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Biology

स्केल विश्लेषण का उपयोग कर चूहे में बालों के झड़ने के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए एक नई तकनीक

Published: March 9, 2015 doi: 10.3791/52185

Abstract

खालित्य पुरुष पैटर्न बालों के झड़ने, पॉलीसिस्टिक डिम्बग्रंथि सिंड्रोम, और खालित्य areata सहित कई अलग अलग स्थितियों में हो सकता है, जो बालों के झड़ने का एक आम रूप है। खालित्य भी कैंसर रोगियों में कीमोथेरेपी का एक पक्ष प्रभाव के रूप में हो सकता है। इस अध्ययन में, हमारे लक्ष्य के जांचकर्ताओं सही-सही आकलन और खालित्य के इन विभिन्न रूपों के लिए नई चिकित्सकीय दृष्टिकोण की तुलना करने की अनुमति देगा जो चूहों में बालों के झड़ने, यों तो एक सुसंगत और विश्वसनीय पद्धति विकसित करने के लिए किया गया था। विधि माउस पर काला (या ग्रे) बाल की राशि के लिए किसी न किसी अनुपात में होता है जो प्रकाश के अवशोषण को मापने, चूहों की छवियों को प्राप्त है और इस प्रक्रिया के लिए एक मानक जेल इमेजर का इस्तेमाल करता। इस फैशन में मात्रा निर्धारित किया गया है कि डाटा तो मानक सांख्यिकीय तकनीक (यानी, एनोवा, टी परीक्षण) का उपयोग विश्लेषण किया जा सकता है। इस पद्धति वैक्सिंग से कीमोथेरेपी प्रेरित खालित्य, खालित्य areata और खालित्य के माउस मॉडल में परीक्षण किया गया था। इस रिपोर्ट में, विस्तृत प्रोटोकॉल दबाव हैented सत्यापन C57BL 6 / से डेटा और C3H / चूहों के Hej उपभेदों सहित इन मापों, प्रदर्शन करने के लिए। इस नई तकनीक के सापेक्ष आवेदन की सादगी, सबसे अनुसंधान प्रयोगशालाओं में आसानी से उपलब्ध है जो उपकरणों पर निर्भरता, और एक उद्देश्य को लागू करने, व्यक्तिपरक मूल्यांकन की तुलना में अधिक मजबूत है, जो मात्रात्मक मूल्यांकन सहित लाभ के एक नंबर प्रदान करता है। चूहों में बालों के उगने की मात्रा का ठहराव में सुधार खालित्य मॉडल के अध्ययन में सुधार लाने और पूर्व नैदानिक ​​अध्ययन में होनहार नए उपचारों के मूल्यांकन की सुविधा होगी।

Introduction

खालित्य (बालों के झड़ने) कई कारणों के साथ एक मनोवैज्ञानिक और भावनात्मक रूप से चिंताजनक घटना हो सकती है। पुरुष पैटर्न गंजापन 35 साल की उम्र एक से पुरुषों की लगभग दो तिहाई को प्रभावित करने खालित्य का सबसे आम कारण है। बालों के झड़ने के एक समान पैटर्न पॉलीसिस्टिक डिम्बग्रंथि सिंड्रोम के साथ महिलाओं में देखा जा सकता है। इन विकारों के दोनों में, बालों के झड़ने की मध्यस्थता एण्ड्रोजन है। खालित्य भी जनसंख्या 2 की 1.7% को प्रभावित करता है, जो एक autoimmune रोग, खालित्य areata, के रूप में हो सकता है। खालित्य ऐसे कीमोथेरेपी 3 के रूप में कुछ चिकित्सा उपचार का एक पक्ष प्रभाव के रूप में हो सकता है। कीमोथेरेपी के रोगियों के एक उच्च प्रतिशत (65-85%) खालित्य 4,5 के कुछ डिग्री का अनुभव। बालों के झड़ने के मनोवैज्ञानिक परिणाम अच्छी तरह से कीमोथेरेपी की स्थापना में अध्ययन किया गया है। कीमोथेरेपी प्रेरित खालित्य चिंता, अवसाद, एक नकारात्मक शरीर की छवि, कम आत्म-सम्मान और 6,7 अच्छी तरह से किया जा रहा है की एक कम अर्थों में परिणाम कर सकते हैं। एक उच्च पीईमहिला कैंसर रोगियों के rcentage (47-58%) कीमोथेरेपी के सबसे दर्दनाक पहलू होने के लिए बालों के झड़ने पर विचार, और 8% की गिरावट के इलाज के लिए ऊपर बालों के झड़ने 4,6 के डर से। बालों के झड़ने 8,9 के मनोवैज्ञानिक और यहां तक कि चिकित्सा परिणामों को कम करने के लिए चिकित्सा का समर्थन करने के androgenic खालित्य में सबूत भी है। इसी तरह, खालित्य areata गंभीर मनोवैज्ञानिक परिणाम 2 है करने के लिए सूचित किया गया है, और बालों के झड़ने के बद प्रकृति बालों के झड़ने के अधिकांश अन्य कारणों की तुलना में एक अधिक अप्रिय कॉस्मेटिक परिणाम के लिए नेतृत्व कर सकते हैं।

