Name: Optymalizacja modelu mysiego z zapaleniem przyzębia indukowanego ligaturą do badań przedklinicznych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-04-30T14:10:00.000+00:00
Duration: 9 min 26 s
Description: Poznaj uproszczony model zapalenia przyzębia indukowanego ligaturą u myszy z wykorzystaniem narzędzi drukowanych 3D. Ta metoda umożliwia szybkie i powtarzalne wywołanie utraty kości oraz testowanie terapii periodontologicznych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Badania przedstawione w tej publikacji zostały wsparte przez National Institute of Dental & Craniofacial Research przy National Institutes of Health w ramach numerów nagrody K01DE027087 (JTM) i R01DE032830 (JTM). Prace były również wspierane przez National Institute of Allergy and Infectious Diseases przy National Institutes of Health w ramach nagrody o numerze R01-AI153265 (KVS). Treść jest wyłącznie odpowiedzialnością autorów i niekoniecznie odzwierciedla oficjalne poglądy Narodowych Instytutów Zdrowia. Dodatkowo, przedstawione tutaj badania są również wspierane przez kod finansowy programu Fulbright/CAPES 001 (TA).

Fabricating 3D Printed Tools in Ligature-Induced Periodontitis Studies in Mice

<ol><li>Offenbacher, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Periodontal+diseases%3A+pathogenesis%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+Periodontol%22%5BJournal%5D)">Periodontal diseases: pathogenesis.</a> Ann Periodontol. 1 (1), 821-878 (1996).</li>
<li>Alves, T., Swanson, K. V., Girnary, M. S., Freire, M., Moss, K., Divaris, K., Beck, J., Santos, P. C. P., Brickey, W. J., Wrobel, J. A., Min, H. Y., Syed, M., Morelli, T., Seaman, W. T., Preisser, J. S., Hu, D., Preisser, H., Makhanova, N., Susin, C., Vias, N. P., Styner, M., Zhang, S., Pirih, F. Q., Chang, J., Gill, H. S., Lietzan, A. D., Webster-Cyriaque, J., Ting, J. P. Y., Marchesan, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammasome+targeting+for+periodontitis+prevention+is+sex+dependent%5BTitle%5D)+AND+%22Proc+Natl+Acad+Sci+U+S+A%22%5BJournal%5D)">Inflammasome targeting for periodontitis prevention is sex dependent.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 122 (44), e2507092122(2025).</li>
<li>Padial-Molina, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Methods+to+.validate+tooth-supporting+regenerative+therapies%5BTitle%5D)+AND+%22Methods+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Methods to .validate tooth-supporting regenerative therapies.</a> Methods Mol Biol. 887, 135-148 (2012).</li>
<li>Hajishengallis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Illuminating+the+oral+microbiome+and+its+host+interactions%3A+animal+models+of+disease%5BTitle%5D)+AND+%22FEMS+Microbiol+Rev%22%5BJournal%5D)">Illuminating the oral microbiome and its host interactions: animal models of disease.</a> FEMS Microbiol Rev. 47 (3), fuad018(2023).</li>
<li>Graves, D. T., Fine, D., Teng, Y. T., Van Dyke, T. E., Hajishengallis, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+use+of+rodent+models+to+investigate+host-bacteria+interactions+related+to+periodontal+diseases%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Periodontol%22%5BJournal%5D)">The use of rodent models to investigate host-bacteria interactions related to periodontal diseases.</a> J Clin Periodontol. 35 (2), 89-105 (2008).</li>
<li>Hasturk, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((RvE1+protects+from+local+inflammation+and+osteoclast-+mediated+bone+destruction+in+periodontitis%5BTitle%5D)+AND+%22FASEB+J%22%5BJournal%5D)">RvE1 protects from local inflammation and osteoclast- mediated bone destruction in periodontitis.</a> FASEB J. 20 (2), 401-403 (2006).</li>
<li>Hasturk, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phase+IIa+clinical+trial+of+complement+C3+inhibitor+AMY-101+in+adults+with+periodontal+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Invest%22%5BJournal%5D)">Phase IIa clinical trial of complement C3 inhibitor AMY-101 in adults with periodontal inflammation.</a> J Clin Invest. 131 (23), e152973(2021).</li>
<li>Maekawa, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genetic+and+intervention+studies+implicating+complement+C3+as+a+major+target+for+the+treatment+of+periodontitis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol%22%5BJournal%5D)">Genetic and intervention studies implicating complement C3 as a major target for the treatment of periodontitis.</a> J Immunol. 192 (12), 6020-6027 (2014).</li>
<li>Maekawa, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antagonistic+effects+of+IL-17+and+D-resolvins+on+endothelial+Del-1+expression+through+a+GSK-3beta-C%2FEBPbeta+pathway%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">Antagonistic effects of IL-17 and D-resolvins on endothelial Del-1 expression through a GSK-3beta-C/EBPbeta pathway.</a> Nat Commun. 6, 8272(2015).</li>
