Artykuł metodologiczny

Model przedkliniczny synowitisu z wykorzystaniem ex vivo ludzkiego tkanki maziowej o zachowanej funkcji i architekturze

DOI:

10.3791/69734

⸱

20 marca 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Emergency Medicine, University of Iowa Health Care, 2Interdisciplinary Graduate Program in Immunology, University of Iowa, 3Department of Orthopedics and Rehabilitation, University of Iowa Health Care, 4Carver College of Medicine, University of Iowa, 5Office of Research and Development, Iowa City Veterans Affairs Health Care System, 6Department of Internal Medicine, University of Iowa Health Care, 7Iowa State University, 8Department of Veterinary Biosciences, Ohio State University

W tym artykule

Podsumowanie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Opracowaliśmy ludzki system ex vivo transwell zdolny do oceny ostrych zmian zapalnych, zakaźnych i strukturalnych w błonie maziowej.

Streszczenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Artretyzm to stan zapalny w stawach powodujący uszkodzenie chrząstki, ból i utratę ruchomości. Ostatnie osiągnięcia w badaniach nad artretyzmem pokazują szczególnie, że torebka stawowa (np. błona maziowa) jest ważnym źródłem tego zapalenia, ale nie ma ludzkich modeli, które replikują istotną architekturę błony maziowej. Aby temu zaradzić, stworzono System Analizy Przestrzeni Stawowej, czyli JSAS. Przednia błona maziowa była pobierana w czasie operacji od pacjentów poddawanych całkowitej zamianie stawu kolanowego (TKA). Błonę maziową rozcięto i przecięto na 3 mm rdzenie biopsji. Rdzenie umieszczono w górnym dołku 5 µm lub 0,4 µm przepuszczalnej przegrody z 300 µl DMEM z 10% FBS. W dolnym dołku dodano 600 µl medium i wymieniano je co 2-3 dni. Wyżywalność oceniano przez 7 dni w warunkach inkubacji hiperoksycznej (50%), atmosferycznej/standardowej (~21%) i fizjologicznej (5%). Stymulatory w dolnym dołku obejmowały czynnik chemotaktyczny dla monocytów 1 (MCP-1/CCL2), lipopolisacharyd (LPS), N-acetylocysteinę, S. aureus oraz B. burgdorferi. Medium przechowywano do analizy ELISA, a tkankę przechowywano do analizy w preparacie parafinowym po fiksacji w formalinie (FFPE). W warunkach standardowych błona maziowa pozostawała w pełni żywotna przez 3 dni. Stymulatory modyfikowały strukturę i funkcję komórek błony maziowej, obejmując granicę makrofagów rezydentów, ekspansję podstawną, nadregulację patogennych fibroblastów oraz produkcję cytokin IL-1β i TNFα. Komórki odpornościowe i fibroblasty migrowały do dolnej komory (pory 5 µm) zgodnie z analizą cytometrii przepływowej. Mobilne B. burgdorferi migrowały do tkanki na rozmiarze porów 0,4 µm, podczas gdy nieruchome S. aureus nie migrowały. Odpowiednie cytokiny były wyrażane w wystarczającej ilości do analizy ELISA. JSAS to modułowy system umożliwiający badanie ostrych zmian w ludzkiej błonie maziowej, pozwalający na złożoność struktur 3D w modelu przedklinicznym, przy zachowaniu biologicznie istotnej struktury i funkcji.

Wprowadzenie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Artretyzm dotyczy ponad 20% wszystkich dorosłych w USA i 50% osób w wieku powyżej 65 lat z przewlekłymi chorobami1. Jest również jedną z głównych przyczyn niepełnosprawności na całym świecie2. Artretyzm obejmuje nie tylko uszkodzenia chrząstki, ale także stan zapalny torebki stawowej lub błony maziowej (np. zapalenie błony maziowej). Przewlekłe zapalenie błony maziowej jest prawdopodobnie głównym źródłem prozapalnych cytokin, które nasilają uszkodzenia kości i chrząstki w artretyzmie zwyrodnieniowym i reumatoidalnym3,4. Dlatego zrozumienie zmian immunologicznych w obrębie błony maziowej jest prawdopodobnie kluczowe dla opracowania nowych opcji terapeutycznych, a być może również prewencyjnych, dla pacjentów z artretyzmem.

