소설을 사용하여 척수 상해 후에 마우스 뒷다리 뼈 손실의 세로 평가, 생체내에 방법론

이 절차는 척수 손상 후 마우스에서 뒷다리 골밀도의 시간 의존적 손실을 감지하고 정량화하는 데 사용되는 새로운 방법을 보여줍니다. 이는 먼저 멸균 및 ALAC 승인 조건에서 마취된 마우스에서 척추 횡단 손상을 수행함으로써 수행됩니다. 그런 다음 회복 기간이 지난 후 동물을 다시 마취하고 오른쪽 및 왼쪽 뒷다리의 경골과 비골에 대한 X선 이미지를 얻습니다.

이 검사는 부상 후 40일까지 매주 수행됩니다. 다음으로, X-ray 스캔의 이미지 분석이 수행됩니다. 마지막 단계는 절제된 뒷다리 뼈의 골밀도에 대한 사후 평가를 수행하는 것입니다.

궁극적으로, 결과는 척수 손상이 어떻게 쥐의 뒷다리에서 빠르고 점진적인 골밀도 손실을 유도하는지 보여줍니다. 이 새로운 방법은 다른 이미징 방식에서 사용하는 것보다 더 적은 선량의 X선을 사용하여 강력한 공간 및 시간 해상도를 제공합니다. 골다공증은 척수 손상을 입은 사람들을 괴롭히는 생명을 위협하는 상태입니다.

우리가 제안하는 것은 척수 손상에 대한 동물 연구에 사용되는 새로운 방법으로, 연구자가 골다공증과 관련된 뼈 손실을 장기간에 걸쳐 종단적으로 추적할 수 있도록 하는 것입니다. 이것은 두 가지 이유로 중요합니다. 첫째, 이것은 골다공증의 발병을 형성하는 메커니즘을 연구할 수 있는 기회를 제공할 것입니다.

두 번째는 척수 손상을 입은 환자의 골다공증 발병을 예방하거나 역전시키기 위해 고안된 새로운 중재를 테스트하는 방법을 제공한다는 것입니다. 이 방법은 척수 손상으로 인한 골다공증에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만, 폐경 후 여성에서 발생하는 노화 관련 뼈 손실과 같은 다른 시스템에도 적용될 수 있으며, 골절 또는 기타 손상 후 고립으로 인한 골밀도 사지 사용의 다른 외상으로 인한 감소는 치유 과정에서 상당한 뼈 손실을 초래할 수 있습니다. 전체 동물 종적 저선량 X-ray 이미징을 적용하면 이러한 문제를 최소화하거나 예방하도록 설계된 치료법 개발에 새로운 길을 제공할 수 있습니다.

샌더 절차와 지역 기관 동물 관리 및 사용 위원회 지침에 따라 척수 손상 수술을 수행합니다. 그런 다음 척수 수술 후 10일째부터 시작하여 40일까지 10일 간격으로 계속합니다. 스캔하기 전에 ivus Lumina XR 시스템을 사용하여 스캔하여 살아있는 마취된 절개 척수 손상 동물 및 손상되지 않은 노화된 성냥 대조군의 오른쪽 및 왼쪽 대퇴골과 경골을 평가하고, 내부 카메라가 섭씨 영하 90도의 작동 온도에 도달할 수 있도록 Lumina XR 장치를 초기화합니다.

마취된 동물을 Lumina xr 내의 플랫폼에 놓습니다. 그런 다음 고배율 렌즈를 삽입하여 대퇴골과 경골 부위 모두에 초점을 맞출 수 있습니다. 피사체가 시야각에 적절하게 배치되었는지 확인하십시오.

필요한 경우 문을 열고 동물의 위치를 변경하십시오. 동물의 올바른 위치가 여기에 나와 있습니다. 적절하게 배치되면 X-ray 기능을 실행할 수 있습니다.

에너지 드롭다운 목록에서 동물에게 적합한 항목을 선택합니다. 그런 다음 제어판을 엽니다. X-ray 마킹을 선택하여 X-ray 기능을 활성화하고 X-ray 이미지를 획득합니다.

여기에서 볼 수 있듯이 대퇴골과 경골 전체가 보여야 합니다. 실시간 이미지 소프트웨어는 기본적으로 변환된 X-ray 이미지를 표시하므로 보정 필터링 도구 메뉴로 들어가 X-ray 흡수 옆의 확인 표시를 제거하여 원시 X-ray 이미지가 표시되는지 확인합니다. 원시 이미지 데이터는 자동으로 하드 드라이브에 저장됩니다.

대표적인 TIFF 파일도 저장됩니다. 이미징 후 마우스는 집 케이지로 돌아가 조사자의 관찰 하에 회복할 수 있습니다. 그런 다음 다음 마우스로 프로세스를 반복합니다.

먼저 나타나는 대화 상자에서 살아있는 이미지 아이콘을 두 번 클릭하여 소프트웨어를 엽니다. 관심 있는 폴더를 선택하고 확인을 클릭합니다. browse 버튼을 클릭하여 X-ray 이미지를 로드합니다.

라이브 이미지 브라우저는 사용자 ID와 함께 선택한 데이터를 표시합니다. 레이블 정보 및 카메라 구성 정보 데이터를 열려면 데이터 행을 두 번 클릭합니다. 이미지 및 도구 팔레트가 표시됩니다.