<li>Hajishengallis, G., Hasturk, H., Lambris, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Contributing+authors.+C3-targeted+therapy+in+periodontal+disease%3A+moving+closer+to+the+clinic%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Immunol%22%5BJournal%5D)">Contributing authors. C3-targeted therapy in periodontal disease: moving closer to the clinic.</a> Trends Immunol. 42 (10), 856-864 (2021).</li>
<li>Marchesan, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+experimental+murine+model+to+study+periodontitis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Protoc%22%5BJournal%5D)">An experimental murine model to study periodontitis.</a> Nat Protoc. 13 (10), 2247-2267 (2018).</li>
<li>Ribeiro, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oral+biofilm+dysbiosis+during+experimental+periodontitis%5BTitle%5D)+AND+%22Mol+Oral+Microbiol%22%5BJournal%5D)">Oral biofilm dysbiosis during experimental periodontitis.</a> Mol Oral Microbiol. 37 (6), 256-265 (2022).</li>
<li>Jiao, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Induction+of+bone+loss+by+pathobiont-mediated+Nod1+signaling+in+the+oral+cavity%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+host+%26+microbe%22%5BJournal%5D)">Induction of bone loss by pathobiont-mediated Nod1 signaling in the oral cavity.</a> Cell host & microbe. 13 (5), 595-601 (2013).</li>
<li>Marchesan, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Role+of+inflammasomes+in+the+pathogenesis+of+periodontal+disease+and+therapeutics%5BTitle%5D)+AND+%22Periodontol+2000%22%5BJournal%5D)">Role of inflammasomes in the pathogenesis of periodontal disease and therapeutics.</a> Periodontol 2000. 82 (1), 93-114 (2000).</li>
<li>Chadwick, J. W., Glogauer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robust+ligature-induced+model+of+murine+periodontitis+for+the+evaluation+of+oral+neutrophils%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Robust ligature-induced model of murine periodontitis for the evaluation of oral neutrophils.</a> J Vis Exp. (155), e59667(2020).</li>
<li>Collins, F. S., Tabak, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Policy%3A+NIH+plans+to+enhance+reproducibility%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Policy: NIH plans to enhance reproducibility.</a> Nature. 505 (7485), 612-613 (2014).</li>
<li>Landis, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+call+for+transparent+reporting+to+optimize+the+predictive+value+of+preclinical+research%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">A call for transparent reporting to optimize the predictive value of preclinical research.</a> Nature. 490 (7419), 187-191 (2012).</li>
<li>Swanson, K. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interferon+activated+gene+204+%28Ifi204%29+protects+against+bone+loss+in+experimental+periodontitis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Periodontol%22%5BJournal%5D)">Interferon activated gene 204 (Ifi204) protects against bone loss in experimental periodontitis.</a> J Periodontol. 93 (9), 1366-1377 (2022).</li>
<li>Sun, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((IL-10+dampens+an+IL-17-mediated+periodontitis-associated+inflammatory+network%5BTitle%5D)+AND+%22J+Immunol%22%5BJournal%5D)">IL-10 dampens an IL-17-mediated periodontitis-associated inflammatory network.</a> J Immunol. 204 (8), 2177-2191 (2020).</li>
<li>Offenbacher, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GWAS+for+Interleukin-1beta+levels+in+gingival+crevicular+fluid+identifies+IL37+variants+in+periodontal+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Commun%22%5BJournal%5D)">GWAS for Interleukin-1beta levels in gingival crevicular fluid identifies IL37 variants in periodontal inflammation.</a> Nat Commun. 9 (1), 3686(2018).</li>
<li>Apaza Alccayhuaman, K. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FasL+is+a+catabolic+factor+in+alveolar+bone+homeostasis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Clin+Periodontol%22%5BJournal%5D)">FasL is a catabolic factor in alveolar bone homeostasis.</a> J Clin Periodontol. 50 (3), 396-405 (2023).</li>
<li>Percie du Sert, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+ARRIVE+guidelines+2.0%3A+updated+guidelines+for+reporting+animal+research%5BTitle%5D)+AND+%22BMJ+Open+Sci%22%5BJournal%5D)">The ARRIVE guidelines 2.0: updated guidelines for reporting animal research.</a> BMJ Open Sci. 4 (1), e100115(2020).</li>
<li>Percie du Sert, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reporting+animal+research%3A+Explanation+and+elaboration+for+the+ARRIVE+guidelines+2.0%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+Biol%22%5BJournal%5D)">Reporting animal research: Explanation and elaboration for the ARRIVE guidelines 2.0.</a> PLoS Biol. 18 (7), e3000411(2020).</li>
<li>Marchesan, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inflammasomes+as+contributors+to+periodontal+disease%5BTitle%5D)+AND+%22J+Periodontol%22%5BJournal%5D)">Inflammasomes as contributors to periodontal disease.</a> J Periodontol. 91 Suppl (1), S6-S11 (2020).</li>
</ol>

