Abstract
Alopecia er en almindelig form for hårtab, som kan forekomme i mange forskellige betingelser, herunder mandlig mønster hårtab, polycystisk ovariesyndrom, og alopecia areata. Alopeci kan også opstå som en bivirkning af kemoterapi hos cancerpatienter. I denne undersøgelse, vores mål var at udvikle en konsekvent og pålidelig metode til at kvantificere hårtab hos mus, som vil give efterforskerne præcist at vurdere og sammenligne nye terapeutiske tilgange til disse forskellige former for alopeci. Fremgangsmåden anvender en standard gel imager at opnå og behandle billeder af mus, måling af lysabsorption, som forekommer i ru forhold til mængden af sort (eller grå) hår på musen. Data, der er blevet kvantificeret på denne måde kan derefter analyseres under anvendelse af standard statistiske metoder (dvs. ANOVA, t-test). Metoden blev afprøvet i musemodeller af kemoterapi-induceret alopeci, alopecia areata og alopecia fra voksning. I denne rapport detaljeret protokol er presteret til at udføre disse målinger, herunder validering af data fra C57BL / 6 og C3H / HeJ stammer af mus. Denne nye teknik giver en række fordele, herunder relative enkelhed ansøgning afhængighed på udstyr, som er let tilgængelig i de fleste forskningslaboratorier og anvende en objektiv, kvantitativ vurdering, som er mere robust end subjektive vurderinger. Forbedringer i kvantificering af hårvækst i mus vil forbedre undersøgelse af alopecia modeller og lette evalueringen af lovende nye behandlingsformer i prækliniske studier.
Introduction
Alopeci (hårtab) kan være en psykologisk og følelsesmæssigt rystende begivenhed med flere årsager. Male-mønster skaldethed er den mest almindelige årsag til hårtab, der påvirker omkring to tredjedele af mænd efter alder 35 1. Der kan konstateres en lignende mønster af hårtab hos kvinder med polycystisk ovariesyndrom. I begge af disse lidelser, er hårtab androgen medieret. Alopeci kan også forekomme som en autoimmun sygdom, alopecia areata, som berører 1,7% af befolkningen 2. Alopecia kan forekomme som en bivirkning af nogle medicinske behandlinger, såsom kemoterapi 3. En høj procentdel (65-85%) af kemoterapi patienter oplever en vis grad af alopeci 4,5. De psykologiske konsekvenser af hårtab er blevet godt undersøgt i kemoterapi indstilling. Kemoterapi-induceret alopeci kan resultere i angst, depression, et negativt kropsbillede, sænket selvværd og en reduceret følelse af velvære 6,7. En høj percentage (47-58%) af de kvindelige kræftpatienter overveje hårtab at være den mest traumatiske aspekt af kemoterapi og op til 8% fald behandling af frygt for hårtab 4,6. Der er også tegn på androgen alopeci at støtte behandling for at reducere psykologiske og endda medicinske konsekvenser af hårtab 8,9. Ligeledes er alopecia areata blevet rapporteret at have alvorlige psykologiske konsekvenser 2 og fragmentarisk karakter hårtab kan føre til en mere ubehagelig kosmetisk resultat end de fleste andre årsager til hårtab.
Mens lægemidler med milde anti-androgene effekter (dvs. spironolacton) var blevet brugt med begrænset succes som terapi for alopeci, den første effektiv medicin for alopeci var minoxidil 10. Denne antihypertensive har en observeret bivirkning forårsage hårvækst, og nu anvendes som topisk terapi for mange former for alopecia. Men svarene er ofte ufuldstændige, med nogle fag, der viser kun langsomting af hårtab snarere end den faktiske genvækst 10. Finasteride er en kompetitiv antagonist til type II 5α-reduktase, som blokerer omdannelsen af testosteron til dihydrotestosteron, hvilket resulterer i forbedringer i androgen alopeci på bekostning af delvis systemisk androgen blokade. Responsrater med langsigtet (10 år) terapi er omkring 50% 11. Samlet trods betydelig forskning på dette område, er der stadig ingen passende behandling for hårtab.
