Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

Medicine

عملية جراحية لResecting الماوس الضلع: نموذج لواسعة النطاق إصلاح العظام الطويلة

doi: 10.3791/52375 Published: January 21, 2015
* These authors contributed equally

Abstract

هذا البروتوكول يقدم الباحثون إلى نموذج جديد لإصلاح العظام واسعة النطاق الاستفادة من ضلع الماوس. تفاصيل الإجراء ما يلي: إعداد الحيوان لإجراء عملية جراحية، وفتح جدار الجسم والصدر، وفضح الضلع المطلوب من العضلات الوربية المحيطة بها، واستئصال القسم المطلوب من ضلع دون الأمر الذي أدى إلى استرواح الصدر، وإغلاق الشقوق. مقارنة عظام الهيكل العظمي الزائدي، الأضلاع يمكن الوصول إليها إلى حد كبير. وبالإضافة إلى ذلك، لا التبعي داخلي أو خارجي ضروري لأن الأضلاع المجاورة توفر تثبيت الطبيعي. تستخدم الجراحة تجاريا الإمدادات المتاحة، واضح ومباشر للتعلم، وتحملها جيدا من قبل الحيوان. يمكن أن يتم هذا الإجراء من مع أو دون إزالة السمحاق المحيطة بها، وبالتالي فإن مساهمة السمحاق لإصلاح يمكن تقييم. وتشير النتائج إلى أنه إذا تم الإبقاء على السمحاق، يحدث إصلاح القوي في 1 - 2 أشهر. ونحن نتوقع أن استخدام هذا البروتوكول سوفتحفيز البحوث في مجال إصلاح الصدري وأن النتائج ستسهل تطوير طرق جديدة لتحفيز إصلاح العظام في مواقع أخرى في جميع أنحاء الجسم.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

المنهكة إصابة الهيكل العظمي، والتهاب المفاصل المزمن، ومشاكل حادة المرتبطة جراحة تؤثر الإنتاجية الاقتصادية، ورفاه الأسرة، ونوعية الحياة. في حين فواصل الصغيرة والآفات يمكن أن تلتئم بشكل جيد إلى حد ما، والبشر ليسوا قادرين على إصلاح عيوب كبيرة، وبالتالي يجب أن تعتمد على الإجراءات الترميمية لاستعادة البنية والوظيفة. قد تنطوي على إعادة الإعمار الطعوم خيفي أو heterogeneic والعظام morcellized، السقالات مزروع، أو الهاء تكون العظم. للأسف، ليست فقط هناك عوامل الإصابة بالأمراض المرتبطة فاضحة مع هذه العلاجات ولكن نادرا ما تتحقق القوة الأصلية للعظم إصلاحه. وبالتالي، هناك حاجة إلى نهج السريرية الجديدة.

في اتجاه واحد لتطوير أساليب مبتكرة لعلاج عيوب قطعي هي دراسة الحالات التي إصلاح واسعة النطاق يحدث بشكل طبيعي. البرمائيات اشتهر يمكن تجديد عناصر الهيكل العظمي، في حين تعتبر الثدييات محدودة في الهو القدرة. ومع ذلك، منذ وقت مبكر من القرن التاسع 20، وقد نشرت تقارير قليلة من تجديد في الضلع البشري مما يشير إلى أن البشر قد لا يكون ذلك محدودا 1-4. حاليا هذه الظاهرة ومن المعروف من قبل جراحي التجميل الذين يستخدمون المواد ضلع للالفك والوجه والأذن إعادة الإعمار، ولكن ليس هو محل تقدير على نطاق أوسع النتيجة 5. من أجل دراسة هذا الإصلاح بمزيد من التفصيل، وقد وضعنا نموذجا الجراحي باستخدام الماوس. باستخدام هذا البروتوكول، يمكن للباحثين تحديد العوامل الفطرية المعنية واستخدام هذه المعلومات لتسهيل الشفاء العظمي في مواقع أخرى.

