Abstract
Alopecia är en vanlig form av håravfall som kan förekomma i många olika förhållanden, bland manliga mönster håravfall, polycystiskt ovariesyndrom, och alopecia areata. Alopecia kan också uppstå som en bieffekt av kemoterapi hos cancerpatienter. I denna studie, vårt mål var att utveckla en konsekvent och tillförlitlig metod för att kvantifiera håravfall hos möss, vilket gör det möjligt för utredarna att korrekt bedöma och jämföra nya behandlingsmetoder för dessa olika former av håravfall. Metoden utnyttjar en vanlig gel imager att skaffa och bearbeta bilder av möss, som mäter ljuset absorption, vilket förekommer i grov proportion till mängden svart (eller grå) hår på musen. Data som har kvantifierats på detta sätt kan därefter analyseras med användning av statistiska standardtekniker (dvs., ANOVA, t-test). Denna metod testades i musmodeller av kemoterapi-inducerad alopeci, alopecia areata och alopeci från vaxning. I denna rapport, är den detaljerade protokollet presterade för att utföra dessa mätningar, inklusive datavalidering från C57BL / 6 och C3H / HeJ stammar av möss. Denna nya teknik ger ett antal fördelar, inklusive relativa enkelhet ansökan, beroende utrustning som är lätt tillgängliga i de flesta forskningslaboratorier, och tillämpa en objektiv, kvantitativ bedömning som är mer robust än subjektiva bedömningar. Förbättringar i kvantifiering av hårväxt hos möss kommer att förbättra studie av alopeci modeller och underlätta utvärdering av lovande nya terapier i prekliniska studier.
Introduction
Alopeci (håravfall) kan vara ett psykologiskt och känslomässigt påfrestande händelsen med flera orsaker. Manligt håravfall är den vanligaste orsaken till håravfall, drabbar cirka två tredjedelar av män efter ålder 35 1. Ett liknande mönster av håravfall kan observeras hos kvinnor med polycystiskt ovariesyndrom. I båda dessa sjukdomar, är håravfall androgen medierad. Alopeci kan också förekomma som en autoimmun sjukdom, alopeci areata, som drabbar 1,7% av befolkningen 2. Alopecia kan uppstå som en bieffekt av vissa medicinska behandlingar, såsom kemoterapi 3. En hög andel (65-85%) av kemoterapi patienter upplever någon grad av håravfall 4,5. De psykologiska konsekvenserna av håravfall har väl studerat i inställningen kemoterapi. Cytostatika-inducerad alopeci kan resultera i ångest, depression, negativ kroppsuppfattning, sänkt självkänsla och en minskad känsla av välbefinnande 6,7. En hög percentage (47-58%) av cancerpatienter kvinnliga anser håravfall vara den mest traumatiska aspekten av kemoterapi, och upp till 8% nedgång behandling av rädsla för håravfall 4,6. Det finns också bevis i androgen alopeci att stödja behandling för att reducera psykologiska och även medicinska konsekvenserna av håravfall 8,9. Likaså har alopecia areata rapporterats ha allvarliga psykologiska konsekvenser 2, och den ojämna karaktären av håravfall kan leda till en mer obehaglig kosmetiskt resultat än de flesta andra orsaker till håravfall.
Medan läkemedel med milda anti-androgena effekter (dvs, spironolakton) hade använts med begränsad framgång som terapi för alopeci, den första effektiva läkemedel för alopeci var minoxidil 10. Denna blodtryckssänkande har en observerad bieffekt av att orsaka hårväxt, och används nu som lokalbehandling för många former av alopeci. Men svaren är ofta ofullständiga, med vissa ämnen visar bara långsamting av håravfall snarare än faktiska återväxt 10. Finasterid är en kompetitiv antagonist till typ II 5α-reduktas som blockerar omvandlingen av testosteron till dihydrotestosteron, vilket resulterar i förbättringar i androgen alopeci på bekostnad av partiell systemisk androgenblockad. Svarsfrekvensen med långvarig (10 år) terapi är runt 50% 11. Sammantaget trots omfattande forskning inom detta område, finns det fortfarande ingen lämplig behandling för håravfall.