I årtier har forskere og klinikere undersøgt metoder til måling hovedbund hårvækst i kliniske forsøg. Med udviklingen af lægemidler, der behandler alopeci, har der været et øget behov for pålidelig, økonomisk og minimalt invasive midler til måling af hårvækst og specifikt respons på behandlingen. Billedanalyse teknologi for en nøjagtig kvantificering af hår tæthed i patienter med hårtab lidelser gav konsistente og gyldige resultater tidligere anvendelse af en række techniques, herunder analyse af digitaliserede billeder 12, billedanalyse af enkelte hår og hudlæsioner 13, og mikroskopisk scanning at kvantificere hår masse i en defineret hovedbund område 14.
Desværre, mens de ovennævnte metoder har givet bedre vurdering af effekt for hårvækst fremmende interventioner i kliniske forsøg, ikke er blevet anvendt disse metoder til gnavere i prækliniske undersøgelser. Vores mål er at udvikle en konsekvent og pålidelig metode til at kvantificere hårtab hos mus, som vil give efterforskerne til mere præcist at vurdere og sammenligne nye behandlingsmetoder for forskellige former for alopeci. Vi har udviklet en metode under anvendelse af udstyr let tilgængelig i de fleste laboratorier, som vil tillade hurtig og pålidelig kvantificering af hår tæthed i mus med brun eller sort hår. Denne metode er blevet testet i musemodeller af kemoterapi-induceret alopeci, alopecia areata, og alopeci fra waxing. En detaljeret protokol præsenteres til at udføre disse målinger, herunder validering af data fra C57BL / 6 og C3H / HeJ stammer af mus. Da denne teknik beror på påvisning af lysabsorption fra pigmenter i håret, kan det ikke anvendes til at detektere hårvækst i hvide mus eller albinomus.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Etik Statement: Alle undersøgelser med dyr skal godkendes af IACUC af institutionen (for data, der følger, er protokoller godkendt af Montefiore IACUC, protokol # 11-6-240 og # 13-7-100). Dyrene er forudsat lette anæstesi som angivet for det ene formål at holde dem stille under fotografering, er der ingen smertefulde procedurer, der kræves for denne protokol.
1. Erhvervelse af Fotografier
- Sæt fokus og synsfelt for gel imager bruger papir med trykt tekst. Kontroller ensartethed lyskilde tværs fotograferet region. For at sikre ensartethed, bruge en gel imager med indbygget lyskilde til reflekterende fotografering. Brug ikke en gennemlysning lyskilde, da dette ville skabe en silhuet af det dyr, der er uegnet til yderligere gråtoner analyse.
BEMÆRK: Dette vil placere musen lidt ude af fokus, som giver optisk gennemsnit på tværs af regionen af interesse (ROI) og vilbidrage til at reducere kvantale fejl, for meget små (dvs. <10 pixel) områder af interesse. Større områder af interesse, vil ikke blive påvirket af denne mindre fokus justering, de vil heller ikke blive påvirket af forskelle i størrelsen af dyret. - Bedøver dyr under anvendelse af ketamin (100 mg / ml) / xylazin (20 mg / ml) (2: 1), da dette giver hurtig anæstesi effekt og hurtig genopretning og er optimal for at fotografere flere dyr.
BEMÆRK: Anæstesi er bekræftet, når dyret er stadig nok til at tillade fotografering. Som dyr typisk komme fra denne lampe anæstesi inden for 10-15 min, har dyrlægen ikke anbefales brug af øjensalver. - Placer bedøvede dyr på gel imager i lodret linie (så tæt på parallelt som muligt).
- For dorsale fotografier, placere dyrene i bugleje med lemmer forlænget.
- For ventrale fotografier, placere dyrene i liggende stilling, der tager sig, at dyrene ikke er sideværts roteres.
