성숙한 아홀로틀에서 내부 플레이트 고정을 사용하는 대퇴골 절골술 수술을 위한 프로토콜이 제시됩니다. 이 절차는 수생 양서류의 사지 재생 및 골절 치유에 대한 비교 연구를 수행하는 데 사용할 수 있습니다.
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이 논문에서
요약
초록
아홀로틀(Ambystoma mexicanum)은 팔다리, 뇌, 심장, 꼬리 등을 포함하여 손실되거나 손상된 장기를 재생하는 놀라운 능력으로 인해 재생 의학을 위한 유망한 모델 유기체입니다. 아홀로틀에 대한 연구는 손상 후 전구 세포 활성화와 조직 복원을 지배하는 세포 및 분자 경로에 대한 실마리를 제공합니다. 이 지식은 뼈 불유합과 같은 재생 불능 부상의 치유를 촉진하는 데 적용될 수 있습니다. 현재 프로토콜에서는 내부 플레이트 고정 시스템을 사용한 대퇴골 절골술 안정화에 대해 설명합니다. 이 절차는 수생 동물(axolotl, Ambystoma mexicanum)에서 사용하도록 조정되었습니다. ≥20cm의 주둥이에서 꼬리 끝까지의 아홀로틀과 완전히 골화된 쥐 크기의 대퇴골이 사용되었으며, 플레이트 위치 지정 및 고정, 수술 후 관리에 특별한 주의를 기울였습니다. 이 수술 기법은 표준화되고 안정적인 뼈 고정을 가능하게 하며, 아홀로틀 사지 재생과 직접 비교하고 양서류 및 포유류에 걸친 뼈 치유에 대한 유사한 연구에 유용할 수 있습니다.
서론
아홀로틀(Ambystoma mexicanum)은 꼬리, 척수, 뇌, 심장, 아가미 및 팔다리를 포함한 장기 재생의 중요한 모델입니다 1,2,3,4,5. 아홀로틀 사지 재생에 대한 상세한 연구를 통해 세포 역분화 메커니즘과 절단 부위에서 줄기세포 풀인 모세포(blastema)가 형성되는 것을 밝혀냈습니다. 패턴화된 골격 6,7을 포함하여 모든 누락된 사지 부분을 재구성할 수 있는 아세포세포 세포의 능력으로 인해, 아홀로틀은 뼈 치유 연구를 위한 매력적인 모델 유기체인 것으로 보인다. 최근에는 여러 연구에서 아홀로틀의 뼈 생물학에 더 중점을 두어 골격 형태, 세포 구성 및 골화 역학을 설명했습니다.
포유류에서 긴 뼈의 뼈 치유 과정은 내연골 골화(endochondral ossif....
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프로토콜
다음 절차는 비엔나 치안 판사(GZ: MA 58-65248-2021-26)의 승인을 받아 수행되었습니다. 5-8세, 주둥이에서 꼬리 끝까지(주둥이에서 꼬리 끝까지) 길이의 아홀로틀(Ambystoma mexicanum)을 ≥ 골절 수술 및 절단에 사용되었습니다. 수술에는 남성과 여성이 모두 사용되었다. 아홀로틀은 분자 병리학 연구소(Research Institute of Molecular Pathology) 시설에서 사육되었습니다. 통증과 감염 위험은 성공적인 결과를 보장하기 위해 적절한 진통제와 항생제로 관리되었습니다. 연구에 사용된 시약 및 장비는 재료 표에 나열되어 있습니다.
1. 동물 준비
- 완전한 진정에 도달하고 핀셋으로 팔다리를 만질 때 반사적인 움직임이 없을 때까지 약 15-20분 동안 0.03% 벤조카인 용액으로 동물을 목욕시킵니다.
- 0.03% 벤조카인 용액에 적신 젖은 종이 타월에 복부 쪽이 아래로 향하게 동물을 놓고 벤조카인에 적신 종이 타월로 덮습니다. 아홀로틀과 같은 수생 동물의 피부는 건조에 민감하기 때문에 탈수를 방지하고 피부(피부) 호흡을 보장하기 ....
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결과
여기에 설명된 수술 절차(그림 1)는 20분에서 30분 사이로 진행되며 외과의와 보조의가 필요합니다. 선택적으로 양안 해부 현미경 또는 돋보기 시스템을 사용하십시오.
