De oprichting van een Murine Mandibular Molar Extraction Socket Healing Model
13 januari 2023
Dit protocol demonstreert stapsgewijze details over het extraheren van de mandibulaire eerste kies in de muis. Het biedt een alternatieve methode voor onderzoekers die zich richten op kaakbotgenezing en -regeneratie.
Dit protocol biedt een murine mandibulaire molaire extractiemodel dat zelden wordt geïntroduceerd in beschikbare botregeneratiestudies. Het ontwikkelen van een murine mandibulaire molaire extractiemodel is noodzakelijk als een onderkaak die meer vergelijkbaar en consistent is tussen verschillende interventiegroepen. De implicaties van deze techniek strekken zich niet uit tot de therapie van een ziekte.
Het kan echter helpen bij klinische genezing en regeneratie van kaakbotten op de lange termijn door te helpen bij het beoordelen van de mechanismen die aan dit proces ten grondslag liggen. Deze techniek werd ontwikkeld om de studies te helpen en de mechanismen van beschikbare genezing en regeneratie te onthullen. Helaas kan deze methode niet worden toegepast op andere systemen.
Begin met het elimineren van de distale weerstand van de verdoofde muis door de kies mediaal met een pincet vast te houden. Duw vervolgens een naald van 23 gauge in het buccale alveolaire bot van de distale wortel en maak een interval. Verander vervolgens naar een naald van 25 gauge om de intervaluitbreiding voort te zetten.
Ga voorzichtig naar het periapicale gebied terwijl je de naald langzaam naar voren en loom draait om de wortel uit de alveolaire fossa te drukken. Om de mesiale weerstand te elimineren, steekt u een naald van 23 gauge in de wortelvork en tilt u de kies van occlusaal op. Nadat u de kies stevig hebt vastgehouden, neemt u nog een naald van 23 gauge en dwingt u deze in het linguale mesiale parodontale membraan om een interval te creëren.
Gebruik dan een naald van 25 gauge en draai langzaam naar voren en buccaal. Als enkele onderliggende obstakels de luxatie van de kies belemmeren, gebruik dan een naald van 26 gauge om de worteltop te penetreren en herhaal de bewerkingen. Trek tijdens de laatste extractie de tand eruit en zorg ervoor dat de kroon boven het occlusale vlak uitsteekt en dat twee intacte wortels duidelijk te zien zijn.
Na het succesvol extraheren van de mandibulaire eerste kies, breng je droog katoen aan om het bloeden te stoppen, herpositioneer je de tong, dien je analgesie toe en plaats je de muis op een verwarmingskussen met constante temperatuur totdat deze herstelt van anesthesie. De tandkas vulde zich onmiddellijk met stolselpostextractie. Het genezingsproces van de socket werd gedurende een week geobserveerd.
Er werden enkele sponsachtige trabeculaire botten gevormd, maar het stolsel bleef. In het genezingsproces werd de kom na twee weken gevuld met sponsbotten, wat wijst op de voltooiing van de regeneratie. Een hoofdregulator in osteoblastdifferentiaties Sp7 kwam op grote schaal tot expressie in de beenmergcellen in de marge die het botvormende front is.
Onder de homeostasetoestand waren de trabeculaire botten consistent en samenvloeiend met beenmergcelblokken die als eilanden waren besprenkeld. Een week na de operatie vulden talrijke Sp7-expressiecellen de extractiekom met nieuw gevormd trabeculair bot dat rond werd gestrooid. Vier weken na de operatie keerde de aandoening om en ging grotendeels over in trabeculair bot.
De activiteit van Sp7-expressiecellen daalde tot een niveau dat de homeostasetoestand benaderde. Het kan ook worden uitgevoerd om het regeneratieproces van de pasgeborene aan te tonen. Deze techniek kan onderzoekers helpen de onderliggende mechanismen van het beschikbare genezings- en regeneratieproces te ontrafelen door een nieuw muizenmodel te bieden.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Dit protocol presenteert een gedetailleerde methode voor het extraheren van de eerste molaar van de onderkaak bij muizen, wat een nieuw muismodel biedt voor het bestuderen van de genezing en regeneratie van het kaakbot. De studie onderzoekt het genezingsproces na extractie en de cellulaire mechanismen die betrokken zijn bij botregeneratie.
