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방법 논문

발목-거골하 복합 관절 불안정성의 마우스 모델

1.9K 조회수

DOI:

10.3791/64481

2022년 10월 28일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

발목-거골하 복합 관절(ASCJ)은 발의 핵심이며 일상 활동에서 균형을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 스포츠 부상은 종종 이 관절의 불안정성을 초래합니다. 여기에서는 ASCJ의 인대 절개로 인한 불안정성의 마우스 모델을 설명합니다.

초록

발목 염좌는 아마도 일상 생활에서 가장 흔한 스포츠 부상일 것이며, 종종 발목-거골하 복합 관절(ASCJ)의 불안정성을 초래하고 결국 장기적으로 외상 후 골관절염(PTOA)으로 이어질 수 있습니다. 그러나 부상 메커니즘의 복잡성과 외측 발의 반상출혈, 혈종 또는 압통과 같은 임상 증상으로 인해 ASCJ 불안정성을 진단하고 치료하는 것에 대한 임상적 합의는 없습니다. 쥐 뒷발의 뼈와 인대의 근골격계 구조가 인간과 비슷하기 때문에 ASCJ 주변의 인대 횡단에 의해 마우스의 ASCJ 불안정성에 대한 동물 모델이 확립되었습니다. 이 모델은 균형 빔 테스트, 발자국 분석(생쥐의 운동 수준 및 균형 능력 평가), 열 통각 평가(생쥐의 발 감각 기능 평가), 마이크로 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캔 및 관절 연골 단면 염색(생쥐의 관절 연골 손상 및 퇴행 평가)을 포함한 일련의 행동 테스트 및 조직학적 분석을 통해 잘 검증되었습니다. ASCJ 불안정성의 마우스 모델을 성공적으로 확립하면 부상 메커니즘에 대한 임상 연구에 귀중한 참고 자료를 제공하고 발목 염좌에 대한 더 나은 치료 옵션을 제공할 것입니다.

서론

발목 염좌는 전 세계적으로 가장 흔한 스포츠 부상 중 하나입니다. 미국에서는 매일 10,000명이 부상을 입는 것으로 추정되며1 그 중 스포츠 관련 부상이 15%-45%2를 차지합니다. 미국에서 발목 염좌 치료와 관련된 의료 비용은 연간 42억 달러에 달합니다 3,4,5. 만성 발 불안정은 발목 염좌 후 흔히 발생하는 문제로, 발목 염좌의 약 74%에서 발생하며, 발목 또는 거골하 불안정성을 포함한다6. 그러나 임상적 증상 및 징후가 유사하기 때문에 의료진은 클리닉에서 만성 발목 불안정성이 만성 거골하 관절 불안정을 동반하는지 여부를 구별하기 어렵고, 그 결과 만성 거골하 불안정성을 쉽게 놓칠 수 있습니다. 따라서 만성 발목-거골하 복합 관절(ASCJ) 불안정성(만성 발목 불안정성과 만성 거골하 불안정성을 모두 포함하는 특정 유형의 만성 발 불안정성)의 실제 발생률은 보고된 것보다 높을 수 있습니다 7,8,....

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프로토콜

모든 동물 연구는 실험동물의 관리 및 사용 지침에 따라 수행되었으며 Soochow University의 Institutional Animal Care and Use Committee의 승인을 받았습니다.

1. 수술 절차

  1. 생후 6주 된 C57BL/6 수컷 마우스 21마리를 횡경부 인대 및 전방 거골 인대 그룹, 횡경부 인대 및 삼각근 인대 그룹, 가짜 수술 그룹의 세 그룹으로 나눕니다. 모든 마우스가 특정 병원균 프리(SPF) 표준을 충족하는 환경에서 사육되었는지 확인하십시오.
  2. 실험 전 2주 동안 마우스를 새로운 사육 환경(12시간/12시간의 밝음/어둠 주기, 각각 18-22°C 및 40%-70%의 일정한 온도 및 습도)에 적응시킵니다. 실험 1주일 전에 생쥐에게 균형 빔 또는 U자형 파이프의 한쪽 끝에서 멈추지 않고 다른 쪽 끝으로 이동하면서 균형 빔과 보행 훈련을 실시합니다.
  3. 생후 8주가 되면 이소플루란 2mL의 면봉을 적셔 이소플루란 흡입을 사용하여 쥐를 마취하고 완전 휘발을 위해 밀폐 용기에 넣습니다. 마우스의 활동을 모니터링하고 마우스의 활동이 현저히 줄어들 때까지 계속 흡입합니다. 쥐의 발가락을 꼬집어 마취 깊이를 결정하여 반응을 관찰합니다. 후속 수....

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결과

상관관계 데이터의 통계적 분석은 온라인 통계 분석 도구를 사용하여 수행되었습니다. 정규 분포 및 분산의 동질성에 대한 두 가지 검정을 충족하는 데이터는 일원 분산 분석을 통한 추가 통계 분석에 사용되었습니다. 데이터가 두 검정을 충족하지 않는 경우 통계 분석에 Kruskal-Wallis 검정을 사용했습니다. 데이터는 평균± 표준편차(SD)로 표현되며, p < 0.05는 통계적으로 유의한 것으로 간주되었습니다.