Błona maziowa to zorganizowana struktura składająca się z dwóch głównych warstw: warstwy śródbłonka komórkowego (IntL) i podstawowej warstwy podśluzówkowej (SubL). IntL współpracuje z płynem stawowym (SF), a SubL produkuje komponenty SF i zawiera struktury naczyniowe5. Wewnątrz IntL znajdują się makrofagi i komórki przypominające fibroblasty (FLS). Makrofagi IntL to komórki rezydujące, odnawiane lokalnie przez makrofagi interstycjalne w SubL6. Te rezydujące makrofagi błony maziowej (RSM) są nakłonione do M2 poprzez ekspresję CD206 i TREM2, epitelizowane i wyrażają markery szczelnych złączy. Ta podstruktura IntL może być kluczową dla funkcjonalnego i fizycznego utrzymania homeostazy przestrzeni stawowej5,6. Zjawisko to zostało zaobserwowane w reumatoidalnym zapaleniu stawów (RA). Na przykład, gdy IntL ulega zniszczeniu, pacjenci z reumatoidalnym zapaleniem stawów doświadczają objawów zaostrzenia, które ustępują, gdy wyściółka odbudowuje się6,7. Spontaniczne remisje RA są ściśle związane z synowialnymi makrofagami MerTK +CD206+7. RSM zostały również zidentyfikowane w płynie stawowym pacjentów z ostrym bólem stawów, stwierdzając, że ciężkość choroby zakaźnej lub zapalnej koreluje z ilością RSM i cytokin zapalnych8. Niestety, związek między strukturami IntL i SubL, funkcjonalnymi zmianami RSM i FLS oraz produkcją czynników zapalnych, które mogą prowadzić do uszkodzenia chrząstki i/lub kości, jest trudny do zbadania, szczególnie u ludzi.

Aby zbadać podstawowe mechanizmy zapalenia błony maziowej w wielu klinicznie istotnych sytuacjach, stworzono ludzki model ex vivo zwany Systemem Analizy Przestrzeni Stawowej (JSAS). System ten daje wyniki możliwe do odtworzenia z modułowymi elementami, aby umożliwić szeroką ocenę zapalnego i zakaźnego artretyzmu. W tym artykule opisano procesy pozyskiwania tkanek z typowych otwartych zabiegów stawów, takich jak całkowita wymiana stawu, projekt JSAS, histomorphometrię niezbędną do ilościowej oceny ostrych zmian strukturalnych w błonie maziowej oraz funkcjonalne reakcje tkanki, w tym przez immunofluorescencję (IF), RNAscope oraz enzymatyczne testy immunosorbentowe (ELISA). JSAS różni się od typowych ludzkich modeli in vitro poprzez utrzymanie struktur IntL i SubL, co pozwala na wgląd w stanie in vivo w ostrym lub ostrym na przewlekłym zapaleniu błony maziowej, które prowadzą do uszkodzenia chrząstki. Dzięki utrzymaniu natywnej struktury błony maziowej, możliwe jest rozdzielenie właściwości RSM i FLS do gaszenia lub utrzymywania stanu zapalnego. Jako model ex vivo, nie wymaga on różnicowania komórek odpornościowych obwodowych w makrofagi błony maziowej ani upraszczania błony maziowej tylko do 1-2 dyskretnych typów komórek. Różni się od modeli zwierzęcych, takich jak indukowany kolagenem artretyzm (CIA), ponieważ używa naturalnie chorych tkanek ludzkich, co pozwala na ocenę specyficzną dla patogenu, istotną dla ludzi. Wreszcie, można symulować wiele infekcji, co pozwala na model sepsy stawowej oprócz artretyzmu zwyrodnieniowego i zapalnego. Główną ograniczeniem jest 3-dniowa kultura w standardowych warunkach przed wystąpieniem apoptozy.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Zgoda pacjenta i protokół przetwarzania tkanek zostały zatwierdzone przez lokalną Komisję Etyczną (IRB). Stosowanie reagentów i sprzętu wymieniono w Tabeli Materiałów.