हल्के विरोधी एंड्रोजेनिक प्रभाव (यानी, स्पैरोनोलाक्टोंन) के साथ दवाओं खालित्य के लिए चिकित्सा के रूप में सीमित सफलता के साथ इस्तेमाल किया गया था, वहीं खालित्य के लिए पहला प्रभावी दवा minoxidil 10 साल का था। इस antihypertensive बाल विकास पैदा करने का एक मनाया पक्ष प्रभाव पड़ता है, और अब खालित्य के कई रूपों के लिए सामयिक चिकित्सा के रूप में प्रयोग किया जाता है। हालांकि, प्रतिक्रियाएं कुछ विषयों ही धीमी गति से दिखाने के साथ अक्सर अधूरी हैंवास्तविक पुनर्वृद्धि 10 के बजाय बालों के झड़ने के आईएनजी। Finasteride आंशिक प्रणालीगत एण्ड्रोजन नाकाबंदी की कीमत पर androgenic खालित्य में सुधार है, जिसके परिणामस्वरूप dihydrotestosterone को टेस्टोस्टेरोन का जो ब्लॉक रूपांतरण द्वितीय 5α-रिडक्टेस टाइप करने के लिए एक प्रतिस्पर्धी प्रतिपक्षी है। लंबी अवधि (10 वर्ष) चिकित्सा के साथ प्रतिक्रिया दरों लगभग 50% 11 हैं। कुल मिलाकर, इस क्षेत्र में काफी अनुसंधान के बावजूद, अभी भी बालों के झड़ने के लिए कोई पर्याप्त चिकित्सा नहीं है।

दशकों के लिए, वैज्ञानिकों और चिकित्सकों के क्लिनिकल परीक्षण में सिर के बाल विकास को मापने के तरीकों की जांच की है। खालित्य इलाज है कि दवाओं के विकास के साथ, बाल विकास और, चिकित्सा के लिए विशेष रूप से, इस प्रतिक्रिया को मापने का, विश्वसनीय, किफायती और कम आक्रामक मतलब के लिए एक अधिक आवश्यकता हुई है। बालों के झड़ने की बीमारियों के साथ रोगियों में बाल घनत्व का एक सटीक मात्रा का ठहराव के लिए छवि विश्लेषण प्रौद्योगिकी तकनीकों की एक किस्म का उपयोग कर अतीत में सुसंगत और मान्य परिणाम सामने आएडिजीटल छवियों 12 के विश्लेषण, व्यक्तिगत बाल की छवि विश्लेषण और त्वचा 13 घावों, और एक परिभाषित खोपड़ी क्षेत्र में 14 बाल बड़े पैमाने पर यों तो सूक्ष्म स्कैनिंग सहित तों।

ऊपर दिए गए तरीके बाल क्लिनिकल परीक्षण में हस्तक्षेप विकास को बढ़ावा देने के लिए प्रभावकारिता के बेहतर मूल्यांकन के लिए प्रदान की है, जबकि दुर्भाग्य से, इन तरीकों पूर्व नैदानिक ​​जांच में कृंतक पढ़ाई करने के लिए लागू नहीं किया गया है। हमारा लक्ष्य जांचकर्ताओं अधिक सही आकलन और खालित्य के विभिन्न रूपों के लिए नए चिकित्सकीय दृष्टिकोण की तुलना करने की अनुमति देगा जो चूहों में बालों के झड़ने, यों तो एक सुसंगत और विश्वसनीय विधि विकसित करने का है। हम भूरे या काले बालों के साथ चूहों में बालों के घनत्व का तेजी से और विश्वसनीय मात्रा का ठहराव की अनुमति देगा जो सबसे प्रयोगशालाओं में आसानी से उपलब्ध उपकरणों का उपयोग कर एक पद्धति को विकसित किया है। इस पद्धति waxin से कीमोथेरेपी प्रेरित खालित्य, खालित्य areata, और खालित्य के माउस मॉडल में परीक्षण किया गया हैजी। एक विस्तृत प्रोटोकॉल सत्यापन C57BL 6 / से डेटा और C3H / चूहों के Hej उपभेदों सहित इन मापों, प्रदर्शन के लिए प्रस्तुत किया है। इस तकनीक बाल शाफ्ट में पिगमेंट से प्रकाश अवशोषण का पता लगाने पर निर्भर करता है के रूप में, यह सफेद चूहों या सूरजमुखी मनुष्य चूहों में बालों के विकास का पता लगाने के लिए इस्तेमाल नहीं किया जा सकता।

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Protocol

आचार कथन: जानवरों को शामिल सभी अध्ययनों संस्था के IACUC द्वारा अनुमोदित किया जाना चाहिए (जो इस प्रकार के डेटा के लिए, प्रोटोकॉल Montefiore IACUC, प्रोटोकॉल # 11-6-240 और # 13-7-100 द्वारा अनुमोदित किया गया)। फोटोग्राफी के दौरान अभी भी उन्हें रखने का एकमात्र उद्देश्य के लिए संकेत के रूप में पशु प्रकाश संज्ञाहरण प्रदान की जाती हैं, इस प्रोटोकॉल के लिए आवश्यक कोई दर्दनाक प्रक्रियाओं कर रहे हैं।

