Mysi model zaawansowanego zapalenia przyzębia wywołanego przez ligaturę nylonową w drugim górnym zębie trzonowym
30 maja 2025
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.
Zakres naszych badań polega na zbadaniu czynników komórkowych i molekularnych sprzyjających zapaleniu przyzębia, w przypadku których stosujemy mysi model zapalenia przyzębia wywołanego ligaturą.
Ostatnie badania wykazały znaczenie stanu zapalnego. Dysbioza i choroby ogólnoustrojowe są czynnikami decydującymi o rozwoju paradontozy.
Technologia stosowana ostatnio w periodontologii obejmuje między innymi modele zwierzęce, niektóre zwracają uwagę na różne cząsteczki, sekwencjonowanie proteomiczne, cytometrię przepływową i histologię.
Obecne wyzwania eksperymentalne są związane ze zrozumieniem interakcji między chorobami ogólnoustrojowymi a zapaleniem przyzębia.
Używamy mysiego modelu zapalenia przyzębia w podwiązaniu, aby wykazać, że cytokina prozapalna A i S bierze udział w rozwoju zapalenia przyzębia w czasie ciąży.
[Narrator] Aby rozpocząć, umieść znieczuloną mysz na stole roboczym skierowaną do góry, z głową skierowaną w stronę operatora. Delikatnie pociągnij każdą nogę bez napięcia i zabezpiecz je taśmą z mikroporami, aby zapobiec nagłym mimowolnym ruchom. Przykryj mysz kocem lub gazą, aby utrzymać ciepło jej ciała. Umieść jeden koniec gumki ortodontycznej wokół górnych siekaczy, a drugi koniec przymocuj do górnego uchwytu bez wywierania napięcia. Następnie umieść drugą gumkę ortodontyczną wokół dolnych siekaczy i przymocuj ją do dolnego uchwytu za pomocą gumki. Teraz włóż separatory policzkowe i ostrożnie przesuń język na bok, aby poprawić widoczność. Ustaw mikroskop tak, aby uwidocznić górne zęby trzonowe przy użyciu obiektywu o najmniejszym powiększeniu. Po zlokalizowaniu zwiększa powiększenie, aby zoptymalizować komfort i ostrość operatora. Gdy obraz jest wyraźny, zidentyfikuj największy i proksymalny trzonowiec M1, następny trzonowiec M2 oraz najmniejszy i dystalny trzonowiec M3. Do zakładania ligatury należy używać nici nylonowej 6-0, ponieważ powoduje ona mniej uszkodzeń mechanicznych w porównaniu z szerszymi szwami. Za pomocą kleszczyków tkankowych przytrzymaj dystalną końcówkę nylonowego szwu 6-0 i umieść ją u podstawy brodawki od strony podniebienia na dystalnej części M2. Zastosuj lekki nacisk przez podstawę przestrzeni międzyzębowej podniebiennej, aby przesunąć ją w kierunku powierzchni policzkowej. Kiedy szew się krzyżuje, przeciągnij go przez przestrzeń międzyzębową w kierunku strony policzkowej. Teraz umieść końcówkę szwu u u podstawy obszaru międzyzębowego na mezjalnej powierzchni M2 od strony policzkowej. Popchnij go delikatnie, aby przekroczyć przestrzeń międzyzębową i przełóż go z powrotem przez przestrzeń policzkową do podniebienia. Delikatnie pociągnij za nylonowy szew 6-0. Przytrzymaj końcówkę kleszczami tkankowymi wyregulowanymi wokół M2 i zabezpiecz szew za pomocą trzech prostych węzłów. Następnie przetnij szew cienkimi nożyczkami. Aby zwolnić mysz, najpierw usuń gumkę wokół dolnych siekaczy, a następnie separatory policzkowe. Następnie usuń gumkę wokół górnych siekaczy i taśmę z mikroporami z nóg. Teraz zdejmij mysz ze stołu roboczego i trzymaj język na boku, aby utrzymać otwarte drogi oddechowe i zapobiec zablokowaniu. Owiń mysz gazą lub szmatką i umieść ją ekranem do góry. Utrzymuj zwierzę w cieple, przykryj szmatką lub gazą i pod obserwacją, aż całkowicie się obudzi. Nałóż po jednej kropli hypromelozy do każdego oka, aż mysz będzie mogła normalnie