وهناك العديد من المزايا لاستخدام الأضلاع كنموذج لدراسة إصلاح الهيكل العظمي. أولا، توفر الأضلاع المحيطة التبعي الطبيعي (بالمقارنة مع استئصال عظم الفخذ 6،7). هذا يقلل من خطر الإصابة بالأمراض من المثبتات الداخلية والخارجية ويبسط عملية جراحية. وثانيا، طبقات عضلية رقيقة من وا الصدرليرة لبنانية توفير سهولة الوصول ورؤية ممتازة مما يجعل فحص مماثلة لراحة استئصال قبي 8. ثالثا، على النقيض من calvariae التي تشكل من قبل التحجر داخل الغشاء، شكل الأضلاع التي تعظم غضروفي وتنمو في الطول عن طريق تمديد في لوحات النمو تقع إما في نهاية diaphysis المركزي. ولذلك، إصلاح الأضلاع قد تكون أكثر قابلية للمقارنة لإصلاح العظام الطويلة من الهيكل العظمي الزائدي. وعلاوة على ذلك، وجدنا أنه بالمقارنة مع عظم الفخذ، والسمحاق من الضلع هو أكثر سمكا، ويمكن التلاعب بها بسهولة أكبر. وبالتالي، قد المحققين الذين يرغبون في مقايسة إصلاح العظام لغرض دراسة السمحاق أو اختبار علاجات الخلايا، وكلاء الدوائية، و / أو السقالات الأنسجة يجد هذا النموذج الجراحي مفيدة. وباختصار، يوفر هذا النموذج استئصال الضلع على السياق الذي لدراسة إصلاح العظام الطبيعية على نطاق واسع في الثدييات كما لا يوجد نموذج من هذا القبيل في الاستخدام العام موجود حاليا.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

ملاحظة: جميع الإجراءات وفقا لبروتوكول الحيوان وافقت عليها اللجنة المؤسسية رعاية الحيوان واستخدام (IACUC) في جامعة جنوب كاليفورنيا.

1. إعداد لجراحة

  1. وضع الأدوات والمعدات الجراحية اللازمة (تعقيم، البنود 1 - 18 في قائمة المواد) وترتيب مجهر تشريح والألياف البصرية العابرة للإضاءة في غطاء محرك السيارة أو على طاولة اسفل.
  2. ضع الماوس ناضجة جنسيا (20 - 30 غرام، 1 - العمر 3 أشهر) في غرفة الاستقراء مع 4٪ الأيزوفلورين للحث على التخدير.
  3. تأكيد التخدير مع مخلب و / أو اختبار قرصة الذيل.
  4. تطبيق مرهم للعيون الماوس، لتجنب جفاف العين أثناء الجراحة.
  5. تحريك الماوس إلى مرحلة المجهر. ضع الماوس في مخروط الأنف للخرطوم الصيانة ووضع أفقيا. توفير الحقيبة الاحترار المجاورة للحيوان للمساعدة في الحفاظ على درجة حرارة الجسم.
    NOTE: موقف الماوس يعتمد على تفضيل شخصي و / أو الطغيان الجراح، جنبا إما إلى اليسار أو اليمين على ما يرام.
  6. ضبط الأيزوفلورين 2 - 3٪ للصيانة، ومشاهدة معدل التنفس.
  7. حقن البوبرينورفين (0.05 ملغ / كلغ) تحت الجلد (الجناح الجانبية للساق) لآلام ما بعد الجراحة مع إبرة 25 G. المحطة قد نشل وهو استجابة طبيعية.

2. شق افتتاح

  1. كشف الضلع المطلوب عن طريق الجس، وتطهير المنطقة من الشعر مع ماكينة حلاقة.
    ملاحظة: الأضلاع 8-10 ينصح منذ الأضلاع 1-7 هي أقرب إلى الرئتين و11-13 أقصر بكثير. يجب عد الأضلاع تبدأ مع الضلع الأكثر منقاري كرقم 1.
  2. اعداد منطقة بالتناوب مع بوفيدون اليود والأيزوبروبانول (70٪) ينظف (وغالبا ما أوصى 3X بواسطة بروتوكولات استخدام الحيواني).
  3. قطع 2 سم شق طريق الجلد، مباشرة فوق وبالتوازي مع الضلع المطلوب مع مقص المجهرية المتوسطة الحجم. Incisه من خلال العضلات والدهون طبقات الأساسية.
  4. وضع كافة طبقات 3 (الجلد والعضلات، والدهون) إلى ضام لفضح منطقة الجراحية، مع التقليل من حجم الجرح.

