Alle methoden waarbij gewervelde proefpersonen worden gebruikt, zijn uitgevoerd in overeenstemming met de institutionele richtlijnen. Alle dierproevenprocedures zijn goedgekeurd door de Commissie voor Institutionele Dierverzorging en -gebruik van het Experimenteel Onderzoekscentrum van de China Academy of Chinese Medical Sciences (Protocolcode: ERCCACMS11-2210-03). Alle materialen die in deze studie zijn gebruikt, staan vermeld in de Materiaaloverzicht.
Diervoorbereiding en macroscopische observatie
Mannelijke C57BL/6 muizen, 6–7 weken oud en met een gewicht van 20 ± 2 g, werden verkregen van een commerciële leverancier. De muizen werden verdeeld in een histologische analysecohort (n = 39) en een continue in vivo beeldvormingscohort (n = 3). Het dorsale haar van alle muizen werd onthaard om de haarzakjescyclus te synchroniseren. De haargroeistatus werd om de dag gecontroleerd van dag 2 tot dag 26 na ontharing. De ruggen van de muizen in de beeldvormingscohort werden om de dag tot dag 26 met een camera gefotografeerd. Een vaste brandpuntsafstand van 15 cm werd gehandhaafd en consistente, standaard omgevingsverlichting in het laboratorium werd gewaarborgd om macroscopische veranderingen nauwkeurig vast te leggen.
In vivo TPEF- en SHG-beeldvorming
Beeldvormingssessies werden uitgevoerd op dag 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 en 26 na de ontharing. De muizen werden verdoofd met isoflurane. Volledig bewustzijnsverlies werd gegarandeerd door de ademhalingsfrequentie te observeren en de voetreflex te testen met een zachte knijp in de teen. De verdoofde muis werd bevestigd op het podium van een tweefotonenmicroscoop. Voor TPEF-beeldvorming van melanine was de microscoop uitgerust met een 25x wateronderdompelingsobjectief (numerieke apertuur = 1,05), en de excitatiegolflengte was ingesteld op 800 nm. Er werd een z-stack scan van de melanineautofluorescentie uitgevoerd, waarbij een totale scandiepte van 45 μm werd bereikt. De stapgrootte werd ingesteld op 2 μm, de beeldresolutie op 1.024 × 1.024 pixels, en de verwervingssnelheid op 4 μs/pixel. Voor SHG-beeldvorming van collageenvezels werd de excitatiegolflengte aangepast naar 950 nm met hetzelfde 25x wateronderdompelingsobjectie. Er werd een z-stack scan gestart vanaf het bovenoppervlak van de dermis tot een totale scandiepte van 45 μm, waarbij een stapgrootte van 2 μm werd gehandhaafd, een beeldresolutie van 1.024 × 1.024 pixels en een verwervingssnelheid van 4 μs/pixel. Na de beeldvorming werd de muis voorzichtig uit de microscoopfase gehaald, werd isoflurane stopgezet en werd de muis op een verwarmingspad gelegd totdat hij volledig bij bewustzijn was voordat hij werd teruggebracht naar de thuiskooi.
Weefselverzameling en histologische verwerking
Een aparte, aparte cohort van drie muizen uit de histologische groep werd om de dag van dag 2 tot dag 26 geëuthanaseerd, volgens de richtlijnen van de instelling, zodat geen muis werd hergebruikt voor longitudinale histologische bemonstering. Een 2 cm × 2 cm vol-dikte dorsale huidweefselmonster, precies gecentreerd op het snypunt van de horizontale en verticale middenlijnen op de achterkant van elke muis, werd chirurgisch verwijderd. Het verwijderde huidweefsel werd plat op een harde kaart gelegd om krullen van de rand te voorkomen en direct ondergedompeld in een reageerbuis met 4% paraformaldehyde. De vaste weefsels werden gedehydrateerd en ingebed om paraffinedoorsneden van 6 μm dikke vorm te maken. Voor het ontwaxen werden de paraffinesecties 120 minuten verwarmd op een glijverwarmer. De secties werden gekleurd met hematoxyline en eosine (HE) en Sirius Red met standaard kleursets volgens de instructies van de fabrikant. De secties werden gemonteerd met neutrale lijm en bekeken met een omgekeerde microscoop. Voor vloeibare-kristal gepolariseerde beeldvorming werden de ontwaxte en Sirius Red-gekleurde secties gefotografeerd onder een gepolariseerde lichtmicroscoop. Een uniforme polarisatiehoek werd vastgesteld door de polarisator en analyzer precies 90° te kruisen om een maximaal donkere achtergrond (extinctietoestand) te bereiken, en deze specifieke hoek werd consequent vergrendeld voor alle volgende beeldopnames.