열린 데이터는 브라우저에서 파란색으로 강조 표시됩니다. 그런 다음 ROI 도구를 클릭합니다. ROI 도구의 도구 팔레트에서 유형 드롭다운 목록을 열고 측정 ROI를 선택합니다.

이 실험에 사용된 3개의 ROI를 불러오려면 사각형 아이콘을 클릭하고 사각형을 불러오십시오. 자를 사용하여 대퇴골의 길이를 측정하고 두 사각형의 길이를 총 대퇴골 길이의 1/8로 조정합니다. 사각형의 너비를 전체 대퇴골 길이의 24분의 1이 되도록 조정합니다.

이제 눈금자를 사용하여 근위 대퇴골 끝에서 거리의 8분의 1을 측정하고 그 위치에 중심을 두도록 하나의 직사각형을 배치합니다. 두 번째 직사각형을 원위 대퇴골 끝으로 이동하고 무릎의 섬유주 영역 중앙에 놓이도록 배치합니다. 그런 다음 경골의 길이를 측정합니다.

상자의 길이를 전체 경골 길이의 1/8로 조정합니다. 너비를 전체 경골 길이의 30분의 1로 조정합니다. 마지막으로, 상자가 중앙에 오도록 배치하고 여기에서 볼 수 있듯이 근위 경골 끝에서 경골 거리의 전체 길이의 1/8을 배치합니다.

그런 다음 측정 아이콘을 클릭하면 ROI 강도 측정이 X-ray 이미지에 나타나고 ROI 측정 테이블이 나타납니다. 이 테이블을 원하는 위치에 점 CSV 파일로 내보냅니다. 이렇게 하면 Excel을 사용하여 테이블을 열 수 있습니다.

분석할 저장된 모든 이미지에 대해 이 단계를 반복합니다. 마지막으로 모든 데이터를 하나의 Excel 시트로 통합합니다. 통계적 유의성은 원하는 경우 Microsoft Excel 또는 Sigma Plot 11.0 소프트웨어와 같은 소프트웨어를 사용하여 학생의 T-테스트에 의해 결정되며, 이 결과를 이 방법에 대한 표준 프로토콜을 사용하여 이중 에너지 X선 흡수 기하학을 사용하여 골밀도의 사후 분석에서 얻은 결과와 비교할 수 있습니다.

척수 손상 후 마우스, 경골 및 대퇴골의 상대적인 골밀도 손실은 순진한 마우스와 비교할 때 위의 방법을 사용하여 감지할 수 있습니다. 이 그림은 근위 경골의 척수 손상 후, 손상 후 10일, 20일, 30일 및 40일의 골밀도 손실을 보여줍니다. 연령이 일치하는 순진한 사람들과 비교했을 때, 단 10일 후에 경골의 골밀도가 12% 현저히 감소하며, 40일째에는 최대 15%의 골밀도 손실

여기에서 우리는 근위 대퇴골의 척수 손상 후 손상 후 10일, 20일, 30일 및 40일 후에 뼈 밀도 손실을 볼 수 있습니다. 연령 일치 네이브와 비교했을 때, 부상 후 40일째에 대퇴골 근위부의 골밀도 손실이 7% 감소하는 것이 관찰되었습니다. 이 그래프는 척수 손상 후 대퇴골 원위 손상 후 10일, 20일, 30일, 40일 후의 골밀도 손실을 보여줍니다.

노화된 순진한 대조군과 비교했을 때, 원위 대퇴골의 골밀도 손실은 부상 후 10일 이내에 관찰될 수 있었고 실험의 나머지 기간 동안 지속되었습니다. 이중 에너지 X-ray abor 기하학 데이터의 대표적인 이미지는 뼈 미네랄 함량과 뼈 미네랄 밀도 출력을 보여줍니다. 절제된 대퇴골은 척수 손상 후 40일 후에 분석되었습니다.

이 프로토콜에서 입증된 방법의 효능을 현재 사용 가능한 다른 방법과 비교하기 위해 이 그림은 척수 손상의 대퇴골에서 뼈 미네랄 함량(그램)의 이중 에너지 X선 기하학적 분석을 보여줍니다. 수술 후 40일 경과 생쥐 대 연령 일치 naives. 순진한 마우스와 비교했을 때 척수 손상 마우스에서 뼈 미네랄 함량의 12%의 유의한 손실이 관찰되었습니다.

여기에서 우리는 이중 에너지, 골 미네랄 밀도의 추가 abor 기하학 분석(밀리그램), 부상 시 척수 대퇴골의 센티미터 제곱, 부상 후 40일 생쥐 대 H 일치 순진한 생쥐를 볼 수 있습니다. 골밀도 감소는 크게 변하지 않았지만 일단 숙달되면 뼈 미네랄 함량과 유사한 추세를 따랐습니다. 이 작업은 20분에서 30분 안에 완료할 수 있지만, 뒷다리를 적절하게 배치하는 것이 중요하다는 것을 기억하자.

이 비디오를 시청한 후에는 Caliper Instruments Lumina XR 장치를 사용하여 척수 손상 후 살아있는 동물의 골밀도를 종적으로 평가하는 방법에 대한 아이디어를 얻을 수 있을 것입니다.