Wykorzystanie indukowalnych myszy z nokautem Stat3 specyficznych dla linii osteoblastycznej do badania przebudowy kości wyrostka zębodołowego podczas ortodontycznego ruchu zębów

Yuanqi Liu; Siyuan Sun; Ziyi Jiang; Xinyi Gong; Yiling Yang; Yanfei Zhu; Hongyuan Xu; Anting Jin; Xiangru Huang; Xin Gao; Tingwei Lu; Jingyi Liu; Xinyu Wang; Qinggang Dai; Lingyong Jiang

doi:10.3791/65613

Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Wykorzystanie indukowalnych myszy z nokautem Stat3 specyficznych dla linii osteoblastycznej do badania przebudowy kości wyrostka zębodołowego podczas ortodontycznego ruchu zębów

2.3K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/65613

⸱

21 lipca 2023

Yuanqi Liu^*¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Siyuan Sun^*¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Ziyi Jiang^*⁶ , Xinyi Gong¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Yiling Yang¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Yanfei Zhu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Hongyuan Xu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Anting Jin¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Xiangru Huang¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Xin Gao¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Tingwei Lu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Jingyi Liu¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Xinyu Wang¹^,²^,³^,⁴^,⁵ , Qinggang Dai²^,³^,⁴^,⁵^,⁷ , Lingyong Jiang¹^,²^,³^,⁴^,⁵

¹Center of Craniofacial Orthodontics, Department of Oral and Cranio-maxillofacial Surgery, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine, ²College of Stomatology, Shanghai Jiao Tong University, ³National Center for Stomatology, ⁴National Clinical Research Center for Oral Diseases, ⁵Shanghai Key Laboratory of Stomatology, ⁶Shanghai Starriver Bilingual School, ⁷The 2nd Dental Center, Ninth People’s Hospital, Shanghai Ninth People’s Hospital, Shanghai Jiao Tong University School of Medicine

^* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

To badanie dostarcza protokołu do wykorzystania indukowalnych myszy z nokautem Stat3 specyficznych dla linii osteoblastów do badania przebudowy kości pod wpływem siły ortodontycznej i opisuje metody analizy przebudowy kości wyrostka zębodołowego podczas ortodontycznego ruchu zębów, rzucając tym samym światło na biologię mechaniczną szkieletu.

Streszczenie

Kość wyrostka zębodołowego, o wysokim współczynniku rotacji, jest najaktywniej przebudowującą się kością w ciele. Ortodontyczny ruch zębów (OTM) jest powszechnym sztucznym procesem przebudowy kości wyrostka zębodołowego w odpowiedzi na siłę mechaniczną, ale mechanizm leżący u jego podstaw pozostaje nieuchwytny. Wcześniejsze badania nie były w stanie ujawnić dokładnego mechanizmu przebudowy kości w dowolnym czasie i przestrzeni ze względu na ograniczenia związane z modelami zwierzęcymi. Przetwornik sygnału i aktywator transkrypcji 3 (STAT3) jest ważny w metabolizmie kości, ale jego rola w osteoblastach podczas OTM jest niejasna. Aby dostarczyć dowodów in vivo, że STAT3 uczestniczy w OTM w określonych punktach czasowych, aw szczególności w komórkach podczas OTM, wygenerowaliśmy indukowany tamoksyfenem model myszy Stat3 z nokautem specyficzny dla linii osteoblastów, zastosowaliśmy siłę ortodontyczną i przeanalizowaliśmy fenotyp kości wyrostka zębodołowego.

Mikrotomografia komputerowa (Micro-CT) i mikroskopia stereoskopowa były używane do uzyskania dostępu do odległości OTM. W analizie histologicznej wybrano obszar znajdujący się w obrębie trzech korzeni pierwszego zęba trzonowego (M1) w przekroju poprzecznym kości szczęki jako obszar zainteresowania (ROI) w celu oceny aktywności metabolicznej osteoblastów i osteoklastów, wskazując wpływ siły ortodontycznej na kość wyrostka zębodołowego. Krótko mówiąc, przedstawiamy protokół wykorzystania indukowalnych myszy z nokautem Stat3 specyficznych dla linii osteoblastów do badania przebudowy kości pod wpływem siły ortodontycznej i opisujemy metody analizy przebudowy kości wyrostka zębodołowego podczas OTM, rzucając w ten sposób nowe światło na biologię mechaniczną szkieletu.

Wprowadzenie

Ogólnie wiadomo, że kość jest nieustannie rekonstruowana przez całe życie, w odpowiedzi na siły mechaniczne zgodnie z prawem Wolffa¹^,². Odpowiednia stymulacja mechaniczna, taka jak grawitacja i codzienne ćwiczenia, utrzymuje masę i siłę kości oraz zapobiega utracie masy kostnej poprzez stymulację zarówno osteoblastów, jak i osteoklastów. Osteoklasty, odpowiedzialne za resorpcję kości³^,⁴^,⁵^,⁶^,⁷, oraz osteoblasty, odpowiedzialne za tworzenie kości