1. Zdobywanie tkanek i biopsja

  1. Identyfikuj pacjentów przedoperacyjnie na podstawie harmonogramu chirurga. Rekrutuj pacjentów w wieku 18-65 lat, którzy poddają się otwartej operacji stawu, takiej jak całkowita endoproteza stawu kolanowego (TKA) lub Osteotomia Guzka Piszczelowego (TTO, znana również jako Fulkerson), i którzy nie przyjmują systemowych leków immunomodulujących.
    UWAGA: Najlepiej wykluczyć pacjentów, którzy przeszli więcej niż jedną artroskopię lub więcej niż jedno wstrzyknięcie glikokortykoidów, ponieważ u tych pacjentów wystąpiło wyższe ryzyko niepowodzenia pozyskania tkanek w trakcie operacji niż w innych populacjach z powodu zwłóknienia. Ze względu na ryzyko przeniesienia infekcji, odroczono rekrutacje pacjentów z historią wirusowego zapalenia wątroby typu C lub ludzkiego wirusa niedoboru odporności (HIV), chyba że jest to istotne dla wyników. Zawsze przestrzegać bezpiecznych praktyk obsługi świeżej tkanki ludzkiej, niezależnie od statusu choroby zakaźnej.
  2. Chirurgowie ortopedyczni wykonują artrotomię i dysekcję jako część standardowej procedury operacyjnej. Zidentyfikuj przednie błonę maziową bezpośrednio powyżej rowka rzepkowego i użyj elektrokauteri do ekscyzji błony maziowej en bloc, unikając dysekcji mięśnia articularis genu lub w pobliżu przyśrodkowego i bocznego epikondyli. Synowektomia jest stosunkowo neutralna dla wyników TKA i w przypadku stanów zapalnych może być korzystna9,10. Przekaż sterylnie błonę maziową członkowi zespołu badawczego i umieść ją w sterylnym pojemniku z zimnym buforem fosforanowym Dulbecco (DPBS) na lodzie.
    UWAGA: Zakończ pozyskiwanie tkanek, jeśli zespół chirurgiczny zauważy anomalie lub jeśli synowektomia uniemożliwiłaby zamknięcie lub wynik chirurgiczny. Te ostatnie szczególnie byłyby niezwykle rzadkie w przypadku TKA, ponieważ ekscyzja błony maziowej może być wykorzystana jako ekstensywna procedura do rozluźnienia ciasnych stawów. Ilość ekscyzji zależy od wielkości eksperymentu. Możliwe jest uzyskanie około czterech 3 mm rdzeni biopsji na 1 cm2 tkanki. W wielu przypadkach możliwe jest uzyskanie 24 cm2 lub więcej tkanki. Masa tkanki jest zależna od chirurgicznej dysekcji, dlatego nie jest tak wiarygodna jak powierzchnia do określenia adekwatności dla eksperymentu. Rysunek 1 przedstawia kroki 1.2-1.7.