그림 1: 수술 절차 및 실험 설정의 개략도. (A) 대퇴골은 피부 절개로 인해 노출되어 수술 부위에서 근육을 잡아당깁니다. (B) 티타늄 플레이트가 대퇴골과 정렬됩니다. (C)1st 내부 구멍은 수동 드릴을 사용하여 생성됩니다. (.......
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토론
현재 기술된 대퇴골 판 고정 및 절골술의 방법은 Ambystoma mexicanum (axolotl)과 같은 수생 동물에 적용할 수 있습니다. 이 수술법은 최근 아홀로틀(axolotls)의 골절 치유와 사지 재생을 마우스의 골절 치유와 비교하는 데 사용되었다9. 생쥐와 마찬가지로 자체 파괴 나사로 4홀 고정 플레이트를 뼈에 부착할 수 있으며 Gigly 톱을 사용하여 균일한 크기15의 골절을 만들 수 있습니다. 플레이트 고정은 틈새 크기 유지를 용이하게 하고 뼈 조각 정렬을 보장합니다. 진통 방법은 또한 부프레노르핀 주사에 비해 덜 침습적이기 때문에 부토르노놀 목욕을 구현하여 최적화되었으며, 이는 뼈 치유에 영향을 미치지 않는 것으로 보고되었습니다(카프로펜과 같이). 그러나 일반적으로 양서류의 통증 관리와 수술 후 통증에 대해 알려진 바가 거의 없기 때문에 선제적 항문 .......
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공개 사항
저자는 상충되는 이해관계가 없음을 선언합니다.
감사의 글
저자는 탁월한 기술 지원을 제공한 Sabine Stumpp와 수술에 도움을 준 Lidia Grösser에게 감사를 표하고 싶습니다. 이 연구는 Austrian Science Fund [Hertha Firnberg Fellowship 번호 T-1219], ERC [Advanced Grant, 742046 RegGeneMems], DFG [CRC 1444]의 지원을 받았습니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 0.66 mm Gigly 와이어 톱 | RISystem | RIS.590.120 | |
| 7.0 Optilene 봉합사 | 브라운 | C3090538 | |
| 벤조카인 | Sigma-Aldrich | E1501 | 사용하기 전에 0.03% |
| Richter Pharma AG | 를 | 0.5 mg/L로 희석하십시오 | |
| 드릴 비트 0.30 mm | RISystem | RIS.590.200 | |
| Dumont #5 Forceps - Standard/Inox | Fine Science Tools | 11251-20 | |
| 핸드 드릴 | RISystem | RIS.390.130 | 적어도 3개의 마이크로 CT 데이터 분석기를 가지고 있는 것이 좋습니다 |
| Bruker, Billerica, MA, USA | SkyScan NRecon 소프트웨어 | ||
| Micro CT 표본 스캐너 | Bruker, Billerica, MA, USA | SkyScan 1172 | |
| Moria MC31b 아이리스 집게 - 매끄럽고, 구부러진, 10cm | Fine Science Tools | 11373-12FST | 2개 |
| MouseFix 드릴& 톱 가이드 1.75mm, 강성 | RISystem | RIS.301.102 | |
| MouseFix 플레이트 4 구멍, 강성 | RISystem | RIS.401.110 | |
| MouseFix 나사, L = 2.00mm | RISystem | RIS.401.100 | 뼈당 4개 필요 |
| 좁은 패턴 집게 | VWR | FSCI11002-12 | |
| 페니실린/스트렙토마이신 | Gibco | 15140-122 | |
| 링 집게 | Fine Science Tools | 11103-09 | |
| 메스 #15 | B Braun, Thermo Fischer Scientific | 5518032 | |
| 스퀘어 박스 렌치 0.50mm | RISystem | RIS.590.111 | |
| 멸균 뼈 왁스, 2.5g | Ethicon, Johnson & Johnson | W810 | |
| 학생용 세밀한 가위 - 스트레이트/11.5cm | 세밀 과학 도구 | 91460-11 |
참고문헌
- Amamoto, R., et al. Adult axolotls can regenerate original neuronal diversity in response to brain injury. Elife. 5, 13998(2016).
- Butler, E. G., Ward, M. B. Reconstitution of the spinal cord following ablation in urodele larvae. J Exp Zool. ....
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재인쇄 및 허가