I decennier har forskare och kliniker undersökt metoder för att mäta hårbotten hårväxt i kliniska prövningar. Med utvecklingen av läkemedel som behandlar alopeci, har det funnits ett större behov av tillförlitliga, ekonomiska och minimalt invasiva sätt att mäta hårväxt och särskilt svar på terapi. Bildanalysteknik för exakt kvantifiering av hår densitet hos patienter med håravfall störningar gav konsekventa och giltiga resultat i det förflutna med hjälp av olika techniques, inklusive analys av digitaliserade bilder 12, bildanalys av individuella hårstrån och hudskador 13, och mikroskopisk skanning att kvantifiera håret massa i ett definierat hårbotten region 14.
Tyvärr, medan ovanstående metoder har gett förbättrad bedömning av effektiviteten för hårväxt främjande insatser i kliniska prövningar, dessa metoder har inte tillämpats på gnagare i prekliniska undersökningar. Vårt mål är att utveckla en konsekvent och tillförlitlig metod för att kvantifiera håravfall hos möss, vilket gör det möjligt för utredarna att mer exakt bedöma och jämföra nya terapeutiska metoder för olika former av håravfall. Vi har utvecklat en metod med hjälp av utrustning lätt tillgänglig i de flesta laboratorier som kommer att möjliggöra snabb och tillförlitlig kvantifiering av hår densitet i möss med brun eller svart hår. Denna metod har testats i musmodeller av kemoterapi-inducerad alopeci, alopecia areata, och alopeci från Waxing. En detaljerad protokoll presenteras för att utföra dessa mätningar, inklusive datavalidering från C57BL / 6 och C3H / HeJ stammar av möss. Som denna teknik bygger på att detektera ljus absorption från pigment i hårstrået, kan den inte användas för att upptäcka hårväxt i vita möss eller albinomöss.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Etik Uttalande: Alla studier med djur måste godkännas av IACUC institutionens (för de uppgifter som följer, har protokoll godkändes av Montefiore IACUC, protokoll # 11-6-240 och # 13-7-100). Djur finns ljus anestesi som anges för det enda syftet att hålla dem stilla under fotografering, det finns inga smärtsamma procedurer som krävs för detta protokoll.
1. Förvärv av fotografier
- Sätt fokus och synfält för gel imager använder papper med tryckt text. Verifiera enhetlighet av ljuskälla över fotograferade region. För att säkerställa enhetlighet, använd en gel imager med en inbyggd ljuskälla för reflekterande fotografering. Använd inte en genomlysning ljuskälla, eftersom detta skulle skapa en silhuett av djuret som är olämpligt för vidare gråskala analys.
OBS: Detta kommer att placera musen något ur fokus, vilket ger optisk medelvärdes hela regionen av intresse (ROI) och kommerbidra till att minska quantal fel för mycket små (dvs <10 pixel) regioner av intresse. Större regioner av intresse kommer inte att påverkas av detta mindre fokus justering, ej heller kommer de att påverkas av skillnader i storleken på djuret. - Bedöva djur med användning av ketamin (100 mg / ml) / xylazin (20 mg / ml) (2: 1), eftersom detta ger snabb anestesi effekt och snabb återhämtning och är optimal för att fotografera flera djur.
OBS: Anestesi bekräftas när djuret är fortfarande tillräckligt för att tillåta fotografering. Som djur återhämtar typiskt från denna lampa anestesi inom 10-15 min, har veterinären rekommenderas inte användning av ögonsalvor. - Placera sövda djur på gel kameran i vertikal inriktning (så nära parallellt som möjligt).
- För dorsala fotografier, placera djuren i liggande ställning med benen utsträckta.
- För ventrala fotografier, placera djuren i ryggläge, se till att djuren inte i sidled roteras.