Belangrijkste componenten van de studie
Onderzoeksgebied
- Botregeneratie
- Muismodellen in tandheelkundig onderzoek
- Genezingsmechanismen van het kaakbot
Achtergrond
- Behoefte aan consistente modellen in studies naar botregeneratie
- Inzicht in de klinische implicaties van kaakbotgenezing
- Inzichten in de mechanismen van genezing en regeneratie
Gebruikte methoden
- Extractie van de eerste molaire kies van de onderkaak bij geanestheseerde muizen
- Gebruik van naalden van verschillende diktes voor luxatie van de tand
- Beoordeling van de genezing over een periode van vier weken
Belangrijkste resultaten
- Succesvolle extractietechniek resulterend in genezing waargenomen over een periode van twee weken
- Vorming van nieuw trabeculair bot en expressie van Sp7 in beenmergcellen
- Afname van Sp7-expressie wijzend op een terugkeer naar homeostase
Conclusies
- De studie demonstreert een betrouwbare extractiemethode die bijdraagt aan het begrijpen van botregeneratieprocessen
- Dit model verschaft waardevolle inzichten in de mechanismen van kaakbotheling, wat relevant is voor toekomstig biologisch onderzoek.
Veelgestelde vragen
Relevantie voor de Industrie
Het muismodel voor de genezing van de extractiemaas van molairen in de onderkaak biedt een gestandaardiseerd in vivo platform voor het onderzoeken van alveolaire botregeneratie en intramembraneuze ossificatie. Dit model maakt mechanische risicovermindering en targetvalidatie voor botgenezingspaden mogelijk, wat vroege ontdekking en translationeel onderzoek naar skeletweefselregeneratie ondersteunt. De reproduceerbaarheid en biologische relevantie ervan faciliteren risico-gecorrigeerde beslissingen voor verdere ontwikkeling binnen preklinische tandheelkundige en craniofaciale R&D-portefeuilles.
Strategische toepassingen in BioPharma R&D
Vroege ontdekking & targetvalidatie
- Maakt onderzoek naar osteogene pathways en cellulaire regulatoren zoals Sp7 mogelijk in een gecontroleerde in vivo context.
- Ondersteunt biologische risicoreductie door een consistent model te bieden voor functionele targetvalidatie in studies naar botregeneratie.
- Vergemakkelijkt de voorspellende betrouwbaarheid bij de selectie van kandidaat-pathways voor het herstel van skeletweefsel.
Screening & assayontwikkeling
- Biedt een gevalideerd biologisch systeem voor het evalueren van interventies bij botgenezing en moleculaire markers.
- Ondersteunt de standaardisatie en reproduceerbaarheid van assays door consistente chirurgische en histologische eindpunten.
- Maakt kwantitatieve beoordeling van botvorming en cellulaire activiteit na extractie mogelijk.
Translationeel & Preklinisch Onderzoek
- Sluit aan bij ziekterelevante mechanismen van genezing van kaakbotdefecten voor het verkennen van translationele biomarkers.
- Ondersteunt de continuïteit van ontdekking tot preklinische validatie van strategieën voor botregeneratie.
- Vermindert mechanische ambiguïteit bij de selectie van preklinische modellen voor dentale en craniofaciale toepassingen.
Pipeline- & workflowintegratie
Dit model bevindt zich op het snijvlak van vroege ontdekking en preklinische validatie, waardoor hypothesetoetsing en mechanistische studies in workflows voor botregeneratie mogelijk worden gemaakt.
- Discovery Biology: Ondersteunt hypothese-gestuurd onderzoek naar regulatoren van osteogenese en botgenezing.
- Screening: Biedt reproduceerbare eindpunten voor het evalueren van kandidaat-interventies en moleculaire markers.
- Analytics: Levert kwantitatieve histologische en immunofluorescentie-uitlezingen voor comparatieve analyse.
- Translationeel onderzoek: Slaat een brug tussen ontdekkingsbevindingen en preklinische modellen die relevant zijn voor kaakbotherstel.
- Herbruikbaar op bedrijfsniveau: Vestigt een herbruikbaar in vivo-platform voor voortdurend onderzoek naar botregeneratie.
Operationele en ondernemingsbrede impact
- Wetenschappelijke waarde: Verhoogt het voorspellende vertrouwen en vermindert mechanistische ambiguïteit in onderzoek naar botgenezing.
- Operationele waarde: Standaardiseert in vivo procedures en histologische beoordelingen voor reproduceerbaarheid.
- Strategische waarde: Informeert go/no-go beslissingen voor doelen en pathways bij botregeneratie.
- Impact op portfolio: Maakt risico-gecorrigeerde prioritering van programma's voor herstel van skeletweefsel mogelijk.
Overwegingen voor implementatie
- Vereist expertise in muis-chirurgische technieken en bothistologie.
- Toegang tot stereomicroscopie, histologische kleuring en infrastructuur voor immunofluorescentie is noodzakelijk.
- Vereist standaardisatie van chirurgische en analytische protocollen tussen teams.
- Beperkt tot mandibulaire muismodellen; niet aanpasbaar aan andere systemen volgens de huidige validatie.
- Praktische beperkingen omvatten vereisten voor technische vaardigheden en modelspecifieke beperkingen.