  3. Przenieś błonę maziową do laboratorium i przemyj dwa razy w zimnym DPBS przez 10 min na ruszcie płytowym.
  4. Przeniesiono błonę maziową do 10 cm lub większej sterylnej kasetki Petriego pod sterylnymi warunkami w komorze bezpieczeństwa biologicznego certyfikowanej na poziomie 2 (BSL2). Dodaj zimny, sterylny, niskoglukozowy środek DMEM (Dulbecco's Modified Eagle Medium) z pirowainianem sodu i L-glutaminą, wystarczającą ilość, aby wypełnić połowę kasetki. Zidentyfikuj podstawę synowialną przez perłowy warstwę IntL (Rysunek 2A), w przeciwieństwie do strony kauteryzowanej (Rysunek 2B).
    UWAGA: IntL jest krucha. Uważaj, aby jej nie ściągać, ponieważ wtedy oderwie się od podstaw (Rysunek 2A, uchwycona przez kleszcze). Perłowość może być zmieniona przez wcześniejsze krwotoki do stawu (wyglądające żółto-pomarańczowo z powodu hemosyderozy), wysokie BMI (pokryte tkanką tłuszczową) lub stany zapalne (czerwone, kruchość i kosmkowate). Absolutnie konieczne jest poprawne zidentyfikowanie IntL przed dalszym postępowaniem. Ostrożnie sprawdź oznaki ekscyzji chirurgicznej, kauteryzacji, krwawienia i krzepnięcia, aby ustalić, czy kolejne kroki nie następują na IntL.
  5. Zdysekują dodatkowe tkanki tłuszczowej i stromalnej na kauteryzowanej stronie, aby odizolować błonę maziową, zachowując głębokość tkanki około 4-5 mm we wszystkich obszarach. Do dysekcji można używać nożyczek Iris lub skalpeli według osobistych preferencji. Zmieniaj środek w kasetce Petriego w miarę potrzeby, aby zachować pole widzenia.
    UWAGA: Tkanka stromalna lub tłuszczowa tylnej strony łatwo się wycina. Jednak trudności z dysekcją lub duże opory wskazują na zachowanie więzadła, metaplazję tkanki, taką jak niewłaściwe odkładanie się chrząstki, lub przecięcie IntL.
  6. Po dysekcji na odpowiednią głębokość, uzyskuj 3 mm rdzenie biopsji według potrzeby, aby uzyskać co najmniej 2 replikaty techniczne na każdą przebadana warunków. Wykonuj z warstwa synowialna skierowana w stronę narzędzia do wycinania rdzeni, a nie przeciwko powierzchni kasetki Petriego. Jakościowy rdzeń można używać około 10-15 razy przed wymianą z powodu stępienia, ponieważ stępiony rdzeń może uszkodzić strukturę warstwy intymalnej.
      <