3. استئصال الأضلاع

  1. قطع طريق العضلات الوربية التي تغمر القسم المطلوب من ضلع مع 5.0 ملم مشرط. موقف هذا الشق حوالي 5 ملم الأقرب إلى مفصل غضروفي ضلعي لأن هذا هو المكان الضلع ليس كما المنحني للغاية. فصل بعناية عضلة من عظم مع ملقط غيض غرامة.
  2. لإنشاء استئصال مع الاحتفاظ السمحاق في الحيوان، وقطع طريق السمحاق، على طول الضلع مع 5.0 ملم مشرط. فصل بعناية السمحاق من العظام الكامنة أفقيا مع ملقط غيض غرامة. المضي قدما بحذر، والسمحاق حساسة جدا ولها اتساق هلامي.
  3. التالي جعل المقطع العرضي من خلال العظام في نهاية واحدة مع غرامة مقص الدقيقة. إذا لزم الأمر، وقياس استئصال معشبكاني في المجهر أو مقياس الحاكم النوع. ثم رفع بعناية عظم من السمحاق وقطع الطرف الآخر.
    ملاحظة: المضي قدما بحذر. هذه هي الخطوة الأكثر حساسية، وسحب ما يصل دون استئصال الضلع أدناه سوف تمزق الغشاء الجنبي، ويؤدي إلى استرواح الصدر. إذا تمزق الغشاء الجنبي هذا سوف يكون واضحا بسهولة كما من الداخل التجويف الصدري سوف تصبح مرئية.
  4. إذا كان النزيف يحدث نتيجة لقطع العظام، وممارسة الضغط على نهاية قطع مع مسحة القطن ذات الرؤوس ل4-5 ثانية لوقف النزيف.
    ملاحظة: بمناسبة النادرة التي نزيف مستمر، قد يكون من الضروري لوقف والموت ببطء الحيوان فقدان الدم كبيرة كما سيؤثر على الانتعاش (دون استبدال السوائل، الحد الأقصى لحجم الدم والتي يمكن أن يكون بأمان فقدت 10٪ من حجم الدم الكلي أو 7.7 - 8 ميكرولتر / ز ل25 ز الماوس، وهذا ما يعادل نحو 180-200 ميكرولتر 9).
  5. وضع على الفور الضلع إزالتها فيPFA 4٪ لتحليل المستقبل.
    ملاحظة: إذا كان استئصال كل من العظام والسمحاق هو أن تنفذ، بحذف شق السمحاق والانفصال (الخطوة 3.2). منذ يتم إرفاق السمحاق بإحكام جدا لغشاء الجنبي المضي قدما بحذر، إغاظة الضلع بعيدا عن الغشاء الجنبي مع ملقط لتجنب تمزق.

4. إغلاق شق

  1. خياطة العضلات الوربية على أعلى المتبقية كم السمحاق مع الغرز 9-0 (2 الغرز عادة ما تكون كافية). وضع الغرز مباشرة فوق قطع ينتهي من ضلع، ليكون بمثابة مؤشرات لموقع الجراحة.
  2. إزالة ضام. خياطة العضلات المغطي والدهون مع 9-0 الغرز (3-4 الغرز عادة ما تكون كافية). في الفئران مع طبقات سميكة بشكل خاص من العضلات و / أو الدهون، خياطة كل طبقة على حدة (على سبيل المثال، 1 طبقة من الغرز لطبقة العضلات و1 طبقة من الغرز للطبقة الدهنية).
  3. إغلاقالجلد مع الغرز 7-0 (4-5 الغرز عادة ما تكون كافية).
  4. تأمين شق مع خياطة الغراء، ومعسر حواف جنبا إلى جنب مع ملقط كبيرة.
  5. فطم ببطء الماوس قبالة الأيزوفلورين عن طريق تعديل أول من 1٪ لبضع دقائق ثم إيقاف.
  6. ضع الماوس تحت مصباح الحرارة ويترك حتى يتم استعاد وعيه، 5 - 10 دقيقة. بعد استعاد وعيه وطوال فترة الشفاء، ينبغي أن الماوس تتحرك وambulate عادة وتظهر أي علامات على الضيق.