- Placera gråskala standard i fotograferade regionen.
- Stäng åtkomstluckan. Viktigt: Ljus kan införa variationer i exponeringen.
- Set F-stop till en exponering som placerar regionen av intresse inom det linjära området för förvärvet (läsning F-stop).
OBS: De flesta system visas där bilden är mättad. - Ta fotografi.
- Ändra F-stop till en annan exponeringsinställning som placerar regionen av intresse inom det linjära området genom att öka eller minska F-stop med 1, så att både standard och det intressanta området förblir i en linjär rad förvärv (referens F- stopp).
- Ta fotografi.
- När fotografering är klar, placera djuren på en värmande bord och övervaka tills de kan behålla sternala VILA. Återgå djur till sina burar. Returnera den grupp av djur till terrariet när alla djur är helt återhämtat sig.
2. Kvantifiering av ljusabsorption </ P>
- Markera regioner av intresse på bilderna på djuren med hjälp av medföljande programvara för gel imager.
- För hela djuret rygg uppfattning, använd en rektangulär eller oval bild som sträcker sig från de övre extremiteterna till de nedre extremiteterna, som sträcker sig i sidled så mycket som möjligt så att ingen del av lådan sträcker sig utanför baksidan av djuret som visas i figur 1A.
OBS: Man kan även markera området av intresse med användning av en fri hand ritverktyg. - För hela djuret ventrala uppfattning, använda 2 rektanglar: en täcker bäckenregionen och en som täcker bröstet som visas i figur 1B.
- För en mindre region av intresse, det vill säga, placering av läkemedelsadministrering, märke så är lämpligt.
- För hela djuret rygg uppfattning, använd en rektangulär eller oval bild som sträcker sig från de övre extremiteterna till de nedre extremiteterna, som sträcker sig i sidled så mycket som möjligt så att ingen del av lådan sträcker sig utanför baksidan av djuret som visas i figur 1A.
- Mark region (er) av ränta på gråskala absorption standard.
- Record absorption från var och en av de markerade områdena av intresse.
3. Analys
Absorptionsnivåer obtained för regionerna av intresse kan behöva normaliseras mot bakgrund standard för jämförelse mellan fotografier. Förhållandet av exponering för absorptionen är log-log (dvs, är förhållandet linjärt mellan log (exponering) och log (absorption)). Med hjälp av detta förhållande, kan absorptionen av regionen av intresse vara normaliseras till ett standardbakgrundsvärde, vilket gör det möjligt för absorption kan jämföras direkt mellan olika fotografier, även sådana som tas vid olika tidpunkter (dvs seriemätningar inom ett studieprotokoll). Förfarandet för att utföra dessa korrigeringar är detaljerad i valfria steg 3.1 och 3.2.
- (Valfritt) Plot kurva av log (exponering) vs. log (absorption) med hjälp av värden som erhållits från gråskala absorption standard.
- (Valfritt) Justera för variationer i standarden på varje fotografi enligt följande:
- Välj F-stop för läsning (som bestäms i steg 1.6) och F-stop för referens (som fastställts i sTEP 1,8).
- Beräkna genomsnittlig absorption av standard i alla fotografier på läsning F-stop. Detta genomsnitt är den referens Standard Värde (RSV).
- Beräkna skillnaden i absorption mellan läsning och referens F-stop-inställningar i varje fotografi för standarden (delta-S) och för varje definierad ROI (delta-ROI-1, delta-ROI-2 ... ..delta-ROI-X)
- Beräkna korrigerade absorptionen för varje ROI enligt följande: Korrigerad absorption (ROI-X) = Absorption (ROI-X) på att läsa F-stop + (RSV - absorption av standarden på att läsa F-stopp) * (delta-ROI-X / delta-S)
- Samman experimentella data och utföra dataanalys med användning av statistiska standardtekniker för kontinuerliga variabler (dvs., ANOVA, t-test).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Denna teknik validerades med C3H / HeJ ympade möss, mus modell av alopecia areata 16. Dessa djur utvecklar globala håravfall som fortskrider gradvis över tiden. Dock förekommer håravfall fläckvis, och kan variera från en mus till nästa, införa betydande variabilitet och hämmar kvalitativa bedömningar. Denna modell gav en möjlighet att testa samband mellan mätningar av optisk densitet vid olika platser på musen som en bedömning av giltigheten.