Pliki STL użyte do stworzenia urządzeń drukowanych w 3D w poprzedniej publikacji9 są objęte umową praw autorskich z Uniwersytetem Karoliny Północnej w Chapel Hill ("UNC-Mouse Surgical Bed and UNC-Ligature Holder" UNC Ref. No. 18-0024). Autorzy deklarują brak konkurencyjnych interesów finansowych.

Niniejsze badanie dostarcza wnikliwych informacji oraz szczegółowych, krok po kroku wskazówek dotyczących uproszczonego protokołu modelu myszy wywołanego ligaturą przyzębia, wcześniej przedstawionego10. Szczegóły zawarte w obecnym artykule mogą znacząco wpłynąć na powtarzalność i są wspierane przez doświadczenia grupy z tym konkretnym modelem myszy wywołanego ligaturą zapalenia przyzębia 11,12,13,18,19,21.</sup...

Choroba przyzębia to złożony proces zapalny, który prowadzi do zniszczenia struktur podtrzymujących zęby, w tym dziąsła, więzadła przyzębia, cementu oraz kości pęcherzykowej. Aby doszło do utraty kości przyzębia, konieczne jest zerwanie bariery dziąseł i inwazja bakterii, oprócz rekrutacji komórek zapalnych oraz przejścia od wrodzonej dominacji do nabytej odpowiedzi immunologicznej1. Ostateczna nierównowaga między osteoblastami a osteoklastami prowadzi do utraty kości pęcherzyka w wyniku jej niszczenia2. Charakterystycznym odkryciem fenotypowym, które odróżnia diagnozę choroby przyzębia od odwracalnego zapalenia dziąseł (zapalenia dziąseł), jest utrata kości pęcherzykowej pęcherzyka. Dlatego ilość kości pęcherzykowej podtrzymującej zęby jest kluczowym efektem terapeutycznym w warunkach przedklinicznych.
Żaden pojedynczy model zwierzęcy nie jest w stanie odtworzyć wszystkich biologicznych aspektów niezbędnych do opracowania różnych terapii 3,4,5. Model myszy wywołany ligaturą z zapaleniem przyzębia pozwala na mierzalne zniszczenie kości w stosunkowo krótkim czasie (3-9 dni)5, co czyni go opłacalnym modelem do testowania nowych interwencji terapeutycznych zapobiegających i modulujących zapalenie przyzębia. Pomimo sukcesu we wspieraniu rozwoju badań klinicznych fazy II-III na ludziach 6,7,8,9,10, zapalenie przyzębia wywołane ligaturą u myszy rzadko jest wykorzystywane jako model przedkliniczny. Aby przezwyciężyć techniczne wyzwania klasycznego modelu, w którym ligatura otacza ząb, opracowano uproszczony model myszy indukowany przez ligaturę z zapaleniem przyzębia11,12. Prosta modyfikacja klasycznego modelu koncentruje się na skupionym miejscu zniszczenia kości, pomiędzy zębami, a nie wokół nich. Korzyści z tej modyfikacji są liczne, w tym krótsze oczekiwanie na 1) szkolenie personelu, 2) techniczną łatwość przeprowadzenia procedury eksperymentalnej oraz 3) powtarzalność kwantyfikacji kości. Dodatkowo odkryto, że wiele mikrobiologicznych i immunologicznych zdarzeń, które rozwijają się i manifestują w tym uproszczonym modelu, są zgodne z obecnym rozumieniem powszechnej ludzkiej choroby przyzębia 2,11,12,13. Na koniec, skuteczna zapobiegawczość utraty kości wywołana lekami, wcześniej opisana przeznas 2,14, dodatkowo wspiera wykorzystanie uproszczonego modelu przyzębia wywołanego wiązaniem jako narzędzia in vivo do oceny kluczowych aspektów nowych terapii przyzębia.
Innowacyjnym aspektem uproszczonego modelu zapalenia przyzębia wywołanego wiązaniem było opracowanie narzędzi drukowanych w 3D, które ułatwiają proces indukcji choroby11,12. Choć dla niektórych jest to intuicyjne, badacze zgłaszają niemożność złożenia narzędzi drukowanych 3D15, co może dodatkowo utrudniać lub opóźniać rozpoczęcie badań na zwierzętach. Niniejsze badanie rozwija informacje przedstawione w naszym poprzednim badaniu protokołu11i dostarcza szczegółowych informacji umożliwiających pomyślne wdrożenie uproszczonego modelu przyzębia indukowanego przez ligaturę w warunkach laboratoryjnych. Szczegóły zawarte w obecnym protokole są częścią złożonego zestawu czynników, które mogą przyczyniać się do braku powtarzalności wyników wyników 15,16,17. Konsekwentne stosowanie modeli i niezawodna resorpcja kości zidentyfikowane w wielu badaniach 2,11,12,14,18 oraz przez zespoły badawcze 13,19,20,21 w ciągu ostatnich 10 lat podkreślają znaczenie przekazywania szczegółowych informacji w celu promowania powtarzalności w środowisku naukowym.