mrugać. Następnie włóż go z powrotem do zwykłej klatki. Aby sprawdzić trwałość ligatury, weź mysz. Trzymaj mocno głowę i ciało i użyj kleszczy tkankowych, aby otworzyć usta. Pod lampą obserwuj nylonowy szew 6-0 wokół M2. Aby potwierdzić tworzenie się biofilmu za pomocą histologii, po 30 dniach należy pobrać szczęki od zwierząt poddanych eutanazji. Umyj tkanki w 0,9% roztworze chlorku sodu i umieść je w oznakowanych probówkach do mikrowirówek. Utrwalić próbki w 4% roztworze paraformaldehydu na dwie godziny pod mieszaniem. Następnie umyj utrwalone próbki wodą z kranu przez dwie godziny. Następnie odwapnić próbki w 20 objętościach 4% EDTA o pH 7,3 przez 20 dni, zmieniając EDTA co cztery dni. Następnie zanurz próbki w parafinie. Wytnij pięć skrawków mikrometru z obszaru M2 i zabarwij je hematoksyliną i eozyną. Obserwuj barwione skrawki pod mikroskopem optycznym, aby opisać zmiany w nabłonku bruzdy, włóknach dziąseł i przyzębia, wysokości i integralności grzebienia wyrostka zębodołowego. Zmierz ubytek przyczepu, określając odległość między połączeniem szkliwa cementowego a najwyższym punktem grzebienia kostnego za pomocą programu do edycji cyfrowej. Po analizie histometrycznej przeanalizuj dane z grup kontrolnych i periodontologicznych za pomocą testu U Manna-Whitneya. Zapalenie przyzębia powoduje utratę tkanek u myszy, stan zapalny, krwawienie i tworzenie się kieszonek przyzębnych na brzegu dziąsła do 30 dnia, w przeciwieństwie do grupy kontrolnej. Analiza histologiczna potwierdziła istotne uszkodzenia strukturalne w grupie PT, z obecnością kieszonek przyzębnych, oderwaniem włókien i migracją wierzchołkową nabłonka. Obserwowano również ubytki jąder komórkowych w dziąśle i kości po stronie policzkowej i podniebiennej. Natomiast grupa CTL wykazała zdrową histologię. Analiza ilościowa wykazała znacznie zwiększoną utratę przyczepu w grupie PT z utratą strony policzkowej na około 209 mikrometrów i po stronie podniebienia na około 254 mikrometrach.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Przegląd
Niniejsze badanie opisuje zmodyfikowaną metodę ligacji nylonową nicią 6-0 w celu indukowania zapalenia przyzębia u myszy, która charakteryzuje się wysoką powtarzalnością i stanowi alternatywę dla badaczy analizujących choroby przyzębia od momentu ich rozwoju po konsekwencje patologiczne.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Choroby przyzębia
- Modele mysie
Wstęp
- Periodontitis to złożona choroba zapalna.
- W jej rozwoju istotną rolę odgrywają dysbioza oraz choroby ogólnoustrojowe.
- Zrozumienie czynników komórkowych i molekularnych jest kluczowe.
- Modele zwierzęce są niezbędne do badania mechanizmów rozwoju choroby.
Cel badania
- Zbadanie czynników sprzyjających rozwojowi zapalenia przyzębia.
- Wykorzystanie modelu mysiego do badania zapalenia przyzębia indukowanego wiązaniem.
- Opracowanie powtarzalnej metody do przyszłych badań.
Zastosowane metody
- Zmodyfikowana technika ligacji z użyciem nylonu 6-0.
- Indukcja zapalenia przyzębia u myszy.
- Ocena progresji choroby i zmian patologicznych.
- Analiza odpowiedzi zapalnych.
Główne wyniki
- Zmodyfikowana metoda ligacji skutecznie indukuje zapalenie przyzębia.
- Stan zapalny odgrywa istotną rolę w rozwoju choroby.
- W modelu mysim zaobserwowano następstwa patologiczne.
- Model ten może być wykorzystany w dalszych badaniach nad chorobami przyzębia.
Wnioski
- Badanie dostarcza wiarygodnej metody indukcji zapalenia przyzębia.
- Podkreśla ono znaczenie stanu zapalnego w chorobach przyzębia.