Den första frågan var om åtgärder med olika exponeringar, variationer i ROI avgränsning, och ROI från icke-överlappande områden på samma mus var korrelerade. Det var en signifikant korrelation (p <0,0001) sett jämföra ROI definieras av rektangulära kontra ovala standarder på den dorsala ytan av musen (Figur 4A). Likaså höga korrelationer sågs vid olika ställen på djuret och vid diffehyra exponeringsnivåer (ej visad). Detta tyder på en hög grad av precision i dessa mätningar. Det fanns också en signifikant korrelation mellan absorption vid F-stop 2,0 vs 1,2 på den dorsala ytan av ryggen med hjälp rektangulära ROI (p <0,0001, figur 4B). En signifikant korrelation observerades även när man jämför absorptionsmätningar mellan de dorsala och ventrala ytan av samma mus (p <0,0001, figur 4C). Dessa data ger bevis för att absorptionsmätningar tagna från olika ställen på samma djur är korrelerade, som väntat i C3H / HeJ engrafted musmodell, och dessa korrelationer förblir linjär över ett brett spektrum av håravfall. Detta hjälper fastställa giltigheten av de gråskala mätningar och även fast robusthet av denna teknik för variationer i bildtagning och analysteknik.
Den andra frågan var om det finns överensstämmelse mellan serie mätningar frånsamma djur vid olika tidpunkter. För att bedöma detta, har bilder som erhållits av C3H / HeJ engrafted möss på veckobasis under 3 veckor. Den C3H / HeJ engrafted mus skulle förväntas visa gradvis håravfall under denna tid. Gråskala analys på den ventrala ytan (bröstregionen, lådformad ROI) visade denna förväntade håravfall, med konsekvent nedåtgående trend från en tidpunkt till nästa (fig 5). Notera, endast 80% av C3H / HeJ ympade möss visar håravfall, och de med de högsta gråskalevärden inte visar denna nedgång, snarare uppvisar konsekventa resultat över försöksperioden. Denna konsekvens av åtgärd hos djur utan håravfall kontrollerades också i C57BL / 6-mus 19. Samma analys på låret regionen av den ventrala ytan och på den dorsala ytan visade liknande resultat över tid (ej visad).
Med dessa uppmuntrande resultat från tillämpning av denna teknik i C3H / HeJ engrafted djur,vidare undersökningar utfördes i en annan djurmodell, en av kemoterapiinducerad alopeci. C57BL / 6 möss som får 3 veckokurser av cyklofosfamid kommer variabelt utveckla globala hår gallring och pigmentborttagning. Den gråskala analysteknik som beskrivs häri användes för att kvantifiera dessa förändringar, och för att bedöma svar på terapeutiska ingrepp 17. I denna modell visat gråskala analysen att vara ett kraftfullt verktyg för att ge kvantitativa bedömningar av kemoterapi-inducerad förändringar i pälsen, och tillåtna verifiering av behandlingseffekter genom statistisk analys. I en annan modell av kemoterapi alopeci, fanns det speciella utmaningar i att utnyttja denna gråskala analys. I denna modell är djuren vaxade på dorsala ytan för att synkronisera hårsäckarna, behandlades sedan med en enda dos av cyklofosfamid 9 dagar senare, när hårsäckar har angett anagen VI stadiet och är maximalt känsliga för kemoterapeutika 18. Den vaxaderegionen är regionen av intresse för studier, men området av vaxning kan vara av variabel storlek. Att begränsa ROI till inom den vaxade området medger kvantifiering av både förlust och återväxt av hår efter cyklofosfamidadministreringen 19. Dessutom tillåter tekniken korrekt bedömning av dosberoende skillnader i behandlingssvar av en experimentell terapi. Denna ansökan visar på fördelarna med att ha flexibilitet i att definiera ROI i denna teknik.