밸런스 빔 테스트
각 마우스가 각 단계에서 밸런스 빔을 두 번 통과하는 데 필요한 평균 시간을 통계적으로 분석한 결과, 수술 전 각 마우스 그룹이 밸런스 빔을 통과하는 데 필요한 시간에는 통계적 차이가 없는 것으로 나타났다(p =0.73). 수술 3일 후, CL+ATFL 및 CL+DL 그룹의 마우스는 가짜 그룹의 마우스에 비해 밸런스 빔을 통과하는 데 더 오랜 시간이 걸렸으며, 그 차이는 통계적으로 유.......

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토론

이 연구에서는 CL + ATFL 또는 CL + DL을 transecting하여 ASCJ 불안정성의 두 마우스 모델을 성공적으로 구축했습니다. 마우스가 밸런스 빔을 통과하는 시간은 수술 후 8 주 및 12 주에 크게 증가했으며, 이는 Hubbard-Turner 팀이 발목 관절의 측면 인대를 절단하여 얻은 결과와 유사합니다23,24. 오른발 슬라이딩 테스트에서 인대가 절단된 두 그룹의 쥐의 슬라이딩 시간이 가짜 그룹의 마우스보다 유의하게 높았고, 수술 후 12주에 슬라이딩 시간이 최대에 도달하여 인대가 절단된 두 그룹의 마우스가 ASCJ의 불안정성으로 고통받았을 수 있음을 시사했습니다. 보행 테스트 결과, 마우스의 보행 길이는 나이가 들면서 점차 증가했지만, 인대가 절단된 두 그룹의 마우스의 12주 보행 길이는 가짜 그룹보다 낮았고, CL+ATFL 그룹의 보행 길이는 가짜 그룹보다 7.2% 짧았다. 종합하면, 위의 결과는 인대 .......

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공개 사항

저자 중 누구도 상충되는 이해관계를 가지고 있지 않습니다.

감사의 글

이 연구는 장쑤성 정부 장학금 프로그램과 장쑤성 고등 교육 기관(PAPD)의 우선 학술 프로그램 개발의 지원을 받았습니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
5-0 외과용 나일론 봉합Ningbo Medical Needle Co., Ltd.
산성 에탄올 분화 용액 (1%)Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.R20778
접착 슬라이드Jiangsu Shitai Company
암모니아 용액 (1 %)Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.R20788
무수 에탄올상하이 Sinopharm 그룹 화학 시약 Co., Ltd.
수성 아세트산 (1%)Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.R20773
블랙 큐브 카세트Shanghai Yizhe Instrument Co., Ltd.
원심분리기 튜브 15mlBeijing Soleibo Technology Co., Ltd.YA0476
원심분리기 튜브 50mlBeijing Soleibo Technology Co., Ltd.YA0472
커버 유리Jiangsu Shitai Company
CTAn 소프트웨어Blue Scientificmicro-CT 분석 소프트웨어
Dataview 소프트웨어AEMC 기기상용 데이터 분석 소프트웨어
Disodium ethylenediaminetetraacetate (EDTA-2Na)Beijing Soleibo Technology Co., Ltd.E8490
전기 인큐베이터쑤저우 Huamei 장비 공장
임베딩 파라핀라이카, 독일39001006
에오신 염색 용액(알코올 용해성, 1%)Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.R30117
빠른 녹색 염색 용액Sigma-Aldrich, 미국F7275
보행 종이보정 Huarong 종이 공장
GraphPad Prism 8.0Graphpad 소프트웨어온라인 통계 분석 도구
요오드 면봉Qingdao Hainuo Bioengineering Co., Ltd.
라이카 818 블레이드라이카, 독일
Micro-CTSkyscan, 벨기에SkyScan 1176
미세 조작 현미경Suzhou Omet Optoelectronics Co., Ltd.
미믹 소프트웨어Materialise 3D 의료 이미지 처리 소프트웨어 
수정된 해리스 Hematoxylin 얼룩Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.R20566
마우스 안티 마우스 II 형 콜라겐American Abcam Company
NaOHShanghai Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd.
N-부탄올Shanghai Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd.
중성 포르말린 고정제 (10%)Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.
중성 수지Sigma-Aldrich, 미국
Nrecon 재조정 소프트웨어 마이크로 포토닉스 Inc.
오크스 이발기Oaks Group Co., Ltd.
파라핀 임베딩 기계라이카, 독일
PH 측정기Shanghai Leitz Company
인산염 완충 식염수(PBS)American Biosharp
생리식염수(포유류, 멸균용)Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd.R22172
Safranin O 염색 해결책시그마 Aldrich, 미국HT90432
염분 (0.9%)Shanghai Baxter Medical Drug Co., Ltd.
셰이커Haimen Qilin Bell Instrument Manufacturing Co., Ltd.
SPSS 23IBM온라인 통계 분석 도구
태블릿 기계Leica, 독일
조직 슬라이서Leica, 독일
Ugo BasileUgo Basile Biological Research Company
Upright 형광 현미경Zeiss Axiovert, 독일
U자형 플라스틱 채널Shanghai Yizhe Instrument Co., Ltd.
수의학 눈 연고Pfizer
XyleneShanghai Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd.
YLS-10B 휠 피로 시험기Jinan Yiyan Technology Development Co., Ltd.
사 1911043091072008779

참고문헌

  1. Waterman, B. R., Belmont, P. J. Jr, Cameron, K. L., Deberardino, T. M., Owens, B. D. Epidemiology of ankle sprain at the United States Military Academy. American Journal of Sports Medicine. 38 (4), 797-803 (2010).
  2. Fong, D. T., Chan, Y. Y., Mok, K. M., Yung, P. S., Chan, K. M.

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