फोटो 1. अधिग्रहण

  1. मुद्रित पाठ के साथ कागज का उपयोग कर जेल इमेजर के लिए देखने के सेट ध्यान केंद्रित करने और क्षेत्र। फोटो खिंचवाने के पूरे क्षेत्र में प्रकाश स्रोत की एकरूपता की जाँच करें। एकरूपता सुनिश्चित एक चिंतनशील फोटोग्राफी के लिए प्रकाश स्रोत में बनाया के साथ एक जेल इमेजर का उपयोग करने में मदद करने के लिए। यह आगे स्केल विश्लेषण के लिए अनुपयुक्त है जो जानवर की एक सिल्हूट पैदा होगा, के रूप में एक transillumination प्रकाश स्रोत का उपयोग न करें।
    नोट: यह थोड़ा ब्याज (आरओआई) के क्षेत्र में ऑप्टिकल औसतन प्रदान करता है जो ध्यान देते हैं, के बाहर माउस जगह है और करेंगेब्याज की बहुत छोटी है (यानी, <10 पिक्सेल) क्षेत्रों के लिए quantal त्रुटियों को कम करने में मदद। ब्याज की बड़े क्षेत्रों समायोजन ध्यान केंद्रित इस मामूली से प्रभावित नहीं होगा, और न ही वे जानवर के आकार में अंतर से प्रभावित हो जाएगा।
  2. Ketamine (100 मिलीग्राम / एमएल) / xylazine (20 मिलीग्राम / एमएल) का उपयोग जानवरों चतनाशून्य (2: 1) इस तेजी से संज्ञाहरण प्रभाव और तेजी से वसूली प्रदान करता है और कई जानवरों photographing के लिए इष्टतम है, के रूप में।
    नोट: पशु अभी भी फोटोग्राफी की अनुमति के लिए पर्याप्त है जब संज्ञाहरण की पुष्टि की है। जानवरों के लिए आम तौर पर 10-15 मिनट के भीतर इस प्रकाश संज्ञाहरण से उबरने के रूप में, पशु चिकित्सक आंख मलहम का इस्तेमाल की सिफारिश नहीं की है।
  3. (बंद के रूप में संभव के रूप में समानांतर) ऊर्ध्वाधर संरेखण में जेल इमेजर पर anesthetized जानवरों रखें।
    1. पृष्ठीय तस्वीरों के लिए, बढ़ाया अंगों के साथ प्रवण स्थिति में पशुओं जगह है।
    2. उदर तस्वीरों के लिए, जानवरों पार्श्व घुमाया नहीं कर रहे हैं, देखभाल करने के लापरवाह स्थिति में जानवरों की जगह है।
    3. फोटो खिंचवाने के क्षेत्र में स्केल मानक रखें।
    4. करीब पहुँच दरवाजा। महत्वपूर्ण: परिवेश प्रकाश जोखिम में बदलाव शुरू कर सकते हैं।
    5. अधिग्रहण के रैखिक सीमा के भीतर ब्याज के क्षेत्र देता है जो एक प्रदर्शन करने के लिए एफ-स्टॉप सेट (एफ-स्टॉप पढ़ने)।
      नोट: छवि संतृप्त है जहां सबसे सिस्टम प्रदर्शित करेगा।
    6. तस्वीरें लो।
    7. बदले में वृद्धि या इस तरह के मानक और ब्याज के क्षेत्र दोनों अधिग्रहण (संदर्भ की एक रेखीय सीमा में रहते हैं, एक से एफ बंद करो कम से रेखीय सीमा के भीतर ब्याज के क्षेत्र देता है जो एक और जोखिम स्थापित करने के लिए एफ रोक एफ रोक)।
    8. तस्वीरें लो।
    9. फोटोग्राफी पूरा हो गया है एक बार, एक वार्मिंग की मेज पर जानवरों जगह है और वे sternal अवलंबन बनाए रख सकते हैं जब तक की निगरानी। उनके पिंजरों के लिए जानवरों लौटें। एक बार सभी जानवरों को पूरी तरह से बरामद कर रहे हैं मछली पालने का बाड़ा के लिए जानवरों के समूह लौटें।

    प्रकाश अवशोषण की 2. मात्रा </ P>

    1. जानवरों के चित्र पर ब्याज के मार्क क्षेत्रों जेल इमेजर के लिए सॉफ्टवेयर उपलब्ध कराई का उपयोग।
      1. पूरे पशु पृष्ठीय देखने के लिए, संभव के रूप में पार्श्व के रूप में ज्यादा बढ़ा है, निचले अंगों को ऊपरी अंगों से देने के लिए एक आयताकार या अंडाकार छवि का उपयोग करें कि इस तरह के चित्र 1 ए के रूप में दिखाया बॉक्स का कोई हिस्सा जानवर की पीठ से परे फैली हुई है।
        नोट: एक भी एक मुक्त हाथ ड्राइंग उपकरण का उपयोग हित के क्षेत्र निशान सकता है।
      2. श्रोणि क्षेत्र को कवर एक और चित्रा 1 बी के रूप में दिखाया छाती क्षेत्र को कवर एक: पूरे पशु उदर देखने के लिए, दो आयतों का उपयोग करें।
      3. उचित रूप में ब्याज, यानी, औषधि प्रशासन के स्थान, निशान के एक छोटे क्षेत्र के लिए।
    2. स्केल अवशोषण मानक पर ब्याज के मार्क क्षेत्र (एस)।
    3. ब्याज के रूप में चिह्नित क्षेत्रों में से प्रत्येक से रिकॉर्ड अवशोषण।

    3. विश्लेषण

    अवशोषण के स्तर obtaineहित के क्षेत्रों के लिए डी तस्वीरों के बीच तुलना के लिए पृष्ठभूमि मानक के लिए सामान्यीकृत होना पड़ सकता है। अवशोषण के लिए जोखिम के संबंध लॉग-प्रवेश (यानी, रिश्ते प्रवेश (जोखिम के बीच रैखिक है) और लॉग (अवशोषण)) है। इस रिश्ते का उपयोग करना, ब्याज के क्षेत्र के अवशोषण absorptions अलग समय अंक (एक अध्ययन प्रोटोकॉल के भीतर यानी, धारावाहिक माप) में लिया उन सहित विभिन्न तस्वीरों के बीच सीधे तुलना करने की अनुमति होगी, जो एक मानक पृष्ठभूमि मूल्य, के लिए सामान्यीकृत किया जा सकता है। इन सुधार के प्रदर्शन के लिए प्रक्रिया वैकल्पिक चरणों 3.1 और 3.2 में विस्तृत है।

