지하기 위해) |
| X-ray 기계 | Philips India Ltd, Gurugram, Haryana | SN19861013 | 모델: Philips Digital Diagnost R 4.2 |
액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.