- Placer gråtoner standard i fotograferet region.
- Luk dækslet. Vigtigt: omgivende lys kan introducere variationer i eksponeringen.
- Set F-stop til et engagement, der placerer området af interesse inden for det lineære område for erhvervelsen (læsning F-stop).
BEMÆRK: De fleste systemer vil vise, hvor billedet er mættet. - Tag fotografi.
- Skift F-stop til en anden eksponering indstilling, som placerer området af interesse inden for det lineære område ved at øge eller mindske F-stop med 1, sådan at både standard og interesseområdet forblive i en lineær række erhvervelse (reference F- stoppe).
- Tag fotografi.
- Når fotografering er fuldført, skal du placere dyr på en opvarmning bord og overvåge, indtil de kan opretholde brystleje. Retur dyrene til deres bure. Retur gruppen af dyr til terrariet, når alle dyrene er fuldt tilbagebetalt.
2. Kvantificering af lysabsorption </ P>
- Mark regioner af renter af de billeder af dyr under anvendelse medfølgende software for gel imager.
- For hele dyret dorsal view bruge en rektangulær eller oval billede strækker sig fra de øvre lemmer til de nedre lemmer, strækker sig lateralt så meget som muligt, således at ingen del af kassen strækker sig ud over bagsiden af dyr som vist i figur 1A.
BEMÆRK: Man kan også markere området af interesse ved anvendelse af en fri hånd tegning værktøj. - For hele dyr ventrale udsigt, bruge 2 rektangler: én, der dækker bækkenpartiet og én, der dækker brystet som vist i figur 1B.
- For et mindre område af interesse, dvs. placering af lægemiddelindgivelse, varemærke som passende.
- For hele dyret dorsal view bruge en rektangulær eller oval billede strækker sig fra de øvre lemmer til de nedre lemmer, strækker sig lateralt så meget som muligt, således at ingen del af kassen strækker sig ud over bagsiden af dyr som vist i figur 1A.
- Mark region (er) af renter på gråtoner absorption standard.
- Optag absorption fra hver af de mærkede områder af interesse.
3. Analyse
Absorption niveauer obtained for regionerne af interesse kan være nødvendigt at blive normaliseret til baggrunden standard for sammenligning mellem fotografier. Forholdet mellem udsættelse for absorption er log-log (dvs. forholdet er lineær mellem log (eksponering) og log (absorption)). Ved hjælp af dette forhold, kan absorptionen af området af interesse være normaliseret til en standard baggrund værdi, hvilket vil gøre det muligt absorptioner skal sammenlignes direkte mellem forskellige fotografier, herunder dem, der træffes på forskellige tidspunkter (dvs. serielle målinger inden for en undersøgelse Protocol). Proceduren for at udføre disse korrektioner er nærmere beskrevet i valgfrie trin 3.1 og 3.2.
- (Valgfrit) Plot kurve over log (eksponering) vs. log (absorption) ved hjælp af værdierne fra gråtoner absorption standard.
- (Valgfrit) Juster for variationer i standarden for hvert billede på følgende måde:
- Vælg F-stop for læsning (som bestemt i trin 1.6) og F-stop for reference (som bestemt i sTEP 1.8).
- Beregn gennemsnit absorption af standard i alle fotografier på læsning F-stop. Dette gennemsnit er referencestandardværdien (RSV).