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Optymalizacja warunków kultury tlenu

Fizjologiczna perfuzja tkanki wynosi około 6%-8% tlenu, podczas gdy standardowe warunki inkubacji dla kultury komórek są na poziomie tlenowym atmosferycznym (około 21%)16. Porównując, hiperoksygenacja może poprawić żywotność kultury komórek lub być toksyczna17. Odpowiednie wykorzystanie JSAS wymagało wczesnego określenia żywotności tkanki maziowej; dlatego apoptozę oceniono za pomocą immunohis...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

To prace wykazały możliwości JSAS, szczególnie utrzymanie żyjącej tkanki maziowej z zachowaną, funkcjonalnie odpowiedzialną architekturą maziową. Minimalna śmierć komórek występowała do 72 h kultury w większości warunków inkubacji. Aby ocenić mikroskopowe zmiany struktury maziowej, opisano unikalny system pomiaru histologicznego, który ilościowo określał zmiany strukturalne IntL i SubL. Takie zmiany są wskaźnikami ostrej lub ostrej przewlekłej maziowica. Ta ilościowa ocena może być szczególnie przydatna, jeśli jest sparo...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Nie ma żadnych konfliktów interesów.

Podziękowania

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Niniejszy protokół nie byłby możliwy bez hojności pacjentów, którzy przekazali swój tkankę oraz umiejętności naszych kolegów z dziedziny chirurgii ortopedycznej, którzy są skłonni bezpiecznie pozyskiwać tkanki w imieniu prowadzonych badań. K.I.C. jest wspierany przez NIAMS K08 AR084605, a C.P.P. jest wspierany przez Program Rozwoju Kariery Departamentu Weteranów [IK2BX004532]. Grupa ta z okazji wykorzystania University of Iowa Central Microscopy Research Facility, zasobu wspólnego wspartego przez Wiceprezesa ds. Badań Uniwersytetu w Iowa oraz Carver College of Medicine. Dane cytometrii przepływowej zostały uzyskane w Zakładzie Cytometrii Przepływowej, który jest zasobem wspólnym Carver College of Medicine / Holden Comprehensive Cancer Center na Uniwersytecie Iowa. Zakład jest finansowany przez opłaty użytkowników oraz hojne wsparcie finansowe Carver College of Medicine, Holden Comprehensive Cancer Center oraz Iowa City Veteran’s Administration Medical Center. Badania przedstawione w niniejszej publikacji były wspierane przez: Narodowe Centrum Zasobów Badawczych Narodowych Instytutów Zdrowia w ramach Nagrody Numer 1 S10 OD034193-01; oraz Narodowy Instytut Raka Narodowych Instytutów Zdrowia w ramach Nagrody Numer P30CA086862.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
10 cm Petri dishesCorningCLS430167
23srRNA RNAscope probeACD/Biotechne468211
24 well platesLife Sciences3524
3 mm biopsy punchesIntegra12460406
50 mL conicalsN/A
70% ethanol (for sterilization)N/A
Borrelia burgdorferiATCC35210 must be utilized in the late exponential phase for maximum pathogenicity
BSK-HSigma-AldrichB8291
CD68 antibodyInvitrogen14-0688-821:1000
CO2 tank (standard conditions)N/A
Dulbecco's Phosphate buffered saline (Ca-/Mg-)Thermofisher14190144
fetal bovine serumBiotechneS11150Heat inactivated Lot: F22100
forceps (non-toothed)N/A
hemostatN/A
Humidified cell incubator (standard conditions)N/A
Hypoxia incubatorN/A
hypoxia tank (5% O2, 5% CO2, remainder N2, physiologic conditions)N/A
IL-4 antibodyThermofisherMA5-424701:100
iNOS antibodyThermofisherPA1-0361:100
Iris scissorsN/A
LipopolysaccharideSigma-AldrichL2630
low glucose DMEM (+Sodium pyruvate, +L-glutamine)Life Technologies11885084
MMP9 antibodyThermofisherMA5-327051:1000
Modular incubator chamber (hyperoxic conditions)Emrbient, IncMIC-101
Monocyte chemoattractant protein 1Peptrotech300-04-20UG
N-acetyl cysteineSigma-AldrichA9165Must be made fresh for each experiment and buffered in equimolar sodium bicarbonate to a pH of 7-7.4
OPG ELISAMilliporeRAB04841:1 dilution
Oxygen tank with liter per minute flow regulatorN/A
PDPN antibodyInvitrogen14-9381-821:100
Propidium IodideThermofisherJ66764.MC
RNAscope multiplex fluorescent V2 assayACD/Biotechne323100
sRANKL ELISAMyBioSourceMBS2626241:1 dilution
Staphylococcus aureus USA 300 MRSAATCCBAA-1717
SYBR GreenThermofisherS756310,000X stock
TNF antibodyThermofisherPA5-198101:100
transwell inserts - 0.4 um sizeMillicellPICM01250
transwell inserts - 5 um sizeCorningCLS3421