    1. स्केल अवशोषण मानक से प्राप्त मूल्यों का उपयोग प्रवेश (अवशोषण) बनाम प्रवेश (जोखिम) के (वैकल्पिक) प्लॉट वक्र।
    2. के रूप में निम्नानुसार (वैकल्पिक) प्रत्येक तस्वीर के मानक में बदलाव के लिए समायोजित करें:
      1. एस में निर्धारित के रूप में (संदर्भ के लिए और एफ-स्टॉप (कदम 1.6 में निर्धारित रूप में) पढ़ने के लिए F-स्टॉप का चयन करें) 1.8 TEP।
      2. पढ़ने एफ-स्टॉप पर सभी तस्वीरों में मानक की औसत अवशोषण की गणना। यह औसत संदर्भ मानक मूल्य (आरएसवी) है।
      3. (डेल्टा-आरओआई -1, डेल्टा-आरओआई-2 ... ..delta-आरओआई-एक्स) मानक (डेल्टा-एस) के लिए और प्रत्येक परिभाषित रॉय के लिए प्रत्येक तस्वीर में पढ़ने और संदर्भ एफ बंद करो सेटिंग्स के बीच अवशोषण में अंतर की गणना
      4. के रूप में निम्नानुसार प्रत्येक रॉय के लिए सही अवशोषण की गणना: सही अवशोषण (आरओआई-एक्स) = अवशोषण (आरओआई-एक्स) पढ़ने एफ-स्टॉप पर + (आरएसवी - कम से मानक के अवशोषण को पढ़ने एफ बंद करो) * (डेल्टा-आरओआई-एक्स / डेल्टा-एस)
    3. प्रयोगात्मक डेटा संकलन और सतत चर के लिए मानक सांख्यिकीय तकनीक का उपयोग कर डेटा विश्लेषण प्रदर्शन (यानी, एनोवा, टी परीक्षण)।

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Representative Results

इस तकनीक C3H / Hej engrafted चूहों, 16 areata के खालित्य के माउस मॉडल का उपयोग कर मान्य किया गया था। इन जानवरों को धीरे-धीरे समय के साथ प्रगति जो वैश्विक बालों के झड़ने का विकास। हालांकि, बालों के झड़ने पैच में होता है, और काफी परिवर्तनशीलता को शुरू करने और गुणात्मक आकलन में बाधा, एक माउस से अगले करने के लिए भिन्न हो सकते हैं। इस मॉडल को वैधता के एक आकलन के रूप में माउस पर विभिन्न स्थानों पर ऑप्टिकल घनत्व के मापन के बीच सह-संबंध का परीक्षण करने के लिए एक अवसर प्रदान किया।

एक ही माउस सहसंबद्ध थे पर पहला सवाल उपायों गैर अतिव्यापी क्षेत्रों से आरओआई सीमांकन में अलग जोखिम, विविधताओं का उपयोग कर, और रॉय किया गया। एक महत्वपूर्ण संबंध (पी <.0001) माउस (चित्रा -4 ए) के पृष्ठीय सतह पर बनाम आयताकार अंडाकार मानकों के द्वारा परिभाषित ROIs की तुलना देखा नहीं था। इसी प्रकार उच्च सहसंबंध जानवर पर और diffe में विभिन्न स्थलों पर देखा गयाजोखिम के स्तर का किराया () नहीं दिखाया। यह इन मापों में परिशुद्धता के एक उच्च स्तर को दर्शाता है। पर अवशोषण के बीच एक महत्वपूर्ण संबंध भी था आयताकार ROIs का उपयोग कर वापस (पी <.0001, 4B चित्रा) के पृष्ठीय सतह पर 2.0 बनाम 1.2 एफ बंद करो। एक ही माउस (पी <.0001, चित्रा 4C) के पृष्ठीय और उदर की सतह के बीच अवशोषण माप की तुलना करते समय एक महत्वपूर्ण संबंध भी मनाया गया। इन आंकड़ों C3H में उम्मीद के रूप में एक ही जानवर पर अलग अलग साइटों से लिया अवशोषण माप, सहसंबद्ध होते हैं कि सबूत प्रदान / Hej माउस मॉडल engrafted, और इन सहसंबंध बालों के झड़ने की एक विस्तृत श्रृंखला में रेखीय रहते हैं। इस स्केल माप की वैधता स्थापित करने में मदद करता है और यह भी छवि अधिग्रहण और विश्लेषण तकनीक में बदलाव करने के लिए इस तकनीक की मजबूती स्थापित करता है।