<table><tbody><tr><td>Ostrze</td><td>Integra</td><td>4-315C</td><td>Łopatka 15C</td></tr><tr><td>Ceramiczne koraliki</td><td>VWR</td><td>10158-608</td><td>0,5 mL x 1,4 mm Ceramiczne koraliki</td></tr><tr><td>Klej/żywica materiał</td><td>Firma Gorilla Glue Company</td><td>8401519</td><td></td></tr><tr><td>Uchwyt na ligaturę (z wycięciem)</td><td>Rdzeń obiektu UNC w Chapel Hill BeAM Design Center</td><td>Nie ma zastosowania</td><td>118,01 mm x 13 mm x 13,74 mm</td></tr><tr><td>Blokada uchwytu na ligaturę</td><td>Rdzeń obiektu UNC w Chapel Hill BeAM Design Center</td><td>Nie ma zastosowania</td><td>17,5 mm x 14,57 mm x 17,8 mm</td></tr><tr><td>Lulzbot mini v1.0 drukarka 3D & nbsp;</td><td>Lulzbot (Fargo Addytywna Produkcja 3D, LLC)</td><td>Nie ma zastosowania</td><td>Obiekty Aleph, model Lulzbot Mini v1.0</td></tr><tr><td>Oprogramowanie MicroView</td><td>Innowacje Parallax</td><td>2.5.0-3139</td><td>Oprogramowanie używane do pomiarów kości</td></tr><tr><td>Łóżko dentystyczne dla myszy (z nacięciami)</td><td>Rdzeń obiektu UNC w Chapel Hill BeAM Design Center</td><td>Nie ma zastosowania</td><td>103,86 mm x 196,85 mm x 50,99 mm</td></tr><tr><td>Górna część łóżka dentystycznego z myszą</td><td>Rdzeń obiektu UNC w Chapel Hill BeAM Design Center</td><td>Nie ma zastosowania</td><td>99,8 mm x 77 mm x 21,5 mm</td></tr><tr><td>Filament kwasu polimlekowego (PLA)</td><td>Dosłownie</td><td>55259</td><td>3,0 mm PLA</td></tr><tr><td>Zestaw tkankowy Rapidpure RNA</td><td>MP Biomedicals</td><td>112721050</td><td></td></tr><tr><td>Rękojeść ostrza skalpela</td><td>Bard-Parker</td><td>371030</td><td>Uchwyt skalpela 15C</td></tr><tr><td>Jedwab szwowy</td><td>Instrument chirurgiczny Roboz</td><td>SUT-15-1</td><td></td></tr><tr><td>Zapalniki Taqman qPCR</td><td>Thermo Fisher</td><td>Stopień (Mm00437135_ m1), Rankl (Mm00441906_ m1), Opg (Mm00435452_ m1), Gapdh (Mm99999915_g 1)</td><td></td></tr><tr><td>VX-765</td><td>&nbsp; InvivoGen, San Diego, USA</td><td>#inh-vx765-1</td><td>Inhibitor kaspazy-1 stosowany do modulacji gospodarza</td></tr></tbody></table>

optymalizacja modelu mysiego z zapaleniem przyzębia indukowanego ligaturą do badań przedklinicznych

Optimization of the Ligature-induced Periodontitis Mouse Model for Preclinical Research

