Protokół pokazuje budowanie prostego i opłacalnego modelu treningu szczurów z obciążeniem dla indukowanej steroidami martwicy kości głowy kości udowej za pomocą elastycznej taśmy terapeutycznej.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Protokół pokazuje budowanie prostego i opłacalnego modelu treningu szczurów z obciążeniem dla indukowanej steroidami martwicy kości głowy kości udowej za pomocą elastycznej taśmy terapeutycznej.
W przeciwieństwie do ludzi, szczury to zwierzęta, które chodzą na czworakach, podczas gdy ludzie to zwierzęta dwunożne, które stoją, a biodra są poddawane ogromnemu naciskowi podczas chodzenia i stania. W modelach martwicy głowy kości udowej wywołanej steroidami u szczurów często konieczne jest symulowanie charakterystyki biomechanicznej ludzkiego biodra pod wyższym ciśnieniem. Niektórzy uczeni próbują naśladować stan nacisku na ludzkie biodra, zmuszając szczury do przenoszenia określonego ciężaru, ale przymocowanie przedmiotu nośnego do szczura jest trudne. Szczury mogą łatwo uwolnić się od unieruchomienia, a przyklejenie ciężaru do szczurów taśmą klejącą spowoduje, że szczury uduszą się lub umrą z powodu niedrożności jelit. Nasza grupa badawcza użyła elastycznej taśmy terapeutycznej do przeprowadzenia beznapięciowego unieruchomienia przedmiotów obciążonych u szczurów, tak aby szczury mogły swobodnie oddychać i nie wyrywały się z unieruchomienia w warunkach obciążenia. W porównaniu ze zwykłym modelem szczura martwicy głowy kości udowej wywołanej steroidami, stwierdziliśmy, że ta interwencja obciążająca może pogorszyć postęp martwicy głowy kości udowej u szczurów.
Podawanie glikokortykosteroidów jest najczęstszym czynnikiem ryzyka nieurazowej martwicy kości głowy kości udowej (ONFH)1. Liczne dowody sugerują, że oprócz glikokortykosteroidów, obciążenie ciśnieniowe stawu biodrowego u pacjentów jest również związane z występowaniem ONFH. Czynniki takie jak masa ciała i intensywność pracy fizycznej są uznawane za czynniki ryzyka dla ONFH2. Wiele badań klinicznych wykazało ścisły związek między obciążeniem stawu biodrowego a czasem i częstością wymiany stawu3,4,5,6. Dlatego ustalenie modelu, który odzwierciedla związek między nośnością a martwicą kości głowy kości udowej wywołaną steroidami (SONFH), jest ważne dla kompleksowego zbadania tego stanu.
Duże dwunożne ptaki, takie jak strusie i emu, służą jako dobre modele do symulacji obciążenia stawów biodrowych, przypominając obciążenie ludzkich nóg7,8. Jednak utrzymanie dużych gatunków ptaków jest wyzwaniem, a związane z tym koszty badań są wysokie. Szczurze modele z spontanicznym nadciśnieniem tętniczym9,10 mogą wykazywać wyższe wskaźniki ONFH, ale obciążenie komorą ciśnieniową w szpiku generowane przez samoistne nadciśnienie różni się znacznie od ciśnienia mechanicznego i nie nadaje się do badania wpływu ciśnienia mechanicznego na SONFH.
Małe modele zwierzęce są powszechnie używane w badaniach nad SONFH. Jednak czworonożne mają dolne obciążenie stawów biodrowych, a ich modele bioder nie mogą symulować biomechanicznego środowiska ludzkich stawów biodrowych podczas chodzenia dwunożnego. Modele unieruchamiania pojedynczej kończyny11 i modele częściowego odciążenia12 są powszechne, ale oba zmniejszają obciążenie kończyny. Ponieważ ludzie są organizmami dwunożnymi ze znacznymi obciążeniami kończyn dolnych podczas stania i chodzenia, zmniejszenie obciążenia w tych modelach zmniejsza związek między modelami zwierzęcymi a chorobami ludzkimi.
