Травматические переломы часто вызывают значительные повреждения тканей и отёки, увеличивая риск осложнений, таких как инфекция, некроз и несрослениекостей 1,2. Гжегож Щесны и др. показали, что дисфункция лимфатического дренажа, приводящая к отёку тканей, связана с задержкойзаживления 3. Исследования показывают, что в процессе заживления после перелома, помимо восстановления костной ткани, важную роль играет лимфатическая система в месте перелома. Лимфатические сосуды отвечают не только за отток интерстициальной жидкости и предотвращениеотёка 4, но и за регулирование миграции иммунных клеток и удаление метаболических отходов. Однако на ранних стадиях перелома провоспалительные факторы, такие как TNF-α, IL-1, IL-6 и макрофаговый колони-стимулирующий фактор (MCSF), могут повреждать лимфатические эндотелиальныеклетки 5, приводя к патологическим изменениям, таким как дегенерация, отёк ифиброз 6. Соответствующие исследования показали наличие лимфатических эндотелиальных клеток в костях и надкостнике, а также в окружающих жировых и мышечных тканях. Кроме того, лимфатический дренаж также участвует в регулировании микросреды гематомы после перелома; Эффективный лимфатический дренаж способствует выживанию остеобластов и пролиферации мезенхимальных стволовых клеток костного мозга (BMSC)7. Во время перелома провоспалительные факторы (TNF-α, IL-1 и IL-6) и факторы роста (TGFβ1 и PDGF), вырабатываемые иммунными клетками в повреждённом месте, являются важными регуляторными факторами для апоптоза остеобластов и пролиферацииBMSC 8. Хюсейн Арслан и другие учёные подтвердили негативное влияние лимфатического отёка на остеобласти. Эти результаты подчёркивают важную роль лимфатического дренажа в заживлении переломов. Недавние достижения в ближней инфракрасной (NIR) флуоресцентной визуализации ICG позволили проводить неинвазивное наблюдение динамики лимфатического потока в реальном времени как у животных, так и улюдей 9,10,11. Этот метод позволяет количественно оценить сократимость лимфатических сосудов, скорость дренажа и целостностьпути 10,11. Исследование с использованием мышиных моделей артрита и воспаления показало, что визуализация ICG-NIR позволяет различать острые и хронические лимфатические реакции, выявляя различные паттерны дренажа во время повреждения тканей и восстановления. Кроме того, было доказано, что NIR-лимфатическая визуализация эффективна для мониторинга функционального восстановления после ручного лимфатического дренажа и для оценки эффективности лимфатических терапий. УЗИ предоставляет дополнительную количественную методику оценки морфологии и объёма дренажных лимфатических узлов, а также отёка тканей, связанных с нарушением лимфатического дренажа. Интеграция NIR-флуоресцентной визуализации с ультразвуком позволяет одновременно оценивать функции лимфоты и анатомические изменения, обеспечивая мультимодальный подход к изучению динамики лимфо in vivo. Несмотря на растущее признание критической роли лимфатической дисфункции в посттравматическом заживлении, стандартизированные и воспроизводимые методы оценки лимфатического дренажа после переломов остаются отсутствующими. Многие современные методы визуализации инвазивны, не имеют достаточного пространственного разрешения или не способны динамически контролировать лимфический поток. Поэтому разработка протокола, объединяющего ICG-NIR и ультразвуковую визуализацию, ожидается, поможет устранить этот методологический недостаток и стать эффективным инструментом для оценки лимфатического восстановления и его вклада в восстановление костей.
В данном исследовании представлены инновационные рамки, сочетающие флуоресцентную визуализацию ICG-NIR с высококачественным ультразвуком для оценки лимфатического дренажа после переломов большеберцовой кости у мышей. Этот подход позволяет проводить полуколичественный анализ эффективности дренажа и измерять объём лимфатических узлов в процессе заживления после перелома. У него также есть некоторые ограничения. Во-первых, ICG-NIR в первую очередь используется для оценки поверхностных лимфатических сосудов, а его возможности визуализации более глубоких структур ограничены. Во-вторых, хотя изменения объёма лимфатических узлов дают некоторую информацию, они не имеют специфичности и не могут полностью заменить прямые функциональные измерения. Эта методология обладает значительным трансляционным потенциалом и улучшает наше понимание лимфатической функции в регенерации костей.