दूसरा सवाल से लिया धारावाहिक माप के बीच स्थिरता अगर वहाँ थाअलग समय बिंदुओं पर एक ही जानवर। इस आकलन को, छवियों C3H की प्राप्त किया गया / Hej 3 सप्ताह के लिए एक साप्ताहिक आधार पर चूहों engrafted। C3H / Hej engrafted माउस इस समय के साथ धीरे-धीरे बालों के झड़ने को प्रदर्शित करने की उम्मीद होगी। उदर सतह (छाती क्षेत्र, बॉक्स के आकार का आरओआई) पर स्केल विश्लेषण अगले (चित्रा 5) के लिए एक समय बिंदु से लगातार गिरावट के साथ, यह उम्मीद है और बालों के झड़ने से पता चला है। ध्यान से, C3H / Hej engrafted चूहों के केवल 80% बालों के झड़ने दिखाने के लिए, और उच्चतम स्केल मूल्यों के साथ उन लोगों के लिए इस गिरावट दिखाने के लिए, बल्कि प्रयोगात्मक अवधि के पार अनुरूप परिणाम प्रदर्शन नहीं करते। कोई बालों के झड़ने के साथ जानवरों में माप की इस निरंतरता भी C57BL 6 / माउस 19 में सत्यापित किया गया था। उदर की सतह की जांघ क्षेत्र पर और पृष्ठीय सतह पर प्रदर्शन किया वही विश्लेषण समय भर में इसी तरह के परिणाम से पता चला है () नहीं दिखाया।

C3H में इस तकनीक के आवेदन से इन उत्साहजनक परिणाम के साथ / Hej, जानवरों engraftedआगे की जांच के लिए एक अलग पशु मॉडल, कीमोथेरेपी प्रेरित खालित्य में से एक में आयोजित की गई। साइक्लोफॉस्फेमाईड के तीन साप्ताहिक पाठ्यक्रम प्राप्त जो C57BL / 6 चूहों अस्थायित्व से वैश्विक बाल thinning और depigmentation का विकास होगा। इस के साथ साथ वर्णित स्केल विश्लेषण तकनीक इन परिवर्तनों को यों के लिए, और उपचारात्मक उपायों 17 की प्रतिक्रिया का आकलन करने के लिए नियुक्त किया गया था। इस मॉडल में, स्केल विश्लेषण बाल कोट में कीमोथेरेपी प्रेरित परिवर्तन की मात्रात्मक आकलन प्रदान करने में एक शक्तिशाली उपकरण साबित हुई, और सांख्यिकीय विश्लेषण द्वारा उपचार प्रभाव के सत्यापन की अनुमति दी। कीमोथेरेपी खालित्य का एक और मॉडल में, इस स्केल विश्लेषण के उपयोग में विशेष चुनौतियों का सामना कर रहे थे। इस मॉडल में, जानवरों तो, बालों के रोम सिंक्रनाइज़ करने के लिए पृष्ठीय सतह पर लच्छेदार हैं बालों के रोम ऐनाजेन छठे चरण में प्रवेश किया और केमोथेरापी से 18 ज़्यादा से ज़्यादा संवेदनशील हैं जब नौ दिन बाद साइक्लोफॉस्फेमाईड की एक खुराक के साथ इलाज किया। लच्छेदारक्षेत्र के अध्ययन के लिए ब्याज के क्षेत्र है, लेकिन वैक्सिंग के क्षेत्र चर आकार का हो सकता है। लच्छेदार क्षेत्र के भीतर करने के लिए लागत पर लाभ सीमित साइक्लोफॉस्फेमाईड प्रशासन 19 के बाद के झड़ने और बाल के regrowth दोनों की मात्रा का ठहराव परमिट। इसके अलावा, तकनीक एक प्रायोगिक चिकित्सा के उपचार के जवाब में खुराक पर निर्भर मतभेद का सही आकलन परमिट। यह आवेदन इस तकनीक में आरओआई को परिभाषित करने में लचीलापन होने के फायदे को दिखाता है।

आगे C57BL 6 / साप्ताहिक साइक्लोफॉस्फेमाईड प्रशासन के प्रोटोकॉल के उपयोग में चल रहे एक अध्ययन के एक अंतरिम डेटा विश्लेषण से ऊपर संकेत कर रहे हैं प्रदान की इस तकनीक के आवेदन, उदाहरण देकर स्पष्ट करने के लिए। 8 सप्ताह पुरानी चूहों 3 सप्ताह के लिए वाहन या 50 मिलीग्राम / किग्रा / विकेटकीपर साइक्लोफॉस्फेमाईड के साथ इलाज किया गया। वाहन का इलाज जानवरों के एक सामान्य बाल कोट (चित्रा 6A) था, जबकि कीमोथेरेपी का इलाज चूहों, दो महीने के बाद नेत्रहीन स्पष्ट बालों के झड़ने से पता चला है। स्केल विश्लेषण प्रति थाकीमोथेरेपी चूहों और वाहन नियंत्रण (चित्रा 6B) के बीच महत्वपूर्ण (पी <0.05) फर्क दिखा रहा है, ऊपर संकेत के रूप में गठन किया था।

चित्र 1
चित्रा 1: पृष्ठीय और C3H के उदर की सतह पर बाल परिवर्तन के सकल देखें / Hej चूहे, खालित्य areata के माउस मॉडल engrafted जानवरों धीरे-धीरे समय के साथ प्रगति जो वैश्विक बालों के झड़ने का विकास नोट (ए) पृष्ठीय दृश्य, प्रतिनिधि सीमांकन के साथ।। स्केल विश्लेषण, एक तरह से तैयार क्षेत्र के लिए इसी ungroomed क्षेत्र, या जांघ के लिए इसी सीने में स्केल के विश्लेषण के लिए ब्याज की अलग-अलग क्षेत्रों, साथ अंडाकार या संकेत के रूप में आयताकार। (बी) वेंट्रल दृश्य के लिए ब्याज (ROIs) के क्षेत्रों के।