För att ytterligare illustrera tillämpningen av denna teknik, förutsatt är en interimsdataanalys av en pågående studie i C57BL / 6 utnyttjar protokollet för vecko cyklofosfamidadministreringen anges ovan. 8 veckor gamla möss behandlades med vehikel eller 50 mg / kg / vecka cyklofosfamid för 3 veckor. Cytostatika-behandlade möss visade visuellt uppenbar håravfall efter 2 månader, medan fordonsbehandlade djuren hade en normal päls (Figur 6A). Gråskala analys var perbildade enligt ovan, visar signifikant (p <0,05) skillnad mellan kemoterapi möss och fordonskontroller (Figur 6B).
Figur 1: Brutto syn på hår förändringar på rygg och ventrala ytan av C3H / HeJ engrafted möss, mus modell av alopecia areata Notera djuren utveckla globala håravfall som fortskrider gradvis över tiden (A) Rygg mening med representativa avgränsning.. regioner av intresse (ROI) för gråskala analys, ovala eller rektangulära såsom anges. (B) Ventrala uppfattning med olika regioner av intresse för gråskala analys i bröstet, vilket motsvarar en ovårdat område, eller låret, vilket motsvarar en välvårdad område.
Figur 2:.. Pixel nivå gråskala analys vs Tiffen nummer standard En standard Tiffen s diagrammet fotograferades på en gel Imager på de angivna F-stopp (A) Diagram av Pixel nivå vs. Tiffen nummer, visande förväntade logaritmiskt förhållande (B. ) Logaritmisk transformation, i detta intervall fortsätter att följa en icke-linjär relation.
Figur 3:. Pixel nivå gråskala analys vs F-stop En standard Tiffen s diagrammet fotograferades på en gel Imager på de angivna F-stopp. Plottad är variationerna i pixelnivå sett på flera olika Tiffen normer kontra F-stop. Observera att linjerna inte är parallella, vilket tyder på att korrigeringar att anpassa standarder mellan photograPHS måste beräknas individuellt för varje region av intresse.
Figur 4:. Korrelation mellan olika fotografiska tekniker och regioner av intresse i gråskala analys Visas är korrelationer mellan de angivna mätmetoder som tagits från samma C3H / HeJ engrafted musen samtidigt punkten (A) Korrelation av rektangeln kontra oval regionen. ränta på rygg uppfattning. (B) Korrelation av F stopp 2,0 vs 1,2 använder rektangulärt område av intresse. (C) Korrelation av gråskalevärden från dorsala och ventrala vyer, rektangulärt område av intresse. Alla korrelationer var statistiskt signifikanta som bestäms genom linjär regressionsanalys (p <0,0001).
Figur 5: Tid under förändring i absorption med hjälp gråskala analys i C3H / HeJ engrafted möss Färger indikerar seriella mätningar från enskilda möss.. Notera konsistensen för varje mus från en tidpunkt till nästa.
Figur 6:.. Gråskala analys i kemoterapiinducerad alopeci 6 veckor gamla C57BL6 / J-möss behandlades med antingen vehikel (N = 6) eller tre veckodoser av cyklofosfamid (50 mg / kg) (N = 6) (A) representativ grupp av tre möss från var och en av behandlingsgrupperna, fotograferade två månader efter starten av kemoterapin. (B) Sammanställt data från gråskala analys från varje grupp, visar minskad absorption med cyklofosfamid administration (p <0,05). Notera korrelationen mellan synliga hårförlust i panelen A och statistiskt signifikanta minskningar i absorption i panelen B.
