후천성 부갑상선 기능 저하증(HypoPT)의 동물 모델은 HypoPT가 미네랄 이온 항상성에 미치는 영향을 이해하고 새로운 치료법의 효과를 검증하는 데 중요합니다. 여기서, 탄소 나노입자를 이용하여 부갑상선 절제술(PTX)에 의해 후천성 부갑상선기능저하증(AHypoPT) 쥐 모델을 생성하는 기술이 제시된다.
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방법 논문
탄소 나노입자 보조 부갑상선 절제술을 통한 부갑상선 기능 저하증 쥐의 생성
* These authors contributed equally
이 논문에서
요약
초록
부갑상선 기능 저하증(HypoPT)은 부갑상선을 침범하는 희귀 질환으로 부갑상선 호르몬(PTH)의 분비 또는 효능이 감소하여 혈청 인 수치가 높고 혈청 칼슘 수치가 낮습니다. HypoPT는 가장 일반적으로 갑상선 또는 기타 전방 목 수술 중 땀샘의 우발적 손상 또는 제거로 인해 발생합니다. 부갑상선/갑상선 수술은 최근 몇 년 동안 더 보편화되었으며 이에 따라 수술 후 합병증으로 HypoPT의 발생이 증가했습니다. 미네랄 이온 항상성에 대한 HypoPT의 효과의 기본 메커니즘을 더 잘 이해하고 새로운 치료법의 치료 효과를 검증하기 위해 HypoPT 동물 모델이 매우 필요합니다. 여기서, 탄소나노입자를 이용하여 부갑상선 절제술(PTX)을 수행하여 수컷 쥐에서 후천성 HypoPT를 생성하는 기술이 보고되어 있다. 쥐 모델은 부갑상선 기능 저하증의 마우스 모델에 비해 큰 가능성을 보여줍니다. 중요하게도, 인간 PTH 수용체 결합 영역은 쥐의 서열 유사성과 84.2%의 서열 유사성을 가지며, 이는 마우스와 공유된 73.7%의 유사성보다 높습니다. 또한, PTH/PTHrP 수용체 신호 전달 경로에 영향을 미칠 수 있는 에스트로겐의 영향은 수컷 쥐에서 완전히 조사되지 않았습니다. 탄소 나노 입자는 기능에 영향을 미치지 않고 갑상선 림프절을 검게 염색하는 림프 추적자이지만 부갑상선을 염색하지 않아 쉽게 식별하고 제거 할 수 있습니다. 이 연구에서 혈청 PTH 수치는 PTX 후 감지할 수 없었고, 이로 인해 상당한 저칼슘혈증과 고인산혈증이 발생했습니다. 따라서 수술 후 HypoPT의 임상 상태는 쥐 모델에서 현저하게 나타낼 수 있습니다. 따라서 탄소 나노입자 보조 PTX는 HypoPT의 발병기전, 치료 및 예후를 연구하기 위한 매우 효과적이고 쉽게 구현할 수 있는 모델 역할을 할 수 있습니다.
서론
부갑상선 호르몬(PTH)은 부갑상선에서 분비됩니다. 칼슘 균형의 주요 조절제이며 인산염 대사를 유지하며 뼈 회전율 1,2에 참여합니다. 부갑상선 기능 저하증(HypoPT)은 PTH의 분비 감소 또는 기능 상실로 나타납니다. 희귀 내분비 질환으로 유병률은 100,000인년당 약 9-37명입니다 3,4,5. HypoPT는 혈청 인 6,7의 증가와 함께 혈청 PTH 및 칼슘 수치가 감소하는 것이 특징입니다. HypoPT는 원인에 따라 후천성 부갑상선 기능 저하증(AHypoPT) 또는 특발성 부갑상선 기능 저하증(IHypoPT)으로 분류됩니다8. AHypoPT는 임상 실습에서 더 일반적으로 접하게 됩니다. AHypoPT 사례의 약 75%는 갑상선 수술 또는 기타 두경부 수술 중 부갑상선의 절제 또는 우발적 손상으로 인해 발생합니다. 다른 원인으로는 두경부 종양에 대한 방사선 요법 및 ....
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프로토콜
이 연구는 쓰촨 대학교 구강 질환 국가 핵심 연구소의 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 승인을 받았습니다. 실험 전에 관련 지역 기관으로부터 허가를 받았습니다. 평균 체중이 200-250g인 8-10주령의 수컷 Sprague-Dawley(SD) 래트 8마리를 본 연구에 사용했습니다. 동물들은 상업적 공급원으로부터 입수하였다 ( 재료의 표 참조). 실험 기간 동안 음식과 물이 임의로 제공되었습니다.
1. 탄소 나노 입자 보조 PTX 쥐 생성을 위한 수술 전 준비
- 2.0%-2.5% 이소플루란 흡입을 사용하여 8-10주령 쥐를 마취한 다음 10mL/kg 체중의 트리브로모에탄올을 복강내(i.p.) 주사합니다. 동공 광 반사의 부재를 테스트하여 충분한 마취 깊이를 보장합니다. 마취 상태에서 건조를 방지하기 위해 눈에 수의사 연고를 사용하십시오.