- Beregn forskellen i absorption mellem læsning og reference- F-stop-indstillinger i hvert fotografi for standarden (delta-S) og for hver defineret ROI (delta-ROI-1, delta-ROI-2 ... ..delta-ROI-X)
- Beregn den korrigerede absorption for hver ROI som følger: berigtiget absorption (ROI-X) = Absorption (ROI-X) ved læsning F-stop + (RSV - absorption af standard på læsning F-stop) * (delta-ROI-X / delta-S)
- Kompilere eksperimentelle data og udføre dataanalyse under anvendelse af standard statistiske teknikker for kontinuerlige variable (dvs. ANOVA, t-test).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Denne teknik blev valideret ved anvendelse af C3H / HeJ indpodede mus, musen model af alopecia areata 16. Disse dyr udvikle globale hårtab som udvikler sig gradvist over tid. Imidlertid forekommer hårtab i pletter, og kan variere fra mus til den næste, indfører betydelig variation og hæmmer kvalitative vurderinger. Denne model gav mulighed for at teste sammenhænge mellem målinger af optisk densitet ved forskellige steder på musen som en vurdering af gyldighed.
Det første spørgsmål var, hvis foranstaltningerne ved hjælp af forskellige eksponeringer, variationer i ROI afgrænsning, og ROI er fra ikke-overlappende områder på samme mus blev korreleret. Der var en signifikant korrelation (p <0,0001) set sammenligne ROI'er defineret af rektangulære vs. ovale standarder på den dorsale overflade af mus (figur 4A). Tilsvarende høje korrelationer blev set på forskellige steder på dyret og i diffeleje eksponeringsniveauer (ikke vist). Det tyder på en høj grad af præcision i disse målinger. Der var også en signifikant korrelation mellem absorption ved F-stop 2.0 vs. 1.2 på den dorsale overflade af ryggen ved hjælp af rektangulære ROI'er (p <0,0001, figur 4B). En signifikant korrelation blev observeret, selv når man sammenligner absorptionsmålinger mellem dorsale og ventrale overflade af den samme mus (p <0,0001, figur 4C). Disse data dokumenterer, at absorptionsmålinger taget fra forskellige steder på det samme dyr er korreleret, som forventet i C3H / HeJ indpodet musemodel, og disse korrelationer forbliver lineær på tværs af en bred vifte af hårtab. Dette hjælper etablere gyldighed gråtoner målinger og også etablerer robusthed denne teknik til variationer i anskaffelse billede og analyseteknik.
Det andet spørgsmål var, om der er overensstemmelse mellem serielle målinger taget fradet samme dyr på forskellige tidspunkter. For at vurdere dette blev billeder opnået af C3H / HeJ indpodet mus på en ugentlig basis i 3 uger. C3H / HeJ indpodet mus ville forventes at vise gradvist hårtab i denne tid. Gråtoner analyse på den ventrale overflade (brystregionen, kasseformet ROI) viste denne forventede hårtab, med ensartet nedadgående tendens fra et tidspunkt til det næste (figur 5). Notatet, kun 80% af C3H / HeJ indpodede mus viser hårtab, og dem med de højeste gråtoneværdier Vis ikke denne tilbagegang, snarere udviser ensartede resultater over hele forsøgsperioden. Denne sammenhæng for foranstaltning i dyr uden hårtab blev også efterprøvet i C57BL / 6 mus 19. Den samme analyse udført på låret region af den ventrale overflade og på den dorsale overflade viste lignende resultater på tværs af tid (ikke vist).
Med disse opmuntrende resultater fra anvendelsen af denne teknik i C3H / HeJ indpodet dyr,yderligere undersøgelser blev udført i en anden dyremodel, en af kemoterapi-induceret alopeci. C57BL / 6 mus, som modtager 3 ugentlige kurser af cyclophosphamid vil variabelt udvikle globale hår tyndere og depigmentering. Den gråtoner analyseteknik beskrevet heri blev anvendt til at kvantificere disse ændringer, og for at vurdere respons på terapeutiske interventioner 17. I denne model, den gråtoner analyse viste sig at være et effektivt redskab i at yde kvantitative vurderinger af kemoterapi-induceret ændringer i pelsen, og tilladt kontrol af behandlingseffekt ved statistisk analyse. I en anden model af kemoterapi alopeci, der var særlige udfordringer i at udnytte denne gråtoner analyse. I denne model dyrene voks på den dorsale overflade at synkronisere hårsækkene, derefter behandlet med en enkelt dosis cyclophosphamid ni dage senere, da hårsækkene har indtastet anagen VI fase og er maksimalt følsom over for kemoterapeutika 18. Den voksederegion er den region af interesse for undersøgelsen, men området voksning kan være af variabel størrelse. En begrænsning af ROI inden for den voksbehandlet region tillader kvantificering af både tab og genvækst af hår efter cyclophosphamid administration 19. Desuden teknikken tillader nøjagtig vurdering af dosis-afhængige forskelle i behandlingsrespons af en eksperimentel behandling. Denne applikation illustrerer fordelene ved at have fleksibilitet i fastlæggelsen af ROI i denne teknik.