| Absorption värden är följande: | |||
| Fotografera | F-stop | ROI | Absorption |
| 1 | 2 | Standard | 90 |
| 1 | 2 | ROI-1 | 100 |
| 1 | 2 | ROI-2 | 200 |
| 1 | 3 | Standard | 150 |
| 1 | 3 | ROI-1 | 160 |
| 1 | 3 | ROI-2 | 230 |
| 2 | 2 | Standard | 110 |
| 2 | 2 | ROI-1 | 120 |
| 2 | 2 | ROI-2 | 210 |
| 2 | 3 | Standard | 160 |
| 2 | 3 | ROI-1 | 170 |
| 2 | 3 | ROI-2 | 235 |
| Läsning F-stop vald som 2,0, Referens F-stop valdes som 3,0. | |||
| Referens Standard Värde (RSV) = genomsnitt av absorption av standard från fotografiet 1 och fotografi 2 på F-stop 2.0, RSV = genomsnittlig (90, 110) = 100 | |||
| För fotografi 1: | |||
| Delta-S = 150-90 = 60 | |||
| Delta-ROI-1 = 160-100 = 60 | |||
| Delta-ROI-2 = 230-200 = 30 | |||
| Korrigerad absorption för ROI-1 = 100 + (100-90) * (60/60) = 110 | |||
| För fotografi 2: | |||
| Delta-S = 160-110 = 50 | |||
| Delta-ROI-1 = 170-120 = 50 | |||
| Delta-ROI-2 = 235-210 = 25 | |||
| Korrigerad absorption för ROI-1 = 120 + (100-110) * (50/50) = 110 | |||
| Korrigerad absorption för ROI-2 = 210 + (100-110) * (25/50) = 205 | |||
Tabell 1:. Beräkningsexempel för att korrigera skillnader i exponering mellan fotografier visar Tabellen ett exempel på hur man kan kompensera för mindre skillnader i absorption av standarderna mellan fotografier (valfritt steg 3.2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I denna rapport en detaljerad beskrivning tillhandahålls av en ny teknik för kvantifiering av håravfall hos gnagare. Denna teknik utnyttjar en gel imager för bildtagning och analys, utrustning som är lätt tillgängliga i de flesta laboratorier. Mätningarna har visat sig vara stabil gent smärre variationer i tekniken (figurerna 4-5), och är väl korrelerade med graden av visuell håravfall hos behandlingsmodeller (figur 6). Dessa tekniker har framgångsrikt använts i utvärdering av försöks terapier för alopeci 17.
Ett kvantitativt verktyg för att bedöma hårväxt hos gnagare kan vara mycket värdefullt för att föra forskningen i läkemedel för alopeci. Många musmodeller för alopeci har inneboende variabilitet, vilket gör det svårt att basera resultat på subjektiva bedömningar av terapeutiska ingrepp. Likaså en kvantitativ bedömning som ger ett resultat i formav en kontinuerlig åtgärd kan sammanfattas med gruppmedelvärden och standardavvikelse / standardfel, och kan testas med hjälp av statistiska standardmetoder (ANOVA, T-test). Denna kvantitativa bedömningen kan utnyttjas för att mäta svaren över en serie av tidpunkter, och kan användas vid generering av en dos-responskurva för en testförening. Kvantitativ analys möjliggör därmed för evidensbaserade bedömningar av effekten av läkemedel som är under utveckling.
Denna teknik drar fördel av skillnaden i färg mellan pälsen och huden närvarande i många musstammar. För möss med mörkt hår, desto större tätheten av håret, den större mängden optisk absorption. Denna optiska absorptionen kan kvantifieras med användning av en gel avbildningsapparat, vilken är utformad för att bedöma optiska absorptionen i en definierad region av intresse för att kvantifiera proteinmängder i western blot-analys. Liknar western blot-analys, kan de resulte absorptionsmätningar vara analyzed användning av statistiska standardmetoder för att jämföra hår densitet mellan grupper av möss (dvs, behandling kontra kontroll).