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Fallon, E. A., et al. Prevalence of diagnosed arthritis - United States, 2019-2021. MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 72 (41), 1101-1107 (2023).
  2. Allen, K. D., Thoma, L. M., Golightly, Y. M. Epidemiology of osteoarthritis. Osteoarthritis Cart. 30 (2), 184-195 (2022).
  3. Alivernini, S., Firestein, G. S., Mcinnes, I. B. The pathogenesis of rheumatoid arthritis. Immunity. 55 (12), 2255-2270 (2022).
  4. Mathiessen, A., Conaghan, P. G. Synovitis in osteoarthritis: Current understanding with therapeutic implications. Arthritis Res Ther. 19 (1), 18(2017).
  5. Culemann, S., Grüneboom, A., Krönke, G. Origin and function of synovial macrophage subsets during inflammatory joint disease. Adv Immunol. 143, 75-98 (2019).
  6. Culemann, S., et al. Locally renewing resident synovial macrophages provide a protective barrier for the joint. Nature. 572 (7771), 670-675 (2019).
  7. Alivernini, S., et al. Distinct synovial tissue macrophage subsets regulate inflammation and remission in rheumatoid arthritis. Nat Med. 26 (8), 1295-1306 (2020).
  8. Cyndari, K. I., Scorza, B. M., Zacharias, Z. R., Pessôa-Pereira, D., Strand, L. Resident synovial macrophages in synovial fluid: Implications for immunoregulation. Clin Immunol. 271, 110422(2024).
  9. Kooner, S. S., Clark, M. The effect of synovectomy in total knee arthroplasty for primary osteoarthritis: A meta-analysis. J Knee Surg. 30 (4), 289-296 (2017).
  10. Lipina, M., et al. Arthroscopic synovectomy of the knee joint for rheumatoid arthritis. Int Orthop. 43 (8), 1859-1863 (2019).
  11. Rosas, L., Mora, A. L., Rojas, M. Osu tristate sennet H&E staining of formalin-fixed, paraffin-embedded (FFPE) tissue sections. protocols.io. , (2023).
  12. Biologicals, N. Immunofluorescent IHC staining of formalin-fixed paraffin-embedded (FFPE) tissue protocol. , https://www.novusbio.com/support-by-application/Fluorescent-IHC-Staining-of-FFPE-Tissue (2025).
  13. Rnascope multiplex fluorescent reagent kit v2 with sample preparation and pretreatment. , Advanced Cell Diagnostics Inc. https://acdbio.com/rnascope-multiplex-fluorescent-v2-assay (2022).
  14. Fakoya, A. O., Naeem, A., Pierre, L. Statpearls. 20235, Treasure Island (FL). Internet (2024).
  15. Crapo, J. D., Barry, B. E., Gehr, P., Bachofen, M., Weibel, E. R. Cell number and cell characteristics of the normal human lung. Am Rev Respir Dis. 126 (2), 332-337 (1982).
  16. Carreau, A., El Hafny-Rahbi, B., Matejuk, A., Grillon, C., Kieda, C. Why is the partial oxygen pressure of human tissues a crucial parameter? Small molecules and hypoxia. J Cell Mol Med. 15 (6), 1239-1253 (2011).
  17. Pilarek, M., Grabowska, I., Ciemerych, M. A., Dąbkowska, K., Szewczyk, K. W. Morphology and growth of mammalian cells in a liquid/liquid culture system supported with oxygenated perfluorodecalin. Biotechnol Lett. 35 (9), 1387-1394 (2013).
  18. Coburn, J., et al. Lyme disease pathogenesis. Curr Issues Mol Biol. 42, 473-518 (2021).
  19. Mestas, J., Hughes, C. C. Of mice and not men: Differences between mouse and human immunology. Immunol. 172 (5), 2731-2738 (2004).
  20. Arvikar, S. L., Steere, A. C. Lyme arthritis. Infect Dis Clin North Am. 36 (3), 563-577 (2022).
  21. RNAscope multiplex fluorescent reagent kit v2 user manual. , Advanced Cell Diagnostics Inc. Newark, CA. (2022).
  22. Feng, J., Wang, T., Zhang, S., Shi, W., Zhang, Y. An optimized SYBR Green i/pi assay for rapid viability assessment and antibiotic susceptibility testing for Borrelia burgdorferi. PLoS One. 9 (11), e111809(2014).
  23. De Buys, M., Moodley, K., Cakic, J. N., Pietrzak, J. R. T. Staphylococcus aureus colonization and periprosthetic joint infection in patients undergoing elective total joint arthroplasty: A narrative review. EFORT Open Rev. 8 (9), 680-689 (2023).
  24. Ross, J. J. Septic arthritis of native joints. Infect Dis Clin North Am. 31 (2), 203-218 (2017).
  25. Kwon, H. -K., Yu, K. E., Lee, F. Y. Construction and evaluation of a clinically relevant model of septic arthritis. Lab animal. 52, 11-26 (2022).
  26. Carrel, M., Perencevich, E. N., David, M. Z. USA300 methicillin-resistant Staphylococcus aureus, United States, 2000-2013. Emerg Infect Dis. 21 (11), 1973-1980 (2015).
  27. Parlet, C. P., Brown, M. M., Horswill, A. R. Commensal staphylococci influence Staphylococcus aureus skin colonization and disease. Trends Microbiol. 27 (6), 497-507 (2019).
  28. Bünter, J. P., et al. Wild-type AGR-negative livestock-associated MRSA exhibits high adhesive capacity to human and porcine cells. Res Microbiol. 168 (2), 130-138 (2017).
  29. Patel, H., Rawat, S. A genetic regulatory see-saw of biofilm and virulence in MRSA pathogenesis. Front Microbiol. 14, 1204428(2023).
  30. Soong, G., et al. Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus adaptation to human keratinocytes. mBio. 6 (2), e00289-e00315 (2015).
  31. Ni, F., Zhang, Y., Peng, X. Correlation between osteoarthritis and monocyte chemotactic protein-1 expression: A meta-analysis. J Orthop Res. 15, 516(2020).
  32. Tsai, P. H., Liou, L. B. Effective assessment of rheumatoid arthritis disease activity and outcomes using monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1) and disease activity score. Int J Mol Sci. 25 (21), 11374(2024).
  33. Boyce, B. F., Xing, L. Biology of rank, rankl, and osteoprotegerin. Arthritis Res Ther. 9 (Suppl 1), S1(2007).
  34. Asano, T., et al. Soluble RANKL is physiologically dispensable but accelerates tumour metastasis to bone. Nat Metab. 1 (9), 868-875 (2019).
  35. Kanzaki, H., et al. Soluble RANKL cleaved from activated lymphocytes by tnf-α-converting enzyme contributes to osteoclastogenesis in periodontitis. J Immunol. 197 (10), 3871-3883 (2016).
  36. Zahan, O. M., Serban, O., Gherman, C., Fodor, D. The evaluation of oxidative stress in osteoarthritis. Med Pharm Rep. 93 (1), 12-22 (2020).
  37. Ozcamdalli, M., et al. Comparison of intra-articular injection of hyaluronic acid and N-acetyl cysteine in the treatment of knee osteoarthritis: A pilot study. Cartilage. 8 (4), 384-390 (2017).
  38. Kim, H. R., Kim, K. W., Kim, B. M., Lee, K. A., Lee, S. H. N-acetyl-l-cysteine controls osteoclastogenesis through regulating Th17 differentiation and RANKL production in rheumatoid arthritis. Korean J Intern Med. 34 (1), 210-219 (2019).
  39. He, T., et al. Efficacy of n-acetylcysteine as an adjuvant therapy for rheumatoid arthritis: A systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. Br J Hosp Med (Lond). 85 (11), 1-16 (2024).
  40. Tsikas, D., Mikuteit, M. N-acetyl-l-cysteine in human rheumatoid arthritis and its effects on nitric oxide (NO) and malondialdehyde (mda): Analytical and clinical considerations. Amino Acids. 54 (9), 1251-1260 (2022).
  41. Yeh, Y. T., Liang, C. C., Chang, C. L., Hsu, C. Y., Li, P. C. Increased risk of knee osteoarthritis in patients using oral N-acetylcysteine: A nationwide cohort study. BMC Musculoskelet Disord. 21 (1), 531(2020).
  42. Kaneko, Y., et al. Oral administration of N-acetyl cysteine prevents osteoarthritis development and progression in a rat model. Sci Rep. 9, 18741(2019).
  43. Coleman, M. C., et al. Sci Transl Med. 10 (427), eaan5372(2018).
  44. Drehmer, D., et al. Nitric oxide favours tumour-promoting inflammation through mitochondria-dependent and -independent actions on macrophages. Redox Biol. 54, 102350(2022).