For yderligere at illustrere anvendelsen af denne teknik, forudsat er en foreløbig dataanalyse af en igangværende undersøgelse i C57BL / 6 udnytte protokollen ugentlige cyclophosphamid administration anført ovenfor. 8 uger gamle mus blev behandlet med vehikel eller 50 mg / kg / wk cyclophosphamid i 3 uger. Kemoterapi-behandlede mus viste visuelt synlige hårtab efter 2 måneder, mens vehikelbehandlede dyr havde en normal pels (figur 6A). Gråtoner analyse var prdannet som anført ovenfor, viser signifikant (p <0,05) forskel mellem kemoterapi mus og vehikelkontroller (figur 6B).
Figur 1: Brutto billede af hår ændringer på dorsale og ventrale overflade af C3H / HeJ indpodet mus, musen model af alopecia areata Bemærk dyrene udvikle globale hårtab som udvikler sig gradvist over tid (A) Dorsal udsigt, med repræsentativt afgrænsning.. af områder af interesse (ROI) for gråtoner analyse, ovale eller rektangulære som angivet. (B) Ventral mening med forskellige områder af interesse for gråtoner analyse i brystet, svarende til en ungroomed område, eller låret, svarende til en velplejet område.
Figur 2:.. Pixel plan om gråtoner analyse vs. Tiffen nummer standard En standard Tiffen horoskop blev fotograferet på en gel imager på de angivne F-stop (A) Graf over Pixel niveau vs. Tiffen nummer, der viser forventet logaritmisk forhold (B. ) logaritmisk transformation, i dette område fortsat at følge en ikke-lineær relation.
Figur 3:. Pixel plan om gråtoner analyse vs. F-stop En standard Tiffen horoskop blev fotograferet på en gel imager på de angivne F-stop. Afbildet er de variationer i pixel niveau set i flere forskellige Tiffen standarder vs. F-stop. Bemærk, at linjerne ikke er parallelle, hvilket indikerer, at korrektioner for at tilpasse standarder mellem FOTOPHS skal beregnes individuelt for hver region af interesse.
Figur 4:. Sammenhæng mellem forskellige fotografiske teknikker og områder af interesse i gråtoner analyse Vist er sammenhænge mellem de angivne målemetoder taget fra samme C3H / HeJ indpodet musen på samme tidspunkt (A) Korrelation af rektangel vs. oval region. renter af dorsale udsigt. (B) Korrelation af F stoppe 2,0 vs. 1,2 ved hjælp af rektangulære område af interesse. (C) Korrelation af gråtoneværdier fra dorsale og ventrale udsigt, rektangulære område af interesse. Alle korrelationer var statistisk signifikant som bestemt ved lineær regressionsanalyse (p <0,0001).
Figur 5: Tidsforløb for ændring i absorptionen hjælp gråskala analyse i C3H / HeJ indpodet mus farver indikerer serielle målinger fra enkelte mus.. Bemærk konsistens for hver mus fra et tidspunkt til det næste.