Eksperymentalny model przyzębia indukowanego przez wiązanie u myszy odegrał fundamentalną rolę w zrozumieniu patogenezy chorób przyzębia; jednak nie została w pełni wykorzystana do zastosowań translacyjnych i terapeutycznych. Podobnie jak u ludzi, zapalenie przyzębia wywołane wiązaniem u myszy rozwija się w wyniku serii odrębnych zdarzeń mikrobialnych, zapalnych i osteoimmunologicznych. Zniszczenie kości wynosowej wywołane przez więzy przebiega w stosunkowo krótkim czasie i jest łatwe do mierzenia, co czyni go opłacalnym modelem choroby w badaniach przedklinicznych.
Aby pokonać techniczne wyzwanie klasycznego modelu ligatury, opracowano uproszczony model myszy indukowany przez ligaturę z zapaleniem przyzębia. Zamiast wywoływać chorobę na całym obwodzie dwóch sąsiednich zębów, uproszczony model choroby koncentruje się na niszczeniu kości zapalnej tylko w okolicy międzykroksymalnej dwóch tylnych zębów, która jest również obszarem, który u ludzi inicjuje typowa choroba przyzębia. Ponieważ wykorzystuje trójwymiarowe (3D) narzędzia do umieszczania ligatur, podejście jest szybkie i skuteczne, co pozwala na czas proceduralny 5-10 minut na każdą mysz. Podczas gdy sygnalizacja osteoklaszogenna wykrywana jest po 3 dniach od założenia ligatury, degradacja kości rozwija się konsekwentnie po 9 dniach od podwiązania.
Tutaj protokół uproszczonego modelu ligatury rozwijany jest poprzez podkreślenie ważnych elementów specyficznych dla projektowania badania (tj. obliczanie mocy, standaryzacja procedur, kalibracja), opracowanie narzędzi drukowanych w 3D (np. "myszy łóżko dentystyczne" i "uchwyt na ligaturę") oraz kwantyfikacji kości pęcherzyka za pomocą analizy μCT. Ekspresja genów dziąseł Ranka, Rankla i Opg, głównej regulacji osteoklastogenezy, jest wykorzystywana jako pośredni dowód na skuteczność terapeutyczną. Metody przedstawione w niniejszym artykule będą kierować badaczami wdrażaniem uproszczonego modelu przyzębia indukowanego przez ligaturę, aby testować innowacyjne terapie przyzębia w warunkach przedklinicznych.

aReprezentatywna analiza danych liniowych pomiarów kości pęcherzykowych u samic i samców myszy WT na poziomie wyjściowym (zdrowie) i 9 dni po ligacji przedstawiona jest na Rysunku 1A. Obliczenia mocy wskazują, że do wykrycia różnic między tymi grupami potrzeba łącznie 10 myszy (4-5 myszy w grupie), jeśli głównym wynikiem jest liniowy poziom kości mierzony przez μCT (rysunek 1B). Jednak obliczenie mocy w badaniach przedklinicznych wymaga, aby obie grupy myszy roz...

Model myszy wywołany przez więzanie przyzębia jest skutecznym i coraz popularniejszym narzędziem do badania chorób przyzębia. Przedstawiono szczegółowe wskazówki dotyczące wdrożenia uproszczonej wersji modelu skupionej na interproksymalnym niszczeniu kości pęcherzykowej, w tym projektowaniu badań laboratoryjnych, produkcji narzędzi drukowanych w 3D oraz kwantyfikacji kości za pomocą analizy μCT.

Optymalizacja modelu mysiego z zapaleniem przyzębia indukowanego ligaturą do badań przedklinicznych

The experimental model of ligature-induced periodontitis in mice has played a fundamental role in understanding periodontal disease pathogenesis; yet, it ...

