В протоколе показано построение простой и экономически эффективной модели тренировки крыс с нагрузкой при стероид-индуцированном остеонекрозе головки бедренной кости с использованием эластичной терапевтической ленты.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В протоколе показано построение простой и экономически эффективной модели тренировки крыс с нагрузкой при стероид-индуцированном остеонекрозе головки бедренной кости с использованием эластичной терапевтической ленты.
В отличие от человека, крысы – это животные, которые ходят на четвереньках, в то время как люди – двуногие животные, которые стоят, и бедра подвергаются колоссальному давлению при ходьбе и стоянии. В моделях некроза головки бедренной кости, индуцированного стероидами у крыс, часто необходимо моделировать биомеханические характеристики бедра человека при более высоком давлении. Некоторые ученые пытаются имитировать состояние давления на бедра человека, заставляя крыс нести определенный вес, но зафиксировать несущий вес объект на крысе сложно. Крысы могут легко освободиться от обездвиживания, а приклеивание груза к крысам с помощью клейкой ленты приведет к тому, что крысы задохнутся или умрут от кишечной непроходимости. Наша исследовательская группа использовала эластичную лечебную ленту для проведения иммобилизации без натяжения несущих предметов у крыс, чтобы крысы могли свободно дышать и не отрываться от иммобилизации в условиях нагрузки. По сравнению с обычной моделью некроза головки бедренной кости, вызванной стероидами, мы обнаружили, что это вмешательство с нагрузкой может усугубить прогрессирование некроза головки бедренной кости у крыс.
Применение глюкокортикоидов является наиболее распространенным фактором риска развития нетравматического остеонекроза головки бедренной кости (ОНФГ)1. Многочисленные данные свидетельствуют о том, что, помимо глюкокортикоидов, нагрузка на тазобедренный сустав у пациентов также связана с возникновением ОНФГ. Такие факторы, как масса тела и интенсивность физического труда, признаны факторами риска развития ОНФГ2. Многочисленные клинические исследования продемонстрировали тесную связь между нагрузкой на тазобедренный сустав и сроками и частотой замены суставов 3,4,5,6. Таким образом, создание модели, отражающей взаимосвязь между нагрузкой и стероид-индуцированным остеонекрозом головки бедренной кости (СОНФГ), важно для всестороннего исследования этого состояния.
Крупные двуногие птицы, такие как страусы и эму, служат хорошими моделями для имитации нагрузки на тазобедренный сустав, напоминая нагрузки на человеческие ноги 7,8. Тем не менее, поддержание крупных видов птиц является сложной задачей, а связанные с этим затраты на исследования высоки. У крыс со спонтанной гипертензией модели 9,10 могут наблюдаться более высокие показатели ОНФГ, но нагрузка на компартментное давление в костном мозге, создаваемая спонтанной гипертензией, существенно отличается от механического давления и не подходит для изучения влияния механического давления на СОНФГ.
Модели мелких животных обычно используются в исследованиях SONFH. Тем не менее, четвероногие рептилии имеют меньшую нагрузку на тазобедренные суставы, и их модели тазобедренных суставов не могут имитировать биомеханическую среду тазобедренных суставов человека во время двуногой ходьбы. Модели11 с одной конечностью и модели12 с частичной разгрузкой являются распространенными, но обе модели снижают нагрузку на конечности. Поскольку люди являются двуногими организмами со значительными нагрузками на нижние конечности при стоянии и ходьбе, снижение нагрузки в этих моделях уменьшает связь между животными моделями и болезнями человека.