Western blot-analys genomförs i allmänhet på en enda bild som analyseras i förhållande till normer som på den bilden. Men med denna ansökan, blir det nödvändigt att göra jämförelser mellan olika bilder, som kan tas vid olika tidpunkter. Med mycket konsekvent fotografisk teknik, kan variationer mellan fotografier minimeras. Men för experimentell ansökan är det bra om mindre variationer i exponering mellan fotografier kan kompenseras. Således är det viktigt att en gråskala standard inkluderas i fotografiet (dvs Tiffen s gråskala diagram 15). Emellertid varierar förhållandet mellan absorption och exponering beroende på den optiska densiteten på målet (Figur 2A). Om sålunda gråskala standarden har en annan optisk densitet från TArget kan lämpliga korrigeringar vara annorlunda. Logaritmisk korrigeringar är hjälpsam, men ger inte en perfekt lösning på detta problem (figur 2B). Genom att ta fotografier på 2 olika F-stopp, kan man beräkna en linjär approximation för gråskala standard och för varje mål på fotografiet, och därmed ge en lämplig skalning av korrigeringen för de individuella mål. Figur 3 illustrerar hur målen med olika optiska densiteter kommer att ha olika korrektionsfaktorer, som kan interpoleras från skillnader i absorption av varje mål på 2 olika F-stops. Således, om man önskar att normalisera standarden till värdet av 150, skulle ett mål på optisk densitet Tiffen 19 vara 148, en vid Tiffen 18 skulle vara 140, en vid Tiffen 17 skulle vara 119, och så vidare. Snarare än att lösa dessa korrigeringar grafiskt, kan man använda ett förhållande pister mellan gråskala standarden och målet mellan 2 F-stopp för att beräkna korrigeringen for varje mål, som förklaras i den medföljande exemplet (Tabell 1).
Liksom alla tekniker, har kvantitativ analys av hårväxt genom gråskala analys flera begränsningar. Först och främst, det finns betydande beräkningskomplexitet med tillämpning av denna teknik. Detta beror på det faktum att analysen programvara för gel kameror är optimerad för att analysera varje figur som ett separat experiment. Således finns det ett krav på att manuellt korrigera för eventuella variationer i exponeringar mellan bilderna. Den linjäriserade approximation för sådana korrigeringar hjälper förenkla denna process. Ett exempel ges i Tabell 1: Simulerad data av 2 uppsättningar av fotografier, tagna vid F-stop 2.0 och 3.0, med en gemensam standard. Varje uppsättning av fotografier har 2 ROI som måste jämföras mellan seten. Mindre variationer i fotografiska förhållanden har orsakat den första uppsättningen av fotografier att ha en något större exponering än den andra uppsättningen, Evident genom mindre olikheter i absorptionen av den gemensamma standarden.
Exemplet visar hur små skillnader i fotografiska förhållanden kan skapa tydliga skillnader i absorption vid en given ROI, men dessa kan korrigeras med hjälp av en referensstandard, i det här fallet visar att absorptionen vid ROI skiljer sig inte mellan de två uppsättningarna av bilder.
Det är viktigt att notera att förändringen i ljusabsorption inte alltid direkt korrelerar till mängden hår pigmentborttagning eller andra färgförändringar kan misstas för håravfall eller hårväxt. Tyvärr kan riktigheten i denna teknik inte bedömas eftersom det för närvarande inte guldmyntfot som att jämföra. Men där det är uppenbart håravfall, gör tekniken de förväntade resultaten (Figur 6). Slutligen finns det för närvarande inga uppgifter att bedöma om resultat med denna teknik korrelerar med utfall i kliniska studier av potentiella läkemedel.
<p class = "jove_content"> Den gråskala analys för att kvantifiera håravfall i olika former av alopeci utgör en möjlighet att förfina och standardisera metoder för att karakterisera modeller av alopeci och för testning svar på potentiella läkemedel. Tillämpningen av denna teknik bör öka identifiering och utveckling av mer effektiva behandlingar för håravfall.Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
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 |
References
- McAndrews, P. J. American Hair Loss Association. , http://www.americanhairloss.org/men_hair_loss/introduction.asp (2011).