Nasze laboratorium bada choroby przyzębia, analizując, jak stan zapalny powoduje uszkodzenia dziąseł i kości u różnych grup osób. Naszym celem jest zapobieganie zapaleniu dziąseł i periodontitis, atakując nowe czynniki i nowe ścieżki choroby. Uproszczony model myszy wywołany ligaturą przyzębia wykorzystuje podwójnie splecioną pojedynczą nitkę między zębami, wykorzystując narzędzia drukowane w 3D, łożysko myszy oraz uchwyt na więza, który jest mniej skomplikowany niż tradycyjne modele.Podejście to wykorzystuje technikę inhalacji znieczulenia, co pozwala myszom szybciej wrócić do zdrowia – trwa mniej niż 10 minut, w porównaniu do bardziej tradycyjnych modeli stosujących znieczulenie iniekcyjne, gdzie czas rekonwalescencji może wynosić około 30 minut. Aby przygotować zespół łóżka dentystycznego dla myszy, rozłóż wszystkie części łóżka dentystycznego oraz klej na platformie roboczej. Następnie zabezpiecz elementy stabilizujące głowę za pomocą kleju.Używając ostrza z numerem trzy na rękojeści skalpela 15C, skośnie ostre krawędzie zewnętrznej części zamka uchwytu na ligaturę pod kątem 45 stopni, aby zmniejszyć dyskomfort podczas blokowania lub odblokowywania. Wyprostuj wszystkie wewnętrzne, zaokrąglone narożniki zamka uchwytu na ligaturę. Usuń błysk z górnej i dolnej krawędzi wydruku 3D i skośnij te krawędzie pod kątem 45 stopni.Wyjmij kawałek każdego końca uchwytu na więź pod kątem 45 stopni, aby zapobiec urazowi tkanek miękkich. Upewnij się, że każdy końcówka uchwytu na ligaturę ma wcięcie w kształcie litery V. Jeśli widoczny jest ten wcięcie w kształcie litery V, delikatnie umieść ostrze skalpela 15C u podstawę nacięcia.Teraz ostrożnie skieruj ostrze w stronę zewnętrznej powierzchni grotu i wypracuj podstawę wcięcia w kształcie litery V na zewnętrznej krawędzi. Jeśli wcięcie w kształcie litery V nie jest widoczne, umieść ostrze skalpela 15C na środku końcówki uchwytu na ligaturę i jednym celowym ruchem wykonaj płytkie cięcie, tworząc wcięcie w kształcie litery V. Podczas przewlekania ligatury w rowki upewnij się, że dwa węzły są wyśrodkowane i poziome patrząc z przodu uchwytu na ligaturę.Za pomocą dentystycznej eksploratora popewnij, że więź odbija się z powrotem na miejsce bez ślizgania się, gdy delikatnie naciskana jest między węzłami. Do zakładania więzy unieczuloną mysz umieść na łożysku dentystycznym z plecami opartymi o łóżko, a nosem umieszczonym blisko stożka nosa. Za pomocą gumek ustabilizuj głowę myszy i otwórz jej pysk.Aby umieścić ligaturę po prawej stronie, trzymaj uchwyt na ligaturę w prawej ręce, a explorera w lewej. Delikatnie umieść czubek eksploratora poniżej międzybliższego kontaktu pierwszego i drugiego trzonowca po stronie podniebiennej. Używając końcówki Explorer, najpierw dotknij zębów, następnie zsuń się w dół i oprzeć o dziąsło, aby nie urazić tkanek miękkich.Po prawidłowym ustawieniu oprzeć uchwyt explorera w poziomym kątu. Upewnij się, że używasz poprawnie końcówki explorer do umieszczania więźni. Zaczep explorera do najbliższego kontaktu i ustabilizuj głowę przed siłami reakcyjnymi.Wycofaj policzek za pomocą uchwytu na ligaturę i umieść ligaturę nad kontaktem międzymostowym między pierwszym a drugim trzonowcem. Następnie obróć uchwyt uchwytu na ligaturę o 45 stopni i delikatnym kołyszaniem i przesuwaniem przepchnij ligaturę przez kontakt. Używając cienkich drutów, zapięć nadmiar nici przymocowanej do węzła po prawej stronie.Przeciągnij nić przez zęby w lewo i przesuwaj nożyczki w dół niwi, aż ustawisz ją około 1,5 milimetra od węzła, zanim przecinasz ją przed cięciem. Aby analizować mikro CT, otwórz oprogramowanie i kliknij Plik, a następnie Importuj