To badanie ma na celu stworzenie prostego i opłacalnego modelu treningu z obciążeniem, aby zbadać wpływ treningu z obciążeniem na wywołaną sterydami martwicę kości głowy kości udowej u szczurów. Obecnie modele szczurów są wykorzystywane do badania indukowanej steroidami martwicy kości głowy kości udowej13,14, ale nadal nie ma modelu, który mógłby zapewnić długotrwałe, bezpieczne utrwalenie przy minimalnym zakłóceniu ruchu, co jest również stosunkowo proste i niedrogie. W tym badaniu zastosowano materiał mocujący o wysokiej przyczepności, przyjmując mocowanie bez naprężeń, co utrzymuje mobilność szczurów i zmniejsza cierpienie, a nawet śmierć spowodowane niewłaściwym mocowaniem.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Protokół jest zgodny z etycznymi wytycznymi ustalonymi przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt (IACUC) na Pekińskim Uniwersytecie Medycyny Chińskiej, numer protokołu BUCM-4-2022062001-2109. W protokole wykorzystuje się szczury Sprague Dawley (SD) (SCXK(Jing)2019-0008), w wieku 8-10 tygodni i o wadze 200 g-250 g.
1. Trening adaptacyjny
2. Pomiar maksymalnej nośności u szczurów
3. Przygotowanie obciążenia
4. Ustalenie indukowanej steroidami martwicy kości w modelu głowy kości udowej
5. Beznapięciowe unieruchomienie przy przenoszeniu ciężaru za pomocą elastycznej taśmy terapeutycznej i treningu na bieżni
6. Grupowanie zwierząt
7. Eutanazja i pobieranie próbek
8. Barwienie Hematoksyliną-Eozyną
9. Analiza mikrotomografii komputerowej
10. Analiza statystyczna
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Analiza histopatologiczna
Barwienie hematoksyliną i eozyną wykazało, że w grupie kontrolnej (Control) oraz w grupie kontrolnej z obciążeniem (Control+Load) belki kostne były nienaruszone i regularnie rozmieszczone. W lakunach kostnych obecne były komórki śródbłonka naczyń krwionośnych, a ich morfologia była pękata. W przeciwieństwie do nich, w grupie modelowej (Model) oraz w grupie modelowej z obciążeniem (Model+Load) zaobserwowano pęknięte i nieuporządkowane belki kostne wraz ze znacznie większą lic...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Obecnie różne zwierzęta, takie jak króliki25, szczury26, myszy27, świnie28, brojlery29, strusie8 i emu30 mogą być wykorzystywane do tworzenia modeli martwicy głowy kości udowej. Wśród nich najczęściej używanymi gatunkami są szczury, myszy i króliki. Szczur, jako model martwicy głowy kości udowej, ma wiele zalet. Szczury są łatwe do karmienia i rozmnażania,...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autor deklaruje, że nie ma konfliktów interesów, powiązań ani współpracy, które mogłyby potencjalnie wpłynąć na obiektywność lub wyniki tych badań.
To badanie jest niezależnym badaniem i nie otrzymało żadnego finansowania.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Probówka wirówkowa o pojemności 15 ml | Corning, USA | 430791 | |
| Koralik ze stali nierdzewnej 5 mm | Gelisen, Chiny | 5 mm | |
| Kwas octowy | Merck KGaA, Niemcy | 64-19-7 | |
| Alkohol bezwodny | Merck KGaA, Niemcy | 64-17-5 | |
| gliniana | papeteria Mincai, Chiny | 102 | |
| Szkiełko nakrywkowe | Servicebio,Chiny | WMWD-1818 | |
| Płaska butelka ciśnieniowa 10ml | BEHNCKE, Chiny | MD10ml | |
| Kwas mrówkowy | Macklin Biochemical , Chiny | 64-18-6 | |
| Zestaw do barwienia HE | Solarbio, Chiny | G1120 | |
| HistoCore AUTOCUT | Leica, Niemcy | 149AUTO00C1 | |
| Taśma Kinesio (elastyczna taśma terapeutyczna) | Fuluo medycyna,Chiny | CL1819 | |
| Lipopolisacharyd | Solarbio,Chiny | L8880 | |
| Lipopolisacharydy (LPS) | Selleck,USA | S7850 | |
| Ręczne pudełko do eutanazji dwutlenkiem węgla | Yuyan, Chiny | LC-500-S1 | |
| Metyloprednizolon bursztynian sodu, MPS | AbMole, Chiny | M25573 | |
| MicroCT& | nbsp; Hiscan,Chiny | Żywica neutralna Hiscan VM Pro | |
| Pekin Zhongshan Golden Bridge Biotechnology l , Chiny | ZLI-9555 | ||
| Serwis parafinowybio | , Chiny | WGHB-319213129 | |
| Paraformaldehyd | Servicebio, Chiny | G1101-500ML | |
| Chlorek potasu | Macklin Biochemical , Chiny | 7447-40-7 | |
| Slide | Servicebio, Chiny | WG6012 | |
| Bieżnia dla szczurów i myszy | Litc Life Science, USA | 801 | |
| Xylene | Macklin Biochemical , Chiny | Numer katalogowy: 1330-20-7 |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.