Эта рукопись представляет методы для анализа морфометрических и клеточные изменения в пределах нижней челюсти мыщелка грызунов.
Method Article
Эта рукопись представляет методы для анализа морфометрических и клеточные изменения в пределах нижней челюсти мыщелка грызунов.
Височно-нижнечелюстного сустава (ВНЧС) имеет способность адаптироваться к внешним воздействиям, и загрузки изменения могут повлиять на позицию мыщелок, а также структурные и клеточные компоненты нижнечелюстной мыщелкового хряща (MCC). Эта рукопись описывает методы для анализа этих изменений и метод для изменения загрузки ВНЧС мышей (т.е., при сжатии статического ВНЧС загрузки). Структурной оценки, показанные здесь является простой морфометрические подход, который использует программное обеспечение Digimizer и выполняется в рентгенограммы мелких костей. Кроме того анализ сотовых изменения ведущие к изменениям в выражение коллагена, костного ремоделирования, деление клеток, и описан протеогликана распределения в MCC. Количественная оценка этих изменений в гистологических срезах - подсчитывая позитивные флуоресцентные пикселей с помощью программного обеспечения и измерения расстояния отображение изображений и окрашенных области с Digimizer - также продемонстрировал. Методы, показанный здесь, не ограничиваются мышиных височно-нижнечелюстного сустава, но могут быть использованы дополнительные кости небольших экспериментальных животных и в других регионах endochondral окостенения.
ВНЧС является уникальный несущие сустава, расположен в регионе краниофациальных и формируется костная. MCC ВНЧС имеет важное значение для функции сустава, включая движение беспрепятственный челюсти а masticating, выступая, но часто подвержена дегенеративные заболевания, включая1остеоартрита. ВНЧС имеет способность адаптироваться к внешние раздражители и загрузки изменений, ведущих к структурной и клеточные изменения компонентов MCC2,3,,45. Свойства несущих МСС можно объяснить взаимодействие между его составляющих, включая воду, коллагена сети и плотно упакованные протеогликаны. MCC имеет четыре различных клеточных зонах, которые выражают различные типы белков коллагена и не коллаген: 1) поверхностные или суставной зоны; 2) пролиферативную зоны, состоящий из недифференцированных мезенхимальных клеток и что отвечает на загрузку требования; 3 prehypertrophic зона, состоящая из зрелых хондроцитов, выражая коллаген типа 2; и 4) гипертрофических зона, регионе, где гипертрофических хондроцитов, выражая коллаген типа 10 умирают и пройти кальцификации. Минерализованных регион богат протеогликаны, которые обеспечивают устойчивость к сжимающей силы6.
Существует непрерывная минерализации в зоне гипертрофических MCC, где происходит переход от chondrogenesis к остеогенез, гарантируя надежную минерального состава субхондральной кости нижней челюсти мыщелка7. Клеточные изменения в районах unmineralized и минерализованных в конечном итоге привести к морфологических и структурных изменений в нижней челюсти мыщелка и нижней челюсти. Поддержание гомеостаза всех клеточных регионов MCC и минерализации в субхондральной части имеют важное значение для здоровья, несущая способность и целостности ВНЧС.
Несколько модель трансгенные мыши коллагена (как описано в Утега и др.) 8 представляет собой прекрасный инструмент для использования понять изменения в выражении коллагена, потому что все трансгенов выражаются в MCC. Для углубленной оценки гистологических гистологические пятна используются для изучения матрицы осаждения, минерализации, пролиферации клеток и апоптоз, а также выражения протеина в различных клеточных слоев MCC.
В этой рукописи, гистологические и морфометрического анализа используются для оценки сотовой и структурные изменения в MCC и субхондральной кости нижней челюсти мыщелка мышей. Кроме того описан метод количественной оценки клетки, для анализа флуоресцентные гистологические изображения и для отображения световой микроскоп слайды. При сжатии статического ВНЧС, загрузки метод, который вызывает сотовой и морфологические изменения в MCC и субхондральной кости9, также иллюстрируется для проверки наших методов.