Figur 6:.. Gråtoner analyse i kemoterapi-induceret alopeci 6 uger gamle C57BL6 / J-mus blev behandlet med enten vehikel (N = 6) eller 3 ugentlige doser af cyclophosphamid (50 mg / kg) (n = 6) (A) repræsentativ gruppe af 3 mus fra hver af behandlingsgrupperne, fotograferet 2 måneder efter starten af kemoterapi. (B) kompilerede data fra gråtoner analyse fra hver gruppe, der viser nedsat absorption med cyclophosphamid administration (p <0,05). Bemærk sammenhængen mellem synlige hårtab i panel A og statistisk signifikante reduktioner i absorption i panelet B.
| Absorption værdier er som følger: | |||
| Foto | 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 |
| Reading f-stop valgt som 2,0, reference f-stop valgt som 3,0. | |||
| Referencestandardværdien (RSV) = gennemsnitlig absorption af standard fra fotografiet 1 og foto 2 på F-stop 2.0, RSV = gennemsnit (90, 110) = 100 | |||
| For fotografi 1: | |||
| Delta-S = 150-90 = 60 | |||
| Delta-ROI-1 = 160-100 = 60 | |||
| Delta-ROI-2 = 230-200 = 30 | |||
| Korrigeret absorption for ROI-1 = 100 + (100 - 90) * (60/60) = 110 | |||
| For fotografi 2: | |||
| Delta-S = 160-110 = 50 | |||
| Delta-ROI-1 = 170-120 = 50 | |||
| Delta-ROI-2 = 235-210 = 25 | |||
| Korrigeret absorption for ROI-1 = 120 + (100 - 110) * (50/50) = 110 | |||
| Korrigeret absorption for ROI-2 = 210 + (100 - 110) * (25/50) = 205 | |||
Tabel 1:. Sample beregning for at korrigere forskelle i eksponering mellem fotografier Tabellen viser et eksempel på, hvordan man kan kompensere for mindre forskelle i absorption af standarder mellem fotografier (valgfrit trin 3.2).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
I denne rapport gives en detaljeret beskrivelse af en ny teknik til kvantificering hårtab hos gnavere. Denne teknik anvender en gel imager for indsamling og analyse billede, udstyr, som er let tilgængelige i de fleste laboratorier. Målingerne er blevet vist at være robust over for mindre variationer i teknikken (figurer 4 - 5), og er godt korreleret med graden af visuel hårtab i behandling modeller (figur 6). Disse teknikker er blevet anvendt med succes i evaluering af forsøgsbehandlinger for alopeci 17.
En kvantitativ redskab til at vurdere hårvækst i gnavere kan være meget værdifuld i at fremme forskning i lægemidler til alopeci. Mange musemodeller for alopeci har iboende variation, hvilket gør det vanskeligt at basere resultaterne på subjektive vurderinger af terapeutiske indgreb. Ligeledes kan en kvantitativ vurdering, som giver et resultat i formaf en kontinuerlig foranstaltning kan opsummeres ved gruppens gennemsnit og standardafvigelse / standard fejl, og kan testes ved hjælp af standard statistiske metoder (ANOVA, t-test). Dette kvantitative vurdering kan anvendes til at måle responser over en række tidspunkter, og kan bruges til at generere en dosisresponskurve for en testforbindelse. Kvantitativ analyse giver således mulighed for evidensbaserede vurderinger af effektiviteten af lægemidler, der er under udvikling.
Denne teknik drager fordel af forskellen i farve mellem pels og hud til stede i mange musestammer. For mus med mørkt hår, jo større tætheden af hår, større mængde af optisk absorption. Denne optiske absorption kan kvantificeres ved anvendelse af en gel imaging apparatur, som er designet til at vurdere optiske absorption i en defineret region af interesse at kvantificere protein beløb i Western blot-analyse. Svarende til western blot analyse, kan de resulterende absorptionsmålinger være analyzed anvendelse af standard statistiske metoder til at sammenligne hår densitet mellem grupper af mus (dvs. behandling vs. kontrol).