चित्र 2 चित्रा 2:।। पिक्सेल स्तर बनाम Tiffen की संख्या, के Tiffen की संख्या मानक बनाम स्केल विश्लेषण पर पिक्सेल स्तर एक मानक Tiffen के चार्ट संकेत दिया एफ बंद हो जाता है पर एक जेल इमेजर पर फोटो खिंचवाने गया था (ए) ग्राफ लघुगणक रिश्ते की उम्मीद दिखा रहा है (बी। ) लघुगणक परिवर्तन, इस श्रेणी में एक nonlinear रिश्ते का पालन करने के लिए जारी है।

चित्र तीन
चित्रा 3:। एफ बंद करो बनाम स्केल विश्लेषण पर पिक्सेल स्तर एक मानक Tiffen के चार्ट संकेत दिया एफ बंद हो जाता है पर एक जेल इमेजर पर फोटो खिंचवाने गया था। एफ-स्टॉप बनाम कई अलग अलग Tiffen के मानकों के लिए देखा पिक्सेल स्तर में बदलाव कर रहे हैं साजिश रची है। सुधार photogra के बीच मानकों संरेखित करने के लिए यह दर्शाता है कि लाइनों के समानांतर नहीं कर रहे हैं कि नोटPHS व्यक्तिगत रूप से रुचि के प्रत्येक क्षेत्र के लिए गणना करने की आवश्यकता है।

चित्रा 4
चित्रा 4:। स्केल विश्लेषण में अलग फोटो तकनीकों और हित के क्षेत्रों के बीच सहसंबंध एक ही C3H से लिया संकेत माप तकनीकों के बीच सह-संबंध दिखाया गया / Hej एक ही समय बिंदु पर माउस engrafted बनाम की अंडाकार क्षेत्र आयत (ए) सहसंबंध। पृष्ठीय देखने पर ब्याज। एफ (बी) सहसंबंध हित के आयताकार क्षेत्र का उपयोग कर 2.0 बनाम 1.2 बंद करो। पृष्ठीय और उदर विचारों, ब्याज की आयताकार क्षेत्र से स्केल मूल्यों का (सी) सहसंबंध। रेखीय प्रतिगमन विश्लेषण (पी <.0001) द्वारा निर्धारित सभी सहसंबंध सांख्यिकीय महत्वपूर्ण थे।

चित्रा 5 चित्रा 5: C3H में स्केल विश्लेषण का उपयोग अवशोषण में परिवर्तन के समय के पाठ्यक्रम / Hej चूहों engrafted रंग व्यक्तिगत चूहों से धारावाहिक माप संकेत मिलता है।। एक समय बिंदु से अगले करने के लिए प्रत्येक माउस के लिए स्थिरता पर ध्यान दें।

चित्रा 6
चित्रा 6:।। कीमोथेरेपी प्रेरित खालित्य छह सप्ताह पुराने C57BL6 / जम्मू चूहों में स्केल विश्लेषण (एन = 6) (एन = 6) या साइक्लोफॉस्फेमाईड के तीन साप्ताहिक खुराक (50 मिलीग्राम / किग्रा) वाहन या तो साथ इलाज किया गया (ए) उपचार समूहों में से प्रत्येक से तीन चूहों के प्रतिनिधि समूह, कीमोथेरेपी की शुरुआत के बाद दो महीने के फोटो खिंचवाने। (बी) के संकलित आंकड़ों स्केल विश्लेषण से प्रत्येक समूह से, दिखा साइक्लोफॉस्फेमाईड एडमिनिस्ट्रेशन (पी <0.05) के साथ अवशोषण की कमी हुई। दृश्यमान बाल के बीच संबंध नोटपैनल में नुकसान और पैनल बी में अवशोषण में सांख्यिकीय महत्वपूर्ण कटौती

इस प्रकार के रूप अवशोषण मान रहे हैं:
फोटो एफ बंद करो आरओआई अवशोषण
1 2 मानक 90
1 2 आरओआई-1 100
1 2 आरओआई-2 200
1 3 मानक 150
1 3 आरओआई-1 160
1 3 आरओआई-2 230
2 2 मानक 110
2 2 आरओआई-1 120
2 2 आरओआई-2 210
2 3 मानक 160
2 3 आरओआई-1 170
2 3 आरओआई-2 235
एफ बंद करो 2.0 के रूप में चुना पढ़ना, संदर्भ एफ बंद करो 3.0 के रूप में चुना।
संदर्भ मानक मूल्य (आरएसवी) = पर फोटोग्राफ एक और तस्वीर 2 से मानक के अवशोषण की औसत 2.0 एफ बंद करो, आरएसवी = औसत (90, 110) = 100
तस्वीर एक के लिए:
डेल्टा-एस = 150-90 = 60
डेल्टा-आरओआई-1 = 160-100 = 60
डेल्टा-आरओआई-2 = 230-200 = 30
आरओआई-1 के लिए सही अवशोषण = 100 + (100-90) * (60/60) = 110
तस्वीर 2 के लिए:
डेल्टा-एस = 160-110 = 50
डेल्टा-आरओआई-1 = 170-120 = 50
डेल्टा-आरओआई-2 = 235-210 = 25
आरओआई-1 के लिए सही अवशोषण = 120 + (100-110) * (50/50) = 110
आरओआई-2 के लिए सही अवशोषण = 210 + (100-110) * (25/50) = 205

तालिका 1:। तस्वीरों के बीच जोखिम में मतभेद को सही करने के लिए नमूना गणना मेज तस्वीरों के बीच मानकों (वैकल्पिक कदम 3.2) के अवशोषण में मामूली अंतर के लिए क्षतिपूर्ति करने के लिए कैसे का एक उदाहरण से पता चलता है।