Методы, описанные здесь может использоваться для определения морфометрических и гистологические изменения в нижней челюсти мыщелка и нижняя челюсть грызунов или для анализа других регионов endochondral окостенения и морфология дополнительных минерализованных тканей.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Комитет институционального ухода за животными центра здоровья университета Коннектикута одобрил все животные процедуры.
1. при сжатии статического ВНЧС загрузки: Рот, взломали
Примечание: Четыре week-old трансгенных мышей укрывательство флуоресцентные репортеров для коллагена (Col2a1XCol10a1), любезно предоставленных д-р Дэвид Роув (Университет штата Коннектикут), были использованы для экспериментов, описанных в этой рукописи (n = 8; 4 кобеля и 4 суки). Col2a1 голубой (синий) трансген выражается в клетках в prehypertrophic зоне MCC, а Col10a1 вишня (красный) клетки присутствуют в гипертрофических региона8 (рис. 1). Мышей были поровну разделены на две группы: 1) загружен группа, где мышей были подвергнуты при сжатии статического ВНЧС загрузки (описано в шаге 2) и 2) в контрольной группе, где мышей получил никакого вмешательства.

Рисунок 1. Представитель сагиттальной мыщелка двойной коллаген флуоресцентные репортер мыши (Col2a1XCol10a1). Шкалы бар = 200 µm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 2. При сжатии статического ВНЧС загрузки: рот заставил открытая модель. (A) весной изготовлены из 0,017 х 0,025 бета титанового сплава дуга. (B) загружен мышь с весны. (C) рентгенограмме о загрузке и управления мышей показаны различия в позиционировании нижней челюсти. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
2. Нижняя челюсть диссекции и фиксация
3. рентгеновских изображений и морфометрические измерения

Рисунок 3 . Представление морфометрические измерения нижней челюсти. (A) использовать линейку рентгенограмме для определения группы (кружил в красный цвет, шкалы бар: 10 мм). (B) выберите Анатомические точки с помощью «стиль маркера 2» (обведено красным). 1) Condylion; 2) процесс резцов; 3) глубокая точка на сигмовидной лётка; 4) глубокая точка в вогнутость нижнечелюстной ветви; 5) большинство передней точки мыщелкового суставной поверхности; 6) задней точки мыщелкового суставной поверхности. Линейки: 10 mm.(C) выполнять измерения с «Длина» и «перпендикулярно» инструменты (обведено красным). Измерения от точки 1 к 2: длина нижней челюсти; от точки 5-6: мыщелкового ширина; перпендикуляр от точки 1 к 4 - 3: мыщелкового головы длина. Сохранить измерения из списка «измерения». Шкалы бар = 10 mm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
4. мыщелка встраивание
Примечание: После взятия радиографические изображения, мандибулы можно врезать и секционного для гистологического анализа.
5. мыщелка сагиттальной разрезания и подготовки слайд
6. гистологические окрашивание и микроскопических изображений
Примечание: Большинство гистологические окрашивания выполняется, как описано в разделе гистологические бумаги Даймент et al10.