- Model ten może pomóc w zrozumieniu mechanizmów rozwoju choroby.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie przemysłowe
Indukowany ligaturą mysi model zapalenia przyzębia stanowi powtarzalny i skalowalny system do badania mechanizmów zapalnych oraz destrukcji tkanek istotnych dla ludzkich chorób przyzębia. Model ten umożliwia ilościową ocenę postępu choroby i wspiera redukcję ryzyka mechanistycznego w ramach wczesnej walidacji celów terapeutycznych w patologiach napędzanych stanem zapalnym. Jego przewidywalność oraz zgodność translacyjna sprawiają, że jest on cennym narzędziem w procesie selekcji projektów badawczych oraz zapewnienia ciągłości badań przedklinicznych.
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne odkrywanie i walidacja celu
- Umożliwia badanie ścieżek zapalnych i odpornościowych w tkance przyzębia w oparciu o postawione hipotezy.
- Wspiera ograniczanie ryzyka biologicznego poprzez modelowanie interakcji między gospodarzem a mikrobiomem oraz powiązań z chorobami ogólnoustrojowymi.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów terapeutycznych dzięki mierzalnym punktom końcowym na poziomie tkankowym i komórkowym.
- Stanowi platformę pozwalającą na uzyskanie pewności prognostycznej w wyborze kandydatów oraz w badaniach mechanistycznych.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia zwalidowany, powtarzalny system in vivo do późniejszego przesiewania przeciwzapalnych lub przeciwbiofilmowych środków terapeutycznych.
- Standaryzuje ilościowe wyniki histometryczne i histologiczne dla rozwoju testów.
- Umożliwia rzetelne porównanie efektów interwencji w zakresie integralności tkanki i markerów zapalnych.
- Wspiera skalowalność i ponowne wykorzystanie platformy w procesach oceny związków chemicznych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Jest zgodne z istotnymi w kontekście choroby punktami końcowymi, takimi jak utrata przyzębia i tworzenie biofilmu, co sprzyja opracowywaniu translacyjnych biomarkerów.
- Zapewnia ciągłość procesu od etapu odkrywania po przedkliniczną walidację hipotez terapeutycznych.
- Umożliwia podejmowanie decyzji o dalszym rozwoju projektu z uwzględnieniem ryzyka, w oparciu o ilościowe wyniki istotne dla danej choroby.
- Wspiera redukcję ryzyka mechanistycznego w odniesieniu do szlaków zapalnych i destrukcji tkanek.
Integracja potoku i przepływu pracy
Ten model mysi wpisuje się w kontinuum od odkrywania do badań przedklinicznych, wspierając wczesne badania mechanistyczne, identyfikację związków wiodących oraz badania translacyjne nad procesami zapalnymi i niszczącymi tkanki.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia testowanie hipotez i wyjaśnianie szlaków dla mediatorów stanu zapalnego oraz oddziaływań biofilmu.
- Przesiewanie: Zapewnia gotowe do analizy, reprodukowalne wyniki ilościowe dla badań interwencyjnych.
- Analityka: Umożliwia pomiary histometryczne i histologiczne w celu przeprowadzenia rzetelnego porównania statystycznego między grupami.
- Badania translacyjne: Jest zgodny z cechami ludzkich chorób, wspierając ciągłość biomarkerów i punktów końcowych.
- Ponowne wykorzystanie w przedsiębiorstwie: Oferuje ustandaryzowany, skalowalny model, który można dostosować do różnych zespołów badawczych i programów terapeutycznych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorstwa
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad chorobami zapalnymi.
- Wartość operacyjna: Poprawia standaryzację, powtarzalność i skalowalność badań in vivo.
- Wartość strategiczna: Usprawnia podejmowanie decyzji go/no-go oraz efektywność kapitałową poprzez dostarczanie rzetelnych danych przedklinicznych.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko oraz rozwój aktywów ukierunkowanych na procesy zapalne.
Wskazówki dotyczące wdrożenia
- Wymagana jest wiedza z zakresu pracy z myszami, technik chirurgicznych oraz analizy histologicznej.
- Niezbędny jest dostęp do mikroskopii, narzędzi do pomiarów cyfrowych oraz infrastruktury histopatologicznej.
- Wymagana jest standaryzacja rozmieszczenia ligatur i kryteriów oceny w obrębie całego zespołu.
- Metoda jest możliwa do adaptacji w badaniach nad różnymi tłem genetycznym i interwencjami poprzez modyfikację protokołu.
- Ograniczenia obejmują specyficzne dla modelu odpowiedzi zapalne oraz różnice gatunkowe w stosunku do patologii ludzkiej.