5. الإنعاش وتحليل

  1. توفير إدارة الألم بعد العمليات الجراحية بما في ذلك إدارة البوبرينورفين في شكل الجيلاتين عن طريق الفم عند 0.5 ملغ / كغ كل 12 ساعة لمدة 48 ساعة. لا يتطلب تناوله عن طريق الفم تقييد الحيوان والتي قد تسبب الألم إلى منطقة الصدر.
  2. الحفاظ على الماوس في قفص مع حرية الوصول إلى الطعام والماء خلال فترة الشفاء. بعد شق الجاف، إناث الحيوانات يمكن أن يشترك تسكينهم في حين ذكرالصورة يجب أن تبقى معزولة لمنع القتال.
  3. بعد فترة الشفاء، اتبع الإجراء الموافقة على القتل الرحيم. إزالة القفص الصدري لتثبيت والتحليل.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

الحيوانات على التعافي عادة بسرعة من هذا الإجراء، شق يشفى بشكل جيد، والحيوانات سلوكها طبيعيا. يستخدم الإجراء الإمدادات المتاحة تجاريا وبعد الممارسة، يمكن أن تكتمل في أقل من 1 ساعة. قبل استخدام هذا الإجراء لتوليد البيانات التجريبية، فإنه من المهم تحليل بتر في اليوم 0 نقطة من الوقت لتحديد ما إذا كان قد تبقى أي شظايا العظام الكبيرة داخل منطقة الاستئصال. طريقة واحدة لتقييم الإجراء السليم هو لتقييم الحيوانات عن طريق الأشعة السينية أو التصوير microCT بعد العمل الجراحي، على الرغم من أن هذا سوف يتطلب عادة الموافقات الخاصة السلامة من الإشعاع. بدلا من ذلك، يمكن أن تكتمل تقييم بسيط آخر من خلال تنفيذ إعداد تلطيخ الهيكل العظمي كما هو موضح في الشكل 1A. وهذا ينطوي على جمع القفص الصدري، وتحديد ذلك في ETOH، وتلطيخ مع أحمر الآليزارين يستخدم بروتوكول قياسي 11. ويمكن أن يكون مفيدا لحذف هيدروكسيد البوتاسيوم (التي تستخدم لهضم بعيدا الأنسجة الرخوة) حتى ثار العينة لا يزال من الممكن استخدامها بعد ذلك للتحليل النسيجي إذا رغبت في ذلك. لا يزال من الممكن تصور العينة دون الخطوات هيدروكسيد البوتاسيوم عن طريق مسح في 80٪ الجلسرين لأن طبقة العضلات جدار الجسم المغطي رقيقة. أو بدلا من ذلك، هذه العضلات يمكن إزالتها يدويا قبل تثبيت / تلطيخ كما هو مبين هنا (الشكل 1A).

ويمكن أيضا أن تحلل جزء من العظام إزالتها. إذا كان الهدف هو الإبقاء على السمحاق في الحيوان، ويجب أن يكون جزء العظام سطح أملس كما تصور بواسطة المجهر الضوئي والتحليل النسيجي (الشكل 1B، B '). جزء العظام إزالتها مع السمحاق ينبغي أن يكون لها سطح خشنة واضح وعند الفحص النسيجي لها طبقة السمحاقية المغطي سليمة، والتي لديها خصائص النسيج الضام غير النظامية كثيفة (الشكل 1C، C ').

اعتمادا على الهدف من التجربة، ويمكن أن يكون الشفاءالمقررة في نقطة زمنية مختلفة. الملاحظات تشير إلى أن 3 مم استئصال التي يتم الاحتفاظ السمحاق في الحيوان تشفى عادة تماما في غضون 1 - 2 أشهر. يحدث إصلاح عبر تشكيل الكالس المادية وغير المادية، وإعادة عرض. ويظهر مثال للإصلاح الكامل في 2 أشهر في الشكل 2A، A '. يمكن تقييم إصلاح بواسطة إعداد الهيكل العظمي (الشكل 2A) والتحليل النسيجي (الشكل 2A). إذا تمت إزالة السمحاق أيضا، يتم تعبئة الفجوة استئصال أبدا في. ويبين الشكل 2B مثال الذي حدث بعض إصلاح في نهاية واحدة، ومع ذلك، فمن أكثر نموذجية لمراقبة نهايات حادة. بناء على التحليل النسيجي، ويتم تعبئة منطقة الاستئصال مع الدهنية، النسيج الحبيبي، والعضلات (الشكل 2B).