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Discussion

इस रिपोर्ट में एक विस्तृत वर्णन कृन्तकों में बालों के झड़ने बढ़ाता के लिए एक नई तकनीक की दी जाती है। इस तकनीक को सबसे प्रयोगशालाओं में आसानी से उपलब्ध है जो छवि अधिग्रहण और विश्लेषण, उपकरण के लिए एक जेल इमेजर का इस्तेमाल करता। माप तकनीक में मामूली बदलाव (आंकड़े 4-5) करने के लिए मजबूत होना दिखाया गया है, और इलाज के मॉडल में दृश्य बालों के झड़ने (चित्रा 6) की डिग्री करने के लिए अच्छी तरह से सहसंबद्ध होते हैं। इन तकनीकों को सफलतापूर्वक खालित्य 17 के लिए प्रयोगात्मक उपचार के मूल्यांकन में नियोजित किया गया है।

कृन्तकों में बाल विकास का आकलन करने के लिए एक मात्रात्मक उपकरण खालित्य के लिए चिकित्सा विज्ञान के क्षेत्र में अनुसंधान को आगे बढ़ाने में बहुत ही मूल्यवान हो सकता है। खालित्य के लिए कई माउस मॉडल यह मुश्किल उपचारात्मक उपायों के व्यक्तिपरक आकलन पर परिणामों के आधार करने के लिए बनाता है, जो आंतरिक परिवर्तनशीलता है। के रूप में एक परिणाम प्रदान करता है जो इसी तरह, एक मात्रात्मक आकलनएक सतत उपाय के समूह के औसत और मानक विचलन / मानक त्रुटि द्वारा संक्षेप किया जा सकता है, और मानक सांख्यिकीय तकनीक (एनोवा, टी परीक्षण) का उपयोग कर परीक्षण किया जा सकता है। इस मात्रात्मक आकलन समय बिंदुओं की एक श्रृंखला पर प्रतिक्रियाओं को मापने के लिए उपयोग किया जा सकता है, और एक परीक्षण परिसर के लिए एक खुराक प्रतिक्रिया वक्र पैदा करने में इस्तेमाल किया जा सकता है। मात्रात्मक विश्लेषण इस प्रकार विकास के तहत कर रहे हैं जो चिकित्सा विज्ञान की प्रभावकारिता के सबूत के आधार पर आकलन के लिए अनुमति देता है।

इस तकनीक को कई माउस उपभेदों में बाल कोट और त्वचा वर्तमान के बीच रंग में अंतर का फायदा उठाते हैं। काले बालों के साथ चूहों के लिए, बालों का अधिक से अधिक घनत्व, ऑप्टिकल अवशोषण की अधिक से अधिक राशि। इस ऑप्टिकल अवशोषण पश्चिमी धब्बा विश्लेषण में प्रोटीन की मात्रा यों के लिए ब्याज की एक निर्धारित क्षेत्र में ऑप्टिकल अवशोषण का आकलन करने के लिए बनाया गया है, जो एक जेल इमेजिंग उपकरण, का उपयोग मात्रा निर्धारित किया जा सकता है। पश्चिमी धब्बा विश्लेषण करने के लिए भी इसी तरह, जिसके परिणामस्वरूप अवशोषण माप गुदा हो सकता हैचूहों के समूह के बीच बाल घनत्व (यानी, नियंत्रण बनाम उपचार) की तुलना करने के मानक सांख्यिकीय तरीकों का उपयोग कर yzed।

पश्चिमी धब्बा विश्लेषण आम तौर पर उस छवि पर उपलब्ध कराई मानकों की तुलना में विश्लेषण किया जाता है, जो एक एकल छवि पर किया जाता है। हालांकि, इस आवेदन के साथ, यह अलग अलग समय पर लिया जा सकता है जो विभिन्न छवियों के बीच तुलना करने के लिए आवश्यक हो जाता है। बहुत संगत फोटो तकनीक के साथ, तस्वीरों के बीच विविधताओं को कम से कम किया जा सकता है। तस्वीरों के बीच जोखिम में मामूली बदलाव के लिए मुआवजा दिया जा सकता है हालांकि, अगर प्रयोगात्मक आवेदन के लिए, यह उपयोगी है। इस प्रकार, यह एक स्केल मानक फोटोग्राफ में शामिल किया जाना जरूरी है कि (यानी, Tiffen के स्केल चार्ट 15)। हालांकि, अवशोषण और जोखिम के बीच संबंधों को लक्ष्य (2A चित्रा) के ऑप्टिकल घनत्व पर निर्भर करता है। इस प्रकार, स्केल मानक टा से एक अलग ऑप्टिकल घनत्व है अगरrget, उपयुक्त सुधार के अलग हो सकता है। लघुगणक सुधार सहायक होते हैं, लेकिन इस समस्या (चित्रा 2 बी) के लिए एक सही समाधान प्रदान नहीं करते हैं। दो अलग एफ बंद हो जाता है पर तस्वीरें लेने से, एक स्केल मानक के लिए और तस्वीर पर प्रत्येक लक्ष्य के लिए एक रेखीय सन्निकटन की गणना, और इस प्रकार अलग-अलग लक्ष्यों के लिए सुधार का एक उपयुक्त स्केलिंग प्रदान करते हैं। तीन समझ सकते हैं अलग ऑप्टिकल साथ कैसे लक्ष्यों को दिखाता है घनत्व 2 अलग एफ बंद हो जाता है पर प्रत्येक लक्ष्य के अवशोषण में मतभेद से interpolated किया जा सकता है जो अलग सुधार कारकों होगा। एक 150 के मूल्य के लिए मानक सामान्य करने के लिए चाहता है तो इस प्रकार, ऑप्टिकल घनत्व Tiffen 19 पर एक लक्ष्य Tiffen 18 पर एक इतने पर Tiffen 17 में 140, एक 119 हो जाएगा होगा, और, 148 होगा। बल्कि रेखांकन इन सुधार को हल करने के बजाय, एक स्केल मानक और बीच लक्ष्य के बीच ढलानों के अनुपात का उपयोग कर सकते हैं 2 के लिए सुधार की गणना करने के लिए एफ बंद हो जाता हैआर प्रत्येक लक्ष्य, बशर्ते उदाहरण के रूप में समझाया (1 टेबल)।