  45. Fang, F. C., Vázquez-Torres, A. Reactive nitrogen species in host-bacterial interactions. Curr Opin Immunol. 60, 96-102 (2019).
  46. Winyard, P. G., et al. Measurement and meaning of markers of reactive species of oxygen, nitrogen and sulfur in healthy human subjects and patients with inflammatory joint disease. Biochem Soc Trans. 39 (5), 1226-1232 (2011).
  47. Xue, M., et al. Endogenous MMP-9 and not MMP-2 promotes rheumatoid synovial fibroblast survival, inflammation and cartilage degradation. Rheumatology (Oxford). 53 (12), 2270-2279 (2014).
  48. Piacenza, L., Zeida, A., Trujillo, M., Radi, R. The superoxide radical switch in the biology of nitric oxide and peroxynitrite. Physiol Rev. 102 (4), 1881-1906 (2022).
  49. Dikalov, S. I., Mayorov, V. I., Panov, A. V. Physiological levels of nitric oxide diminish mitochondrial superoxide. Potential role of mitochondrial dinitrosyl iron complexes and nitrosothiols. Front Physiol. 8, 907(2017).
  50. Krenn, V., et al. Grading of chronic synovitis: A histopathological grading system for molecular and diagnostic pathology. Pathol Res Pract. 198 (5), 317-325 (2002).
  51. Caplazi, P., et al. Mouse models of rheumatoid arthritis. Vet Pathol. 52 (5), 819-826 (2015).
  52. Kuyinu, E. L., Narayanan, G., Nair, L. S., Laurencin, C. T. Animal models of osteoarthritis: Classification, update, and measurement of outcomes. J Orthop Surg Res. 11, 19(2016).
  53. Felson, D. T., et al. Essential fatty acids and osteoarthritis. Arthritis Care Res (Hoboken). 76 (6), 796-801 (2024).
  54. Jarraya, M., et al. Prevalence of intra-articular mineralization on knee computed tomography: The multicenter osteoarthritis study. Osteoarthritis Cartilage. 31 (8), 1111-1120 (2023).
  55. Rai, M. F., Cai, L., Zhang, Q., Townsend, R. R., Brophy, R. H. Synovial fluid proteomics from serial aspirations of ACL-injured knees identifies candidate biomarkers. Am J Sports Med. 51 (7), 1733-1742 (2023).
  56. Rivellese, F., et al. Rituximab versus tocilizumab in rheumatoid arthritis: Synovial biopsy-based biomarker analysis of the phase 4 R4RA randomized trial. Nat Med. 28 (6), 1256-1268 (2022).
  57. Paggi, C. A., Teixeira, L. M., Le Gac, S., Karperien, M. Joint-on-chip platforms: Entering a new era of in vitro models for arthritis. Nat Rev Rheumatol. 18 (4), 217-231 (2022).
  58. Li, Z. A., et al. Synovial joint-on-a-chip for modeling arthritis: Progress, pitfalls, and potential. Trends Biotechnol. 41 (4), 511-527 (2023).
  59. Thompson, C. L., et al. Human vascularised synovium-on-a-chip: A mechanically stimulated, microfluidic model to investigate synovial inflammation and monocyte recruitment. Biomed Mater. 18 (6), acf976(2023).
  60. Thangadurai, M., Sethuraman, S., Subramanian, A. A 2d inflammatory co-culture model for investigating synovial fibroblast and macrophage interactions in rheumatoid arthritis. Sci Rep. 15 (1), 30105(2025).
  61. Rosso, F., Rossi, R., Cottino, U., Bonasia, D. E. Tibial tubercle osteotomy for patellofemoral malalignment and chondral disease provided good outcomes: A systematic review. J ISAKOS. 7 (2), 78-86 (2022).
  62. Kleuskens, M. W. A., Van Donkelaar, C. C., Kock, L. M., Janssen, R. P. A., Ito, K. An ex vivo human osteochondral culture model. J Orthop Res. 39 (4), 871-879 (2021).
  63. Schwab, A., et al. Ex vivo culture platform for assessment of cartilage repair treatment strategies. ALTEX. 34 (2), 267-277 (2017).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Model zapalenia b ony maziowejludzka b ona maziowatorebka stawowacytometria przep ywowaanaliza ELISAprodukcja cytokinarchitektura maziowaywotno tkanki

Powiązane artykuły