7. флуоресцентные гистологические количественная оценка

Рисунок 4 . Представление трансген количественной оценки Col10a1. (A) выберите область интереса с «Лассо» (L). Для Col10a1-положительных клеток выберите весь нижнечелюстной хряща. Сохраните количество пикселей в поле «гистограмма». (B) выберите пиксель интереса, в данном случае, красной флуоресцентной Col10a1 пикселей. Обратите внимание, что только красный пикселов в области интересов будет выбран. Сохраните количество красных точек из окна «гистограмма». Шкалы бар = 200 µm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 5 . Представление флуоресцентные ЛОВУШКУ количественной оценки. (A) выберите область интересов (нижнечелюстной хряща и субхондральной кости) и сохранить количество пикселей этого региона. (B) выберите желтый флуоресцентный пикселей, представляющие ЛОВУШКУ активности. Обратите внимание, что только ловушка позитивных пикселей будет выбрать. Сохраните количество выделенных пикселов. Шкалы бар = 200 µm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Рисунок 6 . Представление EdU количественной оценки. (A) выберите пролиферативной регион MCC (наружный слой хряща). Выберите DAPI-позитивных пикселей и сохранить количество пикселей. (B) выберите EdU положительных пикселей (желтый флуоресцентный) и сохранить количество пикселей. Шкалы бар = 200 µm. пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
8. Количественная оценка толщины хряща и протеогликана распределения

Рисунок 7 : Представление протеогликана распределения количественной оценки. (A) использовать линейку гистологические изображения определить устройство, нажав на кнопку «единица» (кружил в красный цвет., блок выбран: 500 мкм). (B) измерения толщины хряща в разных местах, используя средство «Длина» (обведено красным). Сохраните измерения из списка «измерения» в верхней правой панели. Программное обеспечение также предоставляет «статистика» в нижней правой панели, таким образом среднее и SD измерений могут быть получены непосредственно. (C) Измерьте толуидиновый синий окрашенных области с помощью инструмента «область» (обведено красным). Обведите область интересов и сохранить измерение из списка «измерения». Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Описательная статистика были выполнены для изучения распределения морфометрические измерения (длина нижней челюсти, мыщелкового длина, мыщелкового ширина) и гистологический анализ. Результаты были сопоставлены между загруженной группы (то есть, мышей подвергали сжимающей нагрузки с весны титана бета) и контрольной группы (т.е., соответствия управления мышей, которые не получают какой-либо процедуры). Статистически значимых различий между средствами были определены непарн...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Эта рукопись описал методы морфометрические измерения и клеточного анализа мышиных нижнечелюстной мыщелков и мандибулы. Радиографические морфометрические измерения может также использоваться для анализа других костей от небольших экспериментальных животных. Кроме того клеточного анализа (клетки количественной оценки и картирования расстояние хряща) не ограничиваются грызунов нижней челюсти мыщелка, но может использоваться для количественной оценки гистологических срезах многочисленных тканей.
...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Авторы имеют без финансовых интересов.
Авторы хотели бы поблагодарить д-р Дэвид Роув за любезно предоставленную трансгенных мышей и Li-Chen для гистологической помощи.
Исследования в этой публикации было поддержано Национального Института стоматологии и челюстно-лицевой исследования национальных институтов здоровья под награду номер K08DE025914 и Американской ассоциации ортодонтические фондом для Sumit Yadav.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| Рентгенографическая система MX20 | «Факситрон Рентген», ООО | ||
| Программное обеспечение для создания изображений Digimizer | Программное обеспечение | ||
| Shandon Cryomatrix встраивание смолы | Thermo Scientific | 6769006 | |
| Ручной микроскоп Axio Imager Z1 | Carl Zeiss | 208562 | |
| желтый флуоресцентный белковый фильтр - EYFP | Chroma Technology Corp | 49003 | |
| голубой флуоресцентный белковый фильтр - ECFP | Chroma Technology Corp | 49001 | |
| красный флуоресцентный белковый фильтр - Cy5 | Chroma Technology Corp | 49009 | |
| ацетат натрия безводный | Sigma-Aldrich | S2889 | |
| L-тартрат натрия диосновной дигидрат | Сигма-Олдрич | 228729 | |
| нитрит натрия | Подложка Sigma-Aldrich | 237213 | |
| ELF97 | Thermo Fisher Scientific | E6600 | |
| ClickiT EdU Alexa Fluor 594 HCS kit | Life Technologies | C10339 | включает EdU (5-этинил-2'-дезоксиуридин) |
| DAPI (4',6-Диамидино-2-фенилиндол, дигидрохлорид) | Thermo Scientific | D1306 | |
| Диосновной фосфат натрия | Sigma-Aldrich | S3264 | |
| Фосфат натрия моноосновный | Sigma-Aldrich | 71505 | |
| Толуидин синий | Sigma-Aldrich | T3260 | |
| Adobe Photoshop | Adobe Systems Incorporated | ||
| Фосфатно-солевые буферные таблетки (PBS) | Research Products International | P32080-100T | |
| CNA Beta III Архвайр без никеля Ortho | Organizers, Inc. | ||
| ГрафПад Призма | ГрафПад Софтвер, Инк. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission