17 februari 2023
Het streptozotocine-geïnduceerde diabetische wondmodel bij mannelijke SD-ratten is momenteel het meest gebruikte model voor het bestuderen van wondgenezing bij type I diabetes mellitus. Dit protocol beschrijft de methoden die worden gebruikt om dit model te construeren. Het presenteert en behandelt ook potentiële uitdagingen en onderzoekt de progressie en angiogene kenmerken van diabetische wonden.
Veel details van het type 1 diabetes wondmodelleringsproces zijn gevoelig voor fouten. Het is een moeilijke uitdaging voor ervaren onderzoekers. Als gevolg hiervan is het noodzakelijk om dit protocol te gebruiken.
Op de eenvoudigst mogelijke manier kan deze techniek effectief enkele kenmerken van chronische diabetische wonden repliceren, zoals geen wondgenezing, vertraagde re-epithelisatie en verminderde angiogenese. De streptozotocine-oplossing moet onmiddellijk na bereiding worden gebruikt. Let er bij het maken van de wond op dat de grootte en locatie van de wond moet worden gereguleerd.
Begin met het oplossen van het streptozotocinepoeder in een geschikte hoeveelheid van 0,1 mol per liter natriumcitraatbuffer om een concentratie van 1% te bereiken en schud het gedurende 30 seconden met behulp van een medicijnoscillator voordat u het in een mooie doos plaatst. Voor intraperitoneale injectie van 1% streptozotocine-oplossing, pak de rat vast en stel de buikhuid bloot op de injectieplaats. Desinfecteer de injectieplaats tweemaal met een watje gedrenkt in 75% alcohol en plaats de kop van de rat onder de buik.
Steek de naald evenwijdig aan de buiklijn op 45 graden. Verklein vervolgens de naaldhoek tot 30 graden en plaats twee tot drie millimeter. Trek voorzichtig aan de naaldplug, injecteer de streptozotocine-oplossing en trek de naald eruit voordat u een wattenstaafje aanbrengt.
Om de causale bloedglucosewaarden te meten om 9:00 uur op dag 3 en dag 7, zoekt u de locatie van de caudale ader. Desinfecteer de rattenstaart tweemaal met 75% alcohol voordat u de caudadale ader doorboort om bloedingen op te wekken en meet de bloedglucose met behulp van een glucometer. Als je klaar bent, stop je het bloeden met een wattenstaafje.
Scheer het gebied van 5 bij 5 centimeter aan de dorsumzijde van de rat met een elektrisch scheermes een dag voor het modelleren van de wond. Veeg het geschoren gebied af met een warm normaal zout watje en laat het drogen voor het aanbrengen van ontharingscrème gedurende vijf minuten. Reinig het gebied met gaas en was eventuele resterende ontharingscrème met warme normale zoutoplossing.
Desinfecteer vervolgens de dorsale huid twee keer met wattenbollen gedrenkt in jodium en 75% alcohol in de alternatieve rondes. Snijd na het drogen de huid met een cirkelvormige biopsiepons met een diameter van 20 millimeter. Verzorg de huid met een tang en gebruik vervolgens een chirurgische schaar om de volledige dikte van de huid langs de ponsknipsporen te verwijderen.
Als je klaar bent, stop je het bloeden met een normaal zoutoplossing watje. Bedek de wond met vaselinegaas. Diabetes werd geïnduceerd bij alle ratten na drie dagen streptozotocine-injectie, met een bloedglucosespiegel hoger dan 16,7 millimol per liter.
De glucosespiegel werd vijf weken na de inductie gestabiliseerd. Het gewicht van de diabetische groep nam geleidelijk toe na de streptozotocine-injectie. Het gewicht daalde in week 3 en nam vanaf week 4 langzaam weer toe.
Daarentegen nam het gewicht van de normale groepsrat gestaag toe. Hun gemiddelde gewicht na de drie dagen diabetesinductie was hoger dan de diabetische groep. De macroscopische analyse uitgevoerd op dag 7 en 14 na de verwonding onthulde dat de re-epithelisatie meer uitgesproken was bij ratten in de normale groep dan in de diabetische groep.
De kwantitatieve resultaten van dag 7 en dag 14 lieten zien dat de wondgenezing significant lager was in de diabetische groep dan in de normale groep. Op dag 14 was het wondgenezingspercentage echter meer dan 90% in de diabetische groep. De diabetische wonden vertoonden gedeeltelijk verlies van de haarzakjes en talgklieren met minder zichtbare haarvaten.
Bij wondangiogenese geanalyseerd door CD31-immunostaining toonde de gemiddelde optische dichtheid van CD31-expressie aan dat de angiogenese op de wondplaats significant hoger was in de normale dan in de diabetische groep. Zorg er bij het modelleren van de wond voor dat de huid van de voordikte wordt verwijderd, inclusief de opperhuid, dermis en onderhuids weefsel.
Dit artikel presenteert een protocol voor het creëren van een streptozotocine-geïnduceerd diabetisch wondmodel in mannelijke SD-ratten, een veelgebruikte methode voor het bestuderen van wondgenezing bij diabetes mellitus type I. Het behandelt potentiële uitdagingen en onderzoekt de angiogene kenmerken van diabetische wonden.
Robuuste preklinische modellen van chronische diabetische wonden zijn essentieel voor het evalueren van therapeutische hypothesen en het verminderen van risico's bij translationele strategieën die gericht zijn op een verminderde genezing bij diabetes type 1. Dit protocol standaardiseert de inductie en beoordeling van diabetische wondpathologie bij ratten, waardoor reproduceerbare meting van wondsluiting, re-epithelialisatie en angiogenese mogelijk wordt. Betrouwbare constructie van het model in deze fase ondersteunt het voorspellend vertrouwen voor downstream screening en mechanistische studies in de biofarmaceutische pijplijn.
Dit protocol positioneert het diabetische wondmodel bij ratten als een fundamenteel instrument, van vroege ontdekking tot preklinische evaluatie van therapeutica voor wondgenezing.