참고: 생후 8-10주 된 쥐는 성체 쥐로 인식됩니다. 그러나 이 모델링 방법은 생후 7일 정도의 어린 쥐에게 사용할 수 있습니다. - 마취된 SD 랫을 앙와위 자세로 복부 목 부위의 털을 면도하여 수술을 준비합니다. 포비돈 요오드 면봉을 사용하여 수술 부위를 소독합니다( 재료 표
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결과
부갑상선의 위치와 수는 처음에 해부 현미경으로 쥐에서 관찰되었습니다. 탄소 나노 입자 주입 전에 갑상선은 반투명 한 붉은 색이었고 부갑상선은 현미경으로 거의 구별 할 수 없었습니다 (그림 1A). 나노 입자 주입 후, 갑상선은 검은 색으로 염색되었고, 부갑상선은 염색되지 않은 채로 남아있었습니다 (그림 1B). 밝은 색의 부갑상선을 조심스럽게 해부한 결과 갑상선은 그대로 유지되었습니다(그림 1C). 일반적으로 부갑상선은 갑상선의 측면 또는 뒤쪽 가장자리에 분포되어 있습니다.
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토론
역학 보고서에 따르면 갑상선 질환의 발견이 크게 증가했으며 그에 따라 수행 된 관련 수술 건수가19,20 건으로 증가했습니다. 수술 후 부갑상선 기능 저하증의 발병률은 약 7.6%8,21이며, 후천성 부갑상선 기능 저하증의 이환율 증가로 인해 이 희귀 질환이 더 많은 연구 관심을 받고 있습니다. 따라서 질병의 발병기전을 조사하고 새로운 치료법의 결과를 테스트하기 위해 적합한 동물 모델을 확립하는 것이 특히 중요합니다. 그러나 현재로서는 제한된 동물 모델이 있습니다. 더욱이 이러한 모델을 생산하는 데 있어 성공률, 생존율 및 수술 절차의 어려움은 여전히 문제로 남아 있습니다. 우리 그룹은 이전에 생쥐에서 두 개의 HypoPT 모델을 보고했습니다. PTHcre+/Rosa-mTmG 마우스에서 부갑상선을 정확.......
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공개 사항
저자는 경쟁하는 재정적 이익이 없다고 선언합니다.
감사의 글
이 작업은 NSFC 보조금 81800928, 쓰촨 대학교 서중국 학교/병원 구강학 연구소의 연구 자금(No. RCDWJS2021-1) 및 국가 구강 질환 연구소 오픈 펀딩 보조금 SKLOD-R013의 지원을 받았습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 0.9 % 염화나트륨 용액 | Kelun Co. Sichuan, China | ||
| 10 µ L 30G NanoFil 주사기 | WPI | ||
| 6-0 polyglactin 910 봉합사 바늘 | Ethicon, Inc | J510G | |
| 칼슘 LiquiColor 테스트 | EKF | 0155-225 | For Ca2 + < / sup> 분석 |
| 탄소 나노 입자 현탁액 주입 | Lummy, 충칭, 중국 | H20073246 | 1 mL : 50 mg |
| 크레아티닌 (Cr) 분석 키트 (사르코신 산화 효소) | Jiancheng, Nanjing, China | C011-2-1 | 크레아티닌 분석 |
| 용 일회용 메스 | Shinva, 중국 | ||
| Dumstar 생물학 겸자 | Shinva, 중국 | ||
| 마이크로 해부 스프링 가위 | Shinva, 중국 | ||
| MicroVue 쥐 손상되지 않은 PTH ELISA | 면역 주제 | 30-2531 | 쥐 혈청 |
| 의 PTH 측정바늘 홀더 | Shinva, 중국 | ||
| 인 Liqui-UV 테스트 | EKF | 0830-125 | Pi 분석 |
| 용 플라이 거즈 | Weian Co. Henan, China | ||
| Povidone-Iodine | Yongan 제약 Co.Ltd. Chengdu, China | ||
| Prism 9.0 (통계 및 그래프 소프트웨어) | GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA | https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/ | |
| Rat C-telopeptide of type I collagen (CTX-I) ELISA Kit | CUSABIO, Wuhan, China | CSB-E12776r | CTX-I 분석용 |
| 쥐 오스테오칼신/뼈 Gla 단백질(OT/BGP) ELISA Kit | CUSABIO, Wuhan, China | CSB-E05129r | 오스테오칼신 분석용 |
| 안전 단일 에지 면도날 | American Safety Razor Company | 66-0089 | |
| Sprague-Dawley 쥐 | 8-10주 된 | ||
| 외과적 절개 드레이프 | Liangyou Co. Sichuan, China | ||
| 요소 분석 키트 | Jiancheng, Nanjing, China | C013-2-1 | 요소 분석용 |
참고문헌
- Bilezikian, J. P., et al. Hypoparathyroidism in the adult: Epidemiology, diagnosis, pathophysiology, target-organ involvement, treatment, and challenges for future research. Journal of Bone and Mineral Research. 26 (10), 2317-2337 (2011).
- Bilezikian, J. P.
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