Данное исследование направлено на создание простой и экономически эффективной модели тренировки с весовой нагрузкой для изучения влияния тренировок с отягощениями на индуцированный стероидами остеонекроз головки бедренной кости у крыс. В настоящее время для изучения стероид-индуцированного остеонекроза головки бедренной кости13,14 использовались модели на крысах, но до сих пор нет модели, способной обеспечить длительную, безопасную фиксацию с минимальным нарушением движения, что также является относительно простым и недорогим. В этом исследовании применяется фиксационный материал с высокой адгезией, обеспечивающий фиксацию без натяжения, которая сохраняет подвижность крыс и уменьшает страдания и даже смерть, вызванные неправильной фиксацией.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол соответствует этическим принципам, установленным Комитетом по институциональному уходу за животными и их использованию (IACUC) Пекинского университета китайской медицины, номер протокола BUCM-4-2022062001-2109. В протоколе используются крысы Sprague Dawley (SD) (SCXK(Jing)2019-0008) в возрасте 8-10 недель и массой 200-250 г.
1. Адаптационный тренинг
2. Измерение максимальной несущей способности у крыс
3. Подготовка весового груза
4. Установление стероид-индуцированного остеонекроза модели головки бедренной кости
5. Иммобилизация без напряжения с использованием эластичной лечебной ленты и тренировка на беговой дорожке
6. Группировка животных
7. Эвтаназия и сбор образцов
8. Окрашивание гематоксилин-эозином
9. Микрокомпьютерная томография
10. Статистический анализ
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Гистопатологический анализ
Окрашивание гематоксилином и эозином показало, что в контрольной группе и группе контроль+нагрузка костные трабекулы были неповрежденными и располагались регулярно. Эндотелиальные клетки кровеносных сосудов присутствовали в костных ямочках, а морфология клеток казалась пухлой. Напротив, в группах Model и Model+Load наблюдались переломы и неупорядоченные костные трабекулы, а также значительно большее количество пустых лакун. В группе Модель+Нагрузка было больше пустых лакун п...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В настоящее время различные животные, такие как кролики25, крысы26, мыши27, свиньи28, бройлеры29, страусы8 и эму30 , могут быть использованы для создания моделей некроза головки бедренной кости. Среди них наиболее часто используются крысы, мыши и кролики. Крыса, как модель для некроза головки бедренной кости, имеет множест...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов, аффилированности или сотрудничества, которые потенциально могут повлиять на объективность или результаты данного исследования.
Данное исследование является независимым и не получало никакого финансирования.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Центрифужная трубка 15 мл | Corning, США 430791 | ||
| 5 мм бусина из нержавеющей стали | Gelisen, Китай | 5 мм | |
| уксусная кислота | Merck KGaA, Германия | 64-19-7 | |
| Безводный спирт | Merck KGaA, Германия | 64-17-5 | |
| глина | Mincai канцелярские принадлежности, Китай | 102 | |
| Coverslip | Servicebio,Китай | WMWD-1818 | |
| Плоская бутылка под давлением 10 мл | BEHNCKE,Китай | MD10 мл | |
| Муравьиная кислота | Macklin Biochemical ,Китай | 64-18-6 | |
| Набор для окрашивания | HE Solarbio,Китай | G1120 | |
| HistoCore AUTOCUT | Leica, Германия | 149AUTO00C1 | |
| Кинезиотейп (эластичная терапевтическая лента) | Fuluo медицина,Китай | CL1819 | |
| Липополисахарид | Solarbio,Китай | L8880 | |
| Липополисахариды (ЛПС) | Селлек,США | S7850 | |
| Ручная коробка для эвтаназии углекислого газа | Юйянь, Китай | LC-500-S1 | |
| Метилпреднизолон сукцинат натрия, МПС | AbMole, Китай | M25573 | |
| MicroCT | Хискан, Китай | Hiscan VM Pro | |
| Нейтральная смола | Beijing Zhongshan Golden Bridge Biotechnology l ,Китай | ZLI-9555 | |
| Парафин | Servicebio,Китай | WGHB-319213129 | |
| Параформальдегид | Servicebio,Китай | G1101-500ML | |
| Хлорид калия | Macklin Biochemical ,Китай& | nbsp; 7447-40-7 | |
| Горка | Сервисбио, Китай | WG6012 | |
| Беговая дорожка для крыс и | мышей Litc Life Science, США | 801 | |
| Ксилол | Маклин биохимический ,Китай | 1330-20-7 |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.