In vivo dermoscopie en elektronenmicroscopie van haarschachten
Voorafgaand aan het plukken werd het groeigebied van het dorsale haar in vivo geëvalueerd met een klinische dermatoscoop met 20x vergroting. Haarregeneratie werd gekwantificeerd met een standaard 0–3 scoresysteem gebaseerd op het uitkomen en de dichtheid van de haarschacht (0 = geen zichtbaar haar; 1 = dun haaropkomst; 2 = matige haardichtheid; 3 = dichte, volledige haarbedekking). Om onbevooroordeelde bemonstering te garanderen, werd het dorsale verwijderde gebied van elke muis visueel verdeeld in vier gelijke kwadranten. Een willekeurige getallengenerator werd gebruikt om twee kwadranten per muis te selecteren, en vijf nieuw gegroeide haarschinnen werden stevig uit elk geselecteerd kwadrant getrokken met een steriele tang. De geplukte haarschachten werden onmiddellijk ondergedompeld en vastgezet in 2,5% glutaraldehyde in een 0,1 M fosfaatbuffer (pH 7,4) gedurende 4 uur bij 4 °C om de ultrastructuur te behouden. De vaste haarschachten werden drie keer gewassen in een 0,1 M fosfaatbuffer en sequentieel gedehydrateerd door een gegradueerde ethanolreeks (50%, 70%, 80%, 90% en 100%) gedurende 15 minuten bij elke concentratie, gevolgd door critical point droog met vloeibare CO2. De gedroogde haarschachten werden horizontaal gemonteerd op geleidend dubbelzijdig carbontape dat aan aluminium stompjes was bevestigd. De monsters werden gesputtercoat met een 10 nm goudlaag met een vacuümsputtercoater gedurende 60 seconden om elektronlading te voorkomen. De gecoate monsters werden in een scanning-elektronenmicroscoop geplaatst en de haarschachten werden waargenomen met een versnellingsspanning van 5,0 kV. Ultramicroscopische morfologische veranderingen werden systematisch geëvalueerd door beelden te maken met 500x en 1.000x vergrotingen, waarbij specifiek de haarschachtdiameter en de structurele integriteit en ordening van de cuticulaire schubben werden gedocumenteerd.
Data- en statistische analyse
Beeldparameters werden gemeten en gekwantificeerd met behulp van generieke beeldanalysesoftware. Alle statistische analyses en grafische weergaven werden uitgevoerd met standaard statistische analysesoftware. Voor continue in vivo monitoringgegevens verkregen van dezelfde dieren over meerdere tijdstippen, werd de statistische significantie bepaald met behulp van herhaalde metingen van variantie (RM-ANOVA), gevolgd door Bonferroni's post-hoc test. Voor histologische gegevens met onafhankelijke diermonsters werd een gewone eenrichtings-ANOVA gevolgd door Tukey's post-hoc test gebruikt om statistische verschillen te evalueren. Alle resultaten werden uitgedrukt als het gemiddelde ± standaarddeviatie (SD). Verschillen werden als statistisch significant beschouwd bij *p < 0,05, p < 0,01 en ***p < 0,001.