सभी तकनीकों की तरह, स्केल विश्लेषण के माध्यम से बाल विकास की मात्रात्मक विश्लेषण कई सीमाएं हैं। और सबसे पहले, इस तकनीक के आवेदन में महत्वपूर्ण कम्प्यूटेशनल जटिलता नहीं है। इस जेल imagers के लिए विश्लेषण सॉफ्टवेयर एक अलग प्रयोग के रूप में प्रत्येक व्यक्ति का विश्लेषण करने के लिए अनुकूलित है कि इस तथ्य से यह परिणाम है। इस प्रकार, मैन्युअल रूप से छवियों के बीच जोखिम में किसी भी बदलाव के लिए सही करने के लिए एक आवश्यकता है। इस तरह के सुधार के लिए linearized सन्निकटन इस प्रक्रिया को आसान बनाने में मदद करता है। एक उदाहरण तालिका 1 में प्रदान की जाती है: कम से ली गई तस्वीरों के 2 सेट, के नकली डेटा एक आम मानक के साथ, 2.0 और 3.0 एफ बंद करो। तस्वीरों में से प्रत्येक सेट सेट के बीच तुलना करने की आवश्यकता है, जो दो ROIs है। फ़ोटो परिस्थितियों में मामूली बदलाव दूसरे सेट की तुलना में थोड़ा अधिक से अधिक लोगों तक पहुंचाने के लिए है तस्वीरों का पहला सेट का कारण है, evideNT आम मानक के अवशोषण में मामूली अंतर से।

उदाहरण फ़ोटो परिस्थितियों में मामूली अंतर एक दिया आरओआई पर अवशोषण में स्पष्ट मतभेद बना सकते हैं कैसे पता चलता है, लेकिन इन चित्रों के दो सेट के बीच अलग नहीं करना ROIs पर कि अवशोषण दिखा, इस मामले में एक संदर्भ मानक का उपयोग कर ठीक किया जा सकता है।

यह हमेशा सीधे बालों के झड़ने या बाल विकास के लिए गलत हो सकता है बाल depigmentation या अन्य रंग में परिवर्तन की मात्रा के लिए सहसंबंधी नहीं करता है प्रकाश के अवशोषण में है कि परिवर्तन नोट करना महत्वपूर्ण है। तुलना करने के लिए जो के साथ कोई सोने के मानक वर्तमान में है क्योंकि वहाँ दुर्भाग्य से, इस तकनीक की सटीकता का आकलन नहीं किया जा सकता। स्पष्ट बालों के झड़ने की है, जहां हालांकि, तकनीक अपेक्षित परिणाम (चित्रा 6) का उत्पादन करता है। अन्त में, वर्तमान में इस तकनीक का उपयोग कर परिणाम संभावित चिकित्सा विज्ञान के क्लिनिकल परीक्षण में परिणामों के साथ संबंध स्थापित अगर आकलन करने के लिए कोई डाटा नहीं है।

<पी वर्ग = "jove_content"> खालित्य के विभिन्न रूपों में बालों के झड़ने के लिए बढ़ाता स्केल विश्लेषण को निखारने और खालित्य के मॉडल निस्र्पक के लिए और संभावित चिकित्सा विज्ञान के लिए परीक्षण प्रतिक्रिया के लिए तरीकों को मानकीकृत करने के लिए एक अवसर का प्रतिनिधित्व करता है। इस तकनीक के आवेदन खालित्य के लिए और अधिक प्रभावी उपचार की पहचान और विकास को बढ़ाने चाहिए।

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
KODAK Gel Logic 100 Imaging System Eastman Kodak Company, Rochester, NY, USA Gel imager for obtaining and analyzing photographs, must have built in light source for reflective photography.
The Kodak/Tiffen Q-13 Gray Scale Imatest Greyscale standard
C57BL/6J Mice Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine Mice for representative study
C3H/HeJ engrafted mouse Jackson Laboratories, Bar Harbor, Maine Mice for representative study

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स्ट्रक्चरल बायोलॉजी अंक 97 खालित्य चूहे स्केल बाल खालित्य खालित्य areata कीमोथेरेपी प्रेरित
स्केल विश्लेषण का उपयोग कर चूहे में बालों के झड़ने के मात्रात्मक विश्लेषण के लिए एक नई तकनीक
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Ponnapakkam, T., Katikaneni, R.,More

Ponnapakkam, T., Katikaneni, R., Gulati, R., Gensure, R. A New Technique for Quantitative Analysis of Hair Loss in Mice Using Grayscale Analysis. J. Vis. Exp. (97), e52185, doi:10.3791/52185 (2015).

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