الشكل (1)
(A) رسم توضيحي لاستئصال الضلع (4.5 مم) التي تم جمعها مباشرة بعد الجراحة. يتم ترك أي شظايا العظام وراءها. كانت ملطخة عينة مع أحمر الآليزارين (باستخدام بروتوكول قياسي ولكن حذف أي خطوات مع هيدروكسيد البوتاسيوم للحفاظ على عينة للتحليل النسيجي في المستقبل) وتطهيرها في 80٪ الجلسرين. رؤوس سهام تشير إلى مكان وجود قطع الغايات. (ب) إزالة جزء ضلع من القفص الصدري هو مبين في (A) من دون السمحاق المرفقة. (B ') قسم النسيجي تبين الحد الأدنى من السمحاق تعلق على العظام (السهام الصفراء، اليسرى) وليس السمحاق إلى اليمين (المقطع العرضي، ملطخة الهيماتوكسيلين ويوزين). النجمة الصفراء تشير إلى تجويف نخاع العظام. الماوس أضلاعه لم يكن لديك الترابيق واسعة النطاق. (C) إزالة جزء ضلع تبين السمحاق لا تزال تعلق. (C ') النسيجي قسم SHOالجناح السمحاق سليمة تغمر العظام المشار إليها بواسطة قوس الأصفر (المقطع الطولي، ملطخة الهيماتوكسيلين ويوزين). والنجمة الصفراء تشير إلى تجويف نخاع العظام. الحانات النطاق: A، B، C = 1 مم؛ B، C '= 100 ميكرون. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2
الشكل 2. إصلاح الضلع ما بعد الشفاء في استئصال مع وبدون السمحاق. (A) إعداد الهيكل العظمي التالية ~ 2 أشهر من الشفاء بعد استئصال، والإبقاء على السمحاق سليمة داخل الماوس (المعدة كما في الشكل 1A). ويمكن ملاحظة إصلاح كامل للمنطقة. (A ') قسم النسيجي من B يظهر ترميم الجدران العظام رقائقي وتجويف نخاع العظام (الهيماتوكسيلين ويوزين). (ب) إعداد الهيكل العظمي (الآليزارين الأحمر) بعد ~ 3 أشهر للشفاء بعد إزالة كلا جزء الصدري والسمحاق المحيطة بها. لم يكن هناك سوى الحد الأدنى من إصلاح في نهاية قطع معروضة في الجهة اليسرى من لوحة. A الصفراء النقاط رأس السهم إلى مفصل غضروفي ضلعي. (B ') قسم النسيجي من B تظهر التحبيب الأنسجة، والدهنية، وخلايا العضلات في ملء موقع استئصال (الهيماتوكسيلين ويوزين). الحانات النطاق: A، B = 1 مم؛ B '= 500 ميكرون. C '= 200 ميكرون. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

عندما تعلم لأول مرة هذا البروتوكول، وتحديد مكان لتحديد موقع شق الأولي يمكن أن يكون تحديا. ومع ذلك، والممارسة على الفئران الموت الرحيم تساعد الجراح تعلم أين تضع شق الأولي وفضح ضلع المراد مقطوعة. العمل على الجثث أيضا يحسن المهارات الحركية اللازمة لإزالة جزء ضلع مع أو من دون السمحاق. وبالإضافة إلى ذلك، شخص جديد لهذا الإجراء قد تجد التلاعب الأدوات الدقيقة والخيوط الجراحية رقيقة ليكون صعبا. بينما ربط قبالة، فائض سحب على خياطة يمكن أن تمزق الأنسجة. وهكذا، يمكن لبعض خياطة الممارسة أيضا على جثث تكون مفيدة. وأخيرا إذا كان الجراح هو جديد إلى العمليات الجراحية مع القوارض، قد يكون من المفيد أن يكون شخص آخر مساعدة في مراقبة وضبط التخدير أثناء العمليات الجراحية القليلة الأولى.

الخطوة الأكثر أهمية من هذا البروتوكول هو استئصال العظم دون الأمر الذي أدى إلى استرواح الصدر (مجموعة غير طبيعي من الهواء في منتجع صحي الجنبيم)، والذي يصعب علاجه في الماوس منذ الغشاء الجنبي رقيقة جدا لإغلاق جراحيا. طبقة من العضلات وغشاء الجنب الجداري أقل شأنا من ضلع رقيقة جدا وحساسة. وبالتالي، يطلب من حركات دقيقة لمنع حدوث ثقب في الغشاء الجنبي التي تقع تحت منطقة الاستئصال. يحدث هذا الأكثر شيوعا في الخطوات 3.1 و 3.3. في خطوة 3.1 (فصل العظم من العضلات الوربية المحيطة)، ومشرط حاد وملقط تخترق بسهولة طبقة الجنبي إذا لم يتم التقيد نقطة سطحية. في خطوة 3.3 (استئصال العظم مع غرامة مقص الصغرى)، ووضع المقص تحت العظم قد تغلب على قوة الشد للغشاء الجنبي، أو العمل من كسر العظام قد يسبب نهاية جزء العظم لخرم الغشاء الجنبي. لقد وجدنا أن استخدام غرامة مقص الصغيرة التي لديها طرف المنحني هو مفيد. وبالإضافة إلى ذلك، على النحو الوارد أعلاه، فإنه يمكن أيضا يكون من المفيد أن الممارسة الأولى البروتوكول على الفئران الموت الرحيم. أولتيالمطاف، ومع ذلك فقد وجدنا أن هذه المشكلة يمكن التغلب عليها بسهولة مع الصبر والممارسة.

