Ten protokół ustanawia model pełnogrubych wad chrząstki (FTCD) poprzez wiercenie otworów w rowku bloczkowym kości udowej szczurów i mierzenie późniejszego zachowania bólowego i zmian histopatologicznych.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Opracowanie i ocena szczurzego modelu ubytków chrząstki pełnej grubości
* These authors contributed equally
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Wady chrząstki stawu kolanowego spowodowane urazem są częstym urazem stawu sportowego w klinice, a te wady powodują bóle stawów, zaburzenia ruchomości i ostatecznie chorobę zwyrodnieniową stawu kolanowego (kOA). Jednak skuteczność leczenia ubytków chrząstki, a nawet kOA, jest niewielka. Modele zwierzęce są ważne dla opracowywania leków terapeutycznych, ale istniejące modele wad chrząstki są niezadowalające. W pracy tej ustanowiono model ubytków chrząstki o pełnej grubości (FTCD) poprzez wiercenie otworów w rowku ślimakowym kości udowej szczurów, a późniejsze zachowanie bólowe i zmiany histopatologiczne wykorzystano jako eksperymenty odczytowe. Po operacji obniżył się mechaniczny próg wycofania, utracono chondrocyty w uszkodzonym miejscu, zwiększono ekspresję metaloproteinazy macierzy MMP13 i zmniejszyła się ekspresja kolagenu typu II, co jest zgodne ze zmianami patologicznymi obserwowanymi w ubytkach chrząstki ludzkiej. Metodologia ta jest łatwa i prosta do wykonania oraz umożliwia obserwację kliniczną bezpośrednio po urazie. Co więcej, model ten może z powodzeniem naśladować kliniczne ubytki chrząstki, stanowiąc w ten sposób platformę do badania patologicznego procesu ubytków chrząstki i opracowywania odpowiednich leków terapeutycznych.
Wprowadzenie
Chrząstka stawowa to wysoce zróżnicowana i gęsta tkanka składająca się z chondrocytów i macierzy zewnątrzkomórkowej1. Warstwa powierzchniowa chrząstki stawowej jest formą chrząstki szklistej, która ma gładką powierzchnię, niskie tarcie, dobrą wytrzymałość i elastyczność oraz doskonałą tolerancję na naprężenia mechaniczne2. Macierz zewnątrzkomórkowa składa się z kolagenu, proteoglikanu i wody, a kolagen typu II jest głównym składnikiem strukturalnym kolagenu, ponieważ stanowi około 90% całkowitego kolagenu3. Ponieważ w tkance chrzęstnej nie ma naczyń krwionośnych ani nerwów, nie ma ona zdolności do....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół
Eksperymenty na zwierzętach zostały zatwierdzone przez Komitet Standardów Medycznych i Etyki Uniwersytetu Tradycyjnej Medycyny Chińskiej w Zhejiang, który jest zgodny z chińskim ustawodawstwem dotyczącym użytkowania i opieki nad zwierzętami laboratoryjnymi. W niniejszym badaniu wykorzystano 6-tygodniowe samce szczurów rasy Sprague-Dawley (SD) o wadze 150-180 g. Zwierzęta zostały pozyskane ze źródła komercyjnego (patrz tabela materiałów).
1. Opracowanie modelu pełnogrubych wad chrząstki u szczurów
- Po 1 tygodniu aklimatyzacji do nowego środowiska losowo i równo podziel szczury na dwie grupy (n = 8....
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wyniki
W niniejszej pracy opracowano szczurzy model FTCD poprzez nawiercenie otworów w bruzdzie trochlearnej kości udowej oraz badanie następującego po tym zachowania bólowego i zmian histopatologicznych. Jak pokazano na Rysunku 1, 3 dni po stworzeniu modelu, w porównaniu z grupą pozorowaną, MWT szczurów w grupie modelowej uległo znacznemu obniżeniu, co sugeruje hiperalgezję wywołaną przez FTCD. W 17. dniu po stworzeniu modelu próg wycofania mechanicznego szczurów w grupie modelowej pozostał na nis.......
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Dyskusja
W badaniu tym opisano model zwierzęcy do naśladowania klinicznych wad chrząstki poprzez wiercenie otworów w rowku bloczkowym kości udowej szczurów (rysunek uzupełniający 1). Po uszkodzeniu chrząstki zwiększa się pobudliwość lub reaktywność obwodowych nocyceptorów, co może skutkować obniżeniem progu bólu i zwiększeniem reakcji na stymulację18. W badaniach przedklinicznych modelowanie ubytków chrząstki u różnych gatunków zwierząt zawsze powodowało ból
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Oświadczenia
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Podziękowania
To badanie było wspierane przez Zhejiang Natural Science Foundation (grant numer LQ20H270009), Natural Science Foundation of China (granty numer 82074464 i 82104890), Zhejiang Traditional Chinese Medical Science Foundation (numery grantów 2020ZA039, 2020ZA096 i 2022ZB137) oraz Medical Health Science and Technology Project Komisji Zdrowia Prowincji Zhejiang (numer grantu 2016KYA196).
....Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 3,3 '-diaminozydyna | Hangzhou Zhengbo Biotechnology Co., Sp. z o.o. | ZLI-9019 | Barwnik do barwienia IHC |
| Przeciwciało anty-kolagenowe III | Novus | NB600-594 | Przeciwciało pierwszorzędowe dla |
| przeciwciała IHC Anti-Collagen II | Abcam (UK) | 34712 | Przeciwciało pierwszorzędowe dla |
| przeciwciała IHC Anti-Collagen I | Novus | NB600-408 | Przeciwciało pierwszorzędowe dla roztworu IHC |
| Bouin | Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd. | R20381 | Barwnik do barwienia Masson |
| Celestite blue | Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd. | R20381 | Barwnik do barwienia |
| wyściółki z kolb kukurydzy Masson | Xiaohe Technology Co., Sp. z o.o. | Ściółka dla zwierząt | |
| Eosin | Sigma-Aldrich | 861006 | Barwnik do barwienia HE |
| Fast Green FCF | Sigma-Aldrich | F7252 | Barwnik do barwienia SO |
| Przeciwciało anty-mysie kozy | ZSGQ-BIO (Pekin, Chiny) | PV-9002 | Przeciwciało drugorzędowe dla |
| przeciwciała przeciw królikowi IHC Goat | ZSGQ-BIO (Pekin, Chiny) | PV-9001 | Przeciwciało drugorzędowe dla |
| hematosyliny | Sigma-Aldrich | H3163 | Barwnik do barwienia HE |
| Masson | Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd. | R20381 | Barwnik do barwienia Masson |
| Microdrill | Rwd Life Science Co., Ltd | 78001 | Sprzęt do chirurgii |
| MMP13 | Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, USA) | 69926 | Podstawowe przeciwciało dla IHC |
| Modułowe centrum zatapiania tkanek | Thermo Fisher Scientific (USA) | EC 350 | Wyprodukuj bloki parafiny |
| Neutralna żywica | Hangzhou Zhengbo Biotechnologia Co., Sp. z o.o. | ZLI-9555 | Uszczelka do |
| niewchłanialnego szwu | Hangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd. | 4-0 | Sprzęt do operacji |
| Pentobarbital sodowy | Hangzhou Zhengbo Biotechnology Co., Sp. z o.o. | WBBTN5G | Znieczulony |
| zwierzęcy kwas fosfomolibdynowy | Szanghaj Yuanye Technology Co., Sp. z o.o. | R20381 | Barwnik do barwienia Masson |
| Ponceau fuchsin | Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd. | R20381 | Barwnik do barwienia Masson |
| Mikrotomy obrotowe i przesuwne | Thermo Fisher Scientific (USA) | HM325 | Precyzyjne sekcje parafinowe |
| Safranin-O | Sigma-Aldrich | S2255 | Barwnik do barwienia SO |
| Ostrze skalpela | Shanghai Lianhui Medical Supplies Co., Ltd. | 11 | Sprzęt do operacji |
| Roztwór cytrynianu sodu (20x) | Hangzhou Haoke Biotechnology Co., Ltd. | Pobieranie antygenu | HK1222 |
| szczurów IHC Sprague Dawley (SD) | Shanghai Slake Experimental Animal Co., Ltd. | SD | Experimental animal |
| Tissue-Tek VIP 5 Jr | Sakura (Japonia) | Procesor infiltracji próżniowej | |
| Toluidine Blue | Sigma-Aldrich | 89640 | Barwnik do barwienia gruźlicy |
| Von Frey filament | UGO Basile (Włochy) | 37450-275 | Sprzęt do oznaczania MWT |
| Platforma z siatki drucianej | Shanghai Yuyan Instruments Co., Ltd. | Aparatura do oznaczania MWT |
Bibliografia
- Zhang, Z. Chondrons and the pericellular matrix of chondrocytes. Tissue Engineering. Part B, Reviews. 21 (3), 267-277 (2015).
- Correa, D., Lietman, S. A. Articular cartilage repair: Current needs, methods and research directions.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedruki i uprawnienia
