21 lipca 2023
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.
Nasze badania koncentrują się na mechanizmie przebudowy kości pod wpływem siły mechanicznej, w tym kości wyrostka zębodołowego i kości długich. Staramy się odpowiedzieć na pytanie, w jaki sposób kości reagują na bodźce mechaniczne, aby rzucić nowe światło na biologię mechaniczną szkieletu w celu dalszego leczenia klinicznego. Obecnie badania nad OTM ograniczały się do analizy ekspresji genów in vivo lub analizy funkcji komórkowych in vitro.
W tym celu pojawiło się wyzwanie, w jaki sposób prześledzić i zbadać funkcję określonych genów w określonych liniach podczas OTM in vivo. Dlatego używamy tutaj indukowalnych myszy z warunkowym nokautem. Ortodontyczny ruch zębów, który wywołuje gwałtowną przebudowę kości, jest oszczędzającą czas metodą badania wpływu siły mechanicznej na przebudowę kości w porównaniu z innymi modelami, które mają długi okres eksperymentalny.
Nasz protokół ujawnia również dynamiczną przebudowę kości wyrostka zębodołowego w różnych punktach czasowych, z indukowalnymi myszami z nokautem specyficznym dla genu. Dostępnych jest wiele ważnych linii komórkowych. Naszym celem jest ich prześledzenie i poznanie mechanizmów leżących u ich podstaw podczas OTM.
Ponadto porównamy mechanizmy między kością wyrostka zębodołowego a kością długą, aby dostarczyć dalszych wskazówek dotyczących potencjalnych obowiązków modelu OTM w badaniach biomechanicznych. Zacznij od wybrania 10 sześciotygodniowych samców myszy i umieszczenia ich w dwóch grupach oznaczonych WT i CKO, z pięcioma myszami w każdej grupie. Podawać tamoksyfen wszystkim myszom co dwa dni przez tydzień.
Przygotuj plastikową platformę do sekcji myszy jako stół operacyjny do unieruchomienia myszy. Przymocuj elastyczną opaskę do każdego gumowego słupka, aby zamocować kończynę. Przywiąż kolejną nić do metalowego pręta, aby przytrzymać górne siekacze.
Umieść znieczuloną mysz w pozycji leżącej na stole operacyjnym. Użyj czterech elastycznych opasek, aby przymocować kończyny. Jedna nić przymocowana do metalowego pręta do przytrzymywania górnych siekaczy.
Następnie przygotuj zamknięte sprężyny śrubowe do przyłożenia siły ortodontycznej. Podwiązać jeden koniec przygotowanej sprężyny do lewego pierwszego zęba trzonowego szczęki. Zapewnij stabilną siłę 10 gramów, mierząc za pomocą dynamometru.
Następnie podwiązaj drugi koniec do siekacza środkowego za pomocą 0,1 milimetra stalowego drutu ligaturowego wzmocnionego żywicą. Po operacji umieść myszy w klatce rekonwalescencji. Monitoruj myszy przez dwie do czterech godzin, aż odzyskają wystarczającą przytomność, aby utrzymać mostek w pozycji leżącej.
Zapewnij miękką dietę i regularnie obserwuj myszy pod kątem powikłań, podając w razie potrzeby leki przeciwbólowe. Zacznij od pionowego odcięcia skóry od odcinka szyjki macicy myszy poddanych eutanazji. Oddziel głowę od tułowia, rozcinając całą skórę głowy.
Następnie odetnij skórę i mięśnie buccinatora od obustronnego angulus oris do tylnej części żuchwy. Całkowicie odłącz mięśnie policzkowe i ścięgna od cricoid, aby usunąć żuchwę. Przytnij wszelkie dodatkowe kości, aby uzyskać pełne szczęki.
Usuń kość za obustronnymi trzecimi zębami trzonowymi i oderwij błonę śluzową podniebienia. Na koniec odłącz aparat ortodontyczny i przetnij kość między siekaczami wzdłuż środkowego szwu podniebiennego, aby uzyskać prawą i lewą kość wyrostka zębodołowego. Przebudowę kości wyrostka zębodołowego w delecji Stat3 w osteoblastach potwierdzono barwieniem immunofluorescencyjnym kości wyrostka zębodołowego.
Stereomikroskopia wykazała, że odległość ruchu zębów ortodontycznych u myszy typu dzikiego zwiększyła się w czwartym, siódmym i dziesiątym dniu. Jednak odległość ruchu zębów ortodontycznych została zmniejszona u myszy z nokautem Stat3. Analiza mikrotomografii komputerowej w 10 dniu potwierdziła zmniejszony ruch, co wskazuje, że delecja Stat3 spowolniła ruch zębów ortodontycznych.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejsze badanie analizuje mechanizm przebudowy kości pod wpływem sił mechanicznych, a konkretnie podczas ortodontycznego przemieszczania zębów (OTM). Wykorzystując indukowalne myszy z knockoutem Stat3 specyficznym dla linii osteoblastów, badanie ma na celu wyjaśnienie wpływu bodźców mechanicznych na przebudowę kości jamistej.
Precyzyjna analiza genetyczna funkcji Stat3 w osteoblastach podczas przebudowy kości jamowej pod wpływem siły mechanicznej pozwala wypełnić istotną lukę w zrozumieniu mechanotransdukcji kości. Ten indukowalny model knockoutu specyficznego dla linii komórkowej umożliwia badanie funkcji genu w określonym czasie i w konkretnych komórkach, co zwiększa pewność prognostyczną w walidacji celów w biologii szkieletu. Takie podejście wspiera decyzje dotyczące portfela projektów na wczesnym etapie, wyjaśniając mechaniczne czynniki adaptacji kości, które są istotne zarówno dla badań i rozwoju w stomatologii, jak i w ortopedii.
Ten indukowalny model knockout integruje się z continuum odkryć, od wczesnych badań mechanistycznych po walidację modeli przedklinicznych dla interwencji celowanych w kość.