Western blot-analyse udføres generelt på et enkelt billede, som er analyseret i forhold til standarder, der er fastsat på dette billede. Men med denne ansøgning, bliver det nødvendigt at foretage sammenligninger mellem forskellige billeder, der kan tages på forskellige tidspunkter. Med meget konsekvent fotografisk teknik, kan variationer mellem fotografier minimeres. Men for forsøget, er det nyttigt, hvis mindre variationer i eksponeringen mellem fotografier kan der kompenseres for. Det er således vigtigt, at en gråtone standard medtages i fotografiet (dvs. Tiffen s gråtoner figur 15). Forholdet mellem absorption og eksponering varierer afhængigt af den optiske densitet af målet (figur 2A). Hvis således gråtoner standard har en anden optisk densitet fra tarFå kan de passende korrektioner være anderledes. Logaritmisk korrektioner er nyttige, men giver ikke en perfekt løsning på dette problem (figur 2B). Ved at tage billeder på 2 forskellige F-stop, kan man beregne en lineær tilnærmelse til gråtoner standard og for hvert mål på fotografiet, og dermed give et passende skalering af korrektionen for de enkelte mål. Figur 3 viser, hvordan målene med forskellige optiske tætheder vil have forskellige korrektionsfaktorer, der kan interpoleres fra forskelle i absorption af hvert mål på 2 forskellige F-stop. Hvis man således ønsker at normalisere standard værdi på 150, vil et mål på optisk densitet Tiffen 19 være 148, en på Tiffen 18 ville være 140, en på Tiffen 17 ville være 119, og så videre. Snarere end at løse disse korrektioner grafisk, kan man anvende en hældningskoefficient mellem gråtoner standard og målet mellem 2 F-stopper for at beregne korrektionen FOr hvert mål, som forklaret i den medfølgende eksempel (tabel 1).
Som alle teknikker, kvantitativ analyse af hår vækst gennem gråtoner analyse har flere begrænsninger. Først og fremmest er der en betydelig beregningsmæssige kompleksitet i anvendelsen af denne teknik. Dette skyldes den kendsgerning, at analyse software for gel kameraer er optimeret til at analysere hver figur som et separat eksperiment. Således er der et krav om at manuelt korrigere for enhver variation i eksponering mellem billeder. Det lineariserede tilnærmelse for sådanne korrektioner hjælper forenkle denne proces. Et eksempel er tilvejebragt i tabel 1: simulerede data af 2 sæt af fotografier, der er taget ved f-stop 2,0 og 3,0, med en fælles standard. Hvert sæt af fotografier har 2 ROI'er der skal sammenlignes mellem sættene. Mindre variationer i fotografiske forhold har forårsaget det første sæt af fotografier til at have en lidt større eksponering end det andet sæt, evident af mindre forskelle i absorptionen af den fælles standard.
Eksemplet viser, hvordan mindre forskelle i fotografiske forhold kan skabe tilsyneladende forskelle i absorption ved en given ROI, men disse kan korrigeres ved hjælp af en referencestandard, i dette tilfælde viser, at absorption på ROIs ikke afviger mellem de 2 sæt billeder.
Det er vigtigt at bemærke, at ændringen i lysabsorption ikke altid direkte korrelerer til mængden af hår depigmentation eller andre farveskift kan forveksles med hårtab eller hårvækst. Desværre kan rigtigheden af denne teknik ikke vurderes, da der i øjeblikket ikke gold standard, som at sammenligne. , Hvor der er indlysende hårtab, teknikken har dog producere de forventede resultater (figur 6). Endelig er der i øjeblikket ingen data til at vurdere, om resultater ved hjælp af denne teknik korrelerer med resultater i kliniske forsøg med potentielle lægemidler.
<p class = "jove_content"> Den gråtoner analyse til kvantificering hårtab i forskellige former for alopeci udgør en mulighed for at forfine og standardisere metoder til karakterisering modeller af alopecia og til afprøvning reaktioner på potentielle lægemidler. Anvendelse af denne teknik bør øge identifikation og udvikling af mere effektive behandlinger for alopeci.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).