على الرغم من أن الضلع هو عظم غضروفي، قد يكون هناك بعض الاختلافات المهمة المحتملة بين الهيكل العظمي الصدري وعظام طويلة من الهيكل العظمي الزائدي. من وجهة نظر علم الأجنة، مشتق الهيكل العظمي ضلع من حجرة أرومية متوسطة مختلفة (الجسيدة) من الهيكل العظمي الزائدي (الجانبي لوحة الأديم المتوسط) 12. وهكذا فمن الممكن أن هناك الخصائص التي تنفرد بها الضلع الهيكل العظمي الأسلاف التي تعكس هذا الاختلاف في التاريخ التنموي. لذلك، في المدى الطويل، قد يكون من الضروري لتحديد ما هي هذه الخصائص الفريدة ومن ثم استخدام هذه المعلومات لتشجيع الأسلاف في الهيكل العظمي أطرافهم للتوسط إصلاح مع نفس المرفق كما رأينا في الضلع.

وثمة جانب آخر أن يأتي دور يتعلق موقع الضلوع في ما يتعلق الجهاز التنفسي. آلعلى الرغم من أن الأضلاع المحيطة توفر ما يكفي من الاستقرار في جميع أنحاء استئصال بحيث لا حاجة المثبتة الخارجية، ومنطقة إصلاح تحت الحركة المستمرة وسلالة من الرئة التضخم / الانكماش. وقد اعترف أنه خلال إصلاح العظام، والكثير من الحركة يمكن أن يكون المثبطة للشفاء في حين أن بعض الحركة ويبدو أن مهمة لتوليد الغضروف 13،14 متوسطة. في هذه المرحلة، فإنه ليس من الواضح، ومع ذلك فمن الممكن أن تشكيل الغضروف وسيطة قد تكون خطوة رئيسية لإصلاح فعال على نطاق واسع. وهكذا، حركة الأضلاع أثناء التنفس قد يسهل إصلاح (عندما يتم ترك السمحاق وراء في الحيوان). منذ الحركة قد تكون ذات أهمية خاصة في هذا السياق، ووضع طريقة لوضع التبعي يمكن أن تكون مفيدة لدراسة تأثيرات النشاط الحيوي على إصلاح في المستقبل.

من خلال إجراء مقايسة الإصلاح ضلع في الماوس، يمكن للمرء الاستفادة من الأدوات الجينية القوية التي كانت ديفيloped. على سبيل المثال، استخدام علامات المعدلة وراثيا، وأصل الخلايا إصلاح يمكن تقييم. للصحفيين المعدلة وراثيا لتكوين العظام (أدوات جديدة مثيرة للاهتمام في التنمية من غازيت وآخرون 15،16)، وعملية غضروفي، وقراءة من مسارات مهمة نقل الإشارة يمكن استخدامها 12،17. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تستخدم الفئران تحمل الخسارة من وظيفة الأليلات لتحديد مسارات الإشارات المطلوبة. حاليا، لا يوجد غيرها من نموذج كائن فقاري يسمح مثل مجموعة واسعة من التقنيات الوراثية للتحقيق في البيولوجيا الأساسية الكامنة وراء هذه العملية.

وبالإضافة إلى ذلك، في حين وضعت نماذج ممتازة أخرى لإصلاح الهيكل العظمي، وكانت في استخدام لبعض الوقت، سياق آخر لاختبار السقالات، والمركبات، وعلاجات الخلايا النظر في ملامح إصلاح ضلع قد تكون مفيدة. إنشاء نموذج إصلاح ضلع القياسية يكمل النماذج الموجودة وليس مطلوبا من الأضلاع لدعم الجسم وإصلاحيحدث دون تحقيق الاستقرار. وبالإضافة إلى ذلك، فإن مساهمة السمحاق لإصلاح يمكن تقييمها بسهولة. وعلاوة، لأن الضلع على حد