obraz. W menu wyskakującym kliknij Przeglądaj.Przejdź do folderu zawierającego pliki DICOM dla jednego skanu i wybierz pierwszy plik. Kliknij na Examine (Eksakuj), aby znaleźć i wybrać dowolne inne pliki w folderze dla tego samego zeskanowanego przykładu. Następnie kliknij OK. Gdy obrazy zaczną się ładować, kliknij Visualize i Isosurface.Zmień próg obrazu na 5 000, a współczynnik jakości powierzchni na 55. Zaznacz pola Włącz wygładzanie obrazu i Clip Surface z aktualnym zwrotem z inwestycji i kliknij Aktualizuj. Aby dostosować właściwości poziomu, kliknij prawym przyciskiem myszy na Okno/Poziom na dole i wybierz Edytuj właściwości okna/poziomów.Ustaw gęstość kości na 2 000 i utrzymuj ją stałą dla wszystkich pomiarów. Aby manipulować samolotami, użyj skrótów klawiaturowych IJK hide and show dla trzech różnych planów. Kliknij prawym przyciskiem myszy i przesuń kursor, aby powiększyć i oddalić.Naciśnij Shift i kliknij lewym przyciskiem, aby przesunąć ruch. Następnie kliknij Slice, aby przesuwać i obracać płaszczyzny. Następnie kliknij środek samolotu, aby przesunąć samolot do przodu lub do tyłu.Alternatywnie, umieść kursor w centrum wybranej płaszczyzny i używaj strzałek w górę i w dół, aby przesuwać płaszczyznę po kawałku. Kliknij na krawędź płaszczyzny, aby obrócić się wokół linii równoległej do tej krawędzi w centrum płaszczyzny. Kliknij na róg samolotu, aby obrócić się wokół niego.Następnie ukierunkuj wycinek Z, widoczny na niebiesko u góry ekranu, tak aby powierzchnie wszystkich trzech zębów były widoczne jednocześnie lub jak najbliżej siebie. Następnie przewiń tę samą płaszczyznę Z, aż pojawią się korzenie pierwszego i drugiego trzonowca, zapewniając, że otaczająca anatomia i kanały są dobrze zdefiniowane. Wyrównaj oś x z korzeniami policzkowymi pierwszego i drugiego trzonowca przez centralną część każdego kanału korzeniowego.Alternatywnie, wyrównaj się przez korzeń policzkowy pierwszego trzonowca i rdzeń dwubuczkowy drugiego trzonowca. Następnie użyj orientacji przekroju X jako odniesienia do wyrównania wykroju Y. Wyrównaj wycinek Y pionowo równolegle przez korzeń pierwszego trzonowego w panelu X splat.Obróć płaszczyznę, aby ustawić pierwiastek pionowo, i obserwuj, że niebieskie linie przecinają środek pierwiastka. W panelu Y splatka, aby zmierzyć odległość od połączenia cemento-szkliwo, czyli CEJ, do grzebienia kości pęcherzykowego, czyli ABC, umieść kursor w najgłębszym punkcie rowka przy CEJ i naciśnij 1. Następnie umieść kursor w bliższym punkcie ABC i naciśnij 2.Niebieska strzałka oznacza pierwszy punkt, a drugi punkt oznacza zieloną strzałkę. Jeśli strzałki wskazujące punkty pomiarowe nie pojawiają się od razu, najedź kursorem nad pożądanymi obszarami i naciśnij klawisze numeryczne na klawiaturze. Jeśli CEJ jest trudny do ustalenia, użyj klawiszy strzałek w górę i w dół, aby przewinąć sąsiednie fragmenty i potwierdzić jego położenie.Gdy trudno jest określić najbliższy punkt ABC, mierz wiele punktów, aby zapewnić spójne pomiary. Pomimo sukcesu z artykułem o protokołach, nowi badacze nadal napotykają trudności w montażu i korzystaniu z narzędzi drukowanych w 3D, łożyska dentystycznego myszy czy uchwytu na więź. Aby temu zająć się tematem, stworzyliśmy film krok po kroku, który przeprowadza naukowców przez proces montażu i wykorzystanie tych narzędzi drukowanych w 3D, aby mogły być używane w warunkach laboratoryjnych.Nasz zespół badawczy wykorzystał badania kliniczne oraz uprośony model zapalenia przyzębia wywołanego wiązaniem, aby odkryć, jak grupa białek o nazwie inflammasom może być wykorzystana do powstrzymania rozwoju stanu zapalnego i zapalenia przyzębia.