- Safavi, K. H., Muller, S. A., Suman, V. J., Moshell, A. N., Melton, L. J. 3rd Incidence of alopecia areata in Olmsted County, Minnesota, 1975 through 1989. Mayo Clin Proc. 70 (7), 628-633 (1995).
- Hussein, A. M. Chemotherapy-induced alopecia: new developments. South Med J. 86 (5), 489-496 (1993).
- Trueb, R. M. Chemotherapy-induced hair loss. Skin Therapy Lett. 15 (7), 5-7 (2010).
- Sato, N., Leopold, P. L., Crystal, R. G. Effect of adenovirus-mediated expression of Sonic hedgehog gene on hair regrowth in mice with chemotherapy-induced alopecia. J Natl Cancer Inst. 93 (24), 1858-1864 (2001).
- McGarvey, E. L., Baum, L. D., Pinkerton, R. C., Rogers, L. M. Psychological sequelae and alopecia among women with cancer. Cancer Pract. 9 (6), 283-289 (2001).
- Baxley, K. O., Erdman, L. K., Henry, E. B., Roof, B. J. Alopecia: effect on cancer patients' body image. Cancer Nurs. 7 (6), 499-503 (1984).
- Stough, D. Psychological effect, pathophysiology, and management of androgenetic alopecia in men. Mayo Clin Proc. 80 (10), 1316-1322 (2005).
- Ogunmakin, K. O., Rashid, R. M. Alopecia: the case for medical necessity. Skinmed. 9 (2), 79-84 (2011).
- Olsen, E. A. A randomized clinical trial of 5% topical minoxidil versus 2% topical minoxidil and placebo in the treatment of androgenetic alopecia in men. J Am Acad Dermatol. 47 (3), 377-385 (2002).
- Rossi, A. 1 mg daily administration on male androgenetic alopecia in different age groups: 10-year follow-up. Dermatol Ther. 24 (4), 455-461 (2011).
- Gibbons, R. D., Fiedler-Weiss, V. C. Computer-aided quantification of scalp hair. Dermatol Clin. 4 (4), 627-640 (1986).
- Fleming, M. G. Techniques for a structural analysis of dermatoscopic imagery. Comput Med Imaging Graph. 22 (5), 375-389 (1998).
- Chamberlain, A. J., Dawber, R. P. Methods of evaluating hair growth. Australas J Dermatol. 44 (1), 10-18 (2003).
- The Kodak/Tiffen Q-13 Gray Scale*. , Imatest. http://www.imatest.com/docs/q13/ Forthcoming.
- Freyschmidt-Paul, P. Treatment of alopecia areata in C3H/HeJ mice with the topical immunosuppressant FK506 (Tacrolimus). Eur J Dermatol. 11 (5), 405-409 (2001).
- Katikaneni, R., Ponnapakkam, T., Matsushita, O., Sakon, J., Gensure, R. Treatment and prevention of chemotherapy-induced alopecia with PTH-CBD, a collagen-targeted parathyroid hormone analog, in a non-depilated mouse model. Anticancer Drugs. 25 (1), 30-38 (2014).
- Peters, E. M., Foitzik, K., Paus, R., Ray, S., Holick, M. F. A new strategy for modulating chemotherapy-induced alopecia, using PTH/PTHrP receptor agonist and antagonist. J Invest Dermatol. 117 (2), 173-178 (2001).
- Katikaneni, R., Ponnapakkam, T., Seymour, A., Sakon, J., Gensure, R. C. Parathyroid hormone linked to a collagen binding domain promotes hair growth in a mouse model of chemotherapy induced alopecia in a dose-dependent manner. Anti-cancer drugs. 25 (7), 819-825 (2014).