optimization-ligature-induced-periodontitis-mouse-model-for

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Immunologia i infekcje

Tutaj prezentujemy protokół miejscowego wywoływania wierzchołkowego zapalenia przyzębia u myszy. Pokazujemy, jak wywiercić otwór w zębie myszy i odsłonić jego miazgę, aby wywołać miejscowy stan zapalny. Przedstawiono również metody analityczne mające na celu zbadanie charakteru tego zapalenia, takie jak mikrotomografia komputerowa i histologia.

Wywoływanie wierzchołkowego zapalenia przyzębia u myszy

Ten artykuł przedstawia protokół tworzenia indukowanego przez ligaturę modelu mysiego zapalenia przyzębia obejmującego wiele zębów trzonowych szczęki, co skutkuje większymi obszarami zaangażowanej tkanki dziąsłowej i kości do późniejszej analizy, a także zmniejszeniem zużycia przez zwierzęta. Opisano również technikę oceny neutrofili w jamie ustnej w sposób analogiczny do osób badanych u ludzi.

Solidny model mysiego zapalenia przyzębia indukowany ligaturą do oceny neutrofili jamy ustnej

W tym badaniu, szczurzy model indukcji zapalenia przyzębia jest prezentowany poprzez kombinację ligatury retencyjnej i powtarzających się iniekcji lipopolisacharydu pochodzącego z Porphyromonas gingivalis, przez 14 dni wokół pierwszych zębów trzonowych szczęki. Techniki podwiązania i iniekcji LPS były skuteczne w wywoływaniu zapalenia ozębnej, co skutkowało utratą kości wyrostka zębodołowego i stanem zapalnym.

Indukcja zapalenia przyzębia poprzez połączenie ligatury i wstrzyknięcia lipopolisacharydu w modelu szczurzym

To jest raport na temat eksperymentalnego modelu zapalenia okołoimplantowego wywołanego ligaturą u myszy. Opisujemy wszystkie etapy chirurgiczne, od przed- i pooperacyjnego postępowania ze zwierzętami, ekstrakcji, wszczepienia implantu i zapalenia okołoimplantowego wywołanego podwiązaniem.

Eksperymentalny model peri-implantitis wywołanego ligaturą u myszy

To badanie opisuje zmodyfikowaną metodę podwiązania nylonu 6-0 do wywoływania zapalenia przyzębia u myszy, która jest wysoce powtarzalna i stanowi alternatywę dla badaczy do badania chorób przyzębia od ich rozwoju do patologicznych konsekwencji.

Mysi model zaawansowanego zapalenia przyzębia wywołanego przez ligaturę nylonową w drugim górnym zębie trzonowym

Neisseria meningitidis to specyficzny dla człowieka patogen, który infekuje naczynia krwionośne. W tym protokole ludzkie mikronaczynia są wprowadzane do myszy poprzez przeszczepienie ludzkiej skóry myszom z obniżoną odpornością. Bakterie w dużym stopniu przylegają do ludzkich naczyń, prowadząc do uszkodzenia naczyń krwionośnych i rozwoju wysypki plamistej zwykle obserwowanej u ludzi.

Humanizowany model myszy do badania infekcji bakteryjnych ukierunkowanych na mikrokrążenie

Obecne badanie opisuje rozwój i zastosowania genetycznie modyfikowanego systemu testowego opartego na transfekcji komórek białaczki bazofilnej szczurów z genem FcεRIα konia. Transfekowane komórki wyrażają funkcjonalny receptor, w którym uwalnianie mediatorów odpowiedzi alergicznej może być aktywowane przez IgE i antygen.

Opracowanie systemu modelowego in vitro do badania interakcji Equus caballus IgE z jego receptorem o wysokim powinowactwie FcεRI

Stan zapalny odgrywa kluczową rolę w patogenezie udaru niedokrwiennego. Coraz więcej dowodów sugeruje, że działa jak miecz obosieczny, który zaostrza wczesne uszkodzenie mózgu, ale także przyczynia się do późniejszej naprawy. Protokół ten opisuje izolację komórek odpornościowych z niedokrwionego mózgu i ich późniejsze fenotypowanie metodą cytometrii przepływowej.

Izolacja i analiza cytometrii przepływowej komórek odpornościowych z niedokrwionego mózgu myszy

To badanie opisuje test mikroneutralizacji oparty na obrazowaniu, aby przeanalizować relacje antygenowe między wirusami. Protokół wykorzystuje skaner płaski i składa się z czterech etapów, w tym miareczkowania, miareczkowania, neutralizacji i kwantyfikacji neutralizacji. Test działa dobrze z obecnymi krążącymi wirusami grypy A(H1N1)pdm09, A(H3N2) i B.

Optymalizacja ilościowego testu mikroneutralizacji

Opisana tutaj metoda pozwala na wizualizację zależnej od promotora IL-8 aktywacji stanu zapalnego w płucach myszy za pomocą nieinwazyjnego obrazowania bioluminescencyjnego (BLI). To samo zwierzę może być poddawane BLI wielokrotnie przez okres do dwóch miesięcy od momentu dostarczenia konstruktu reporterowego lucyferazy.

Przejściowo transgenizowany model myszy IL-8 do długoterminowego monitorowania in vivo reakcji zapalnych

Poznaj uproszczony model zapalenia przyzębia indukowanego ligaturą u myszy z wykorzystaniem narzędzi drukowanych 3D. Ta metoda umożliwia szybkie i powtarzalne wywołanie utraty kości oraz testowanie terapii periodontologicznych.

Optymalizacja modelu mysiego z zapaleniem przyzębia indukowanego ligaturą do badań przedklinicznych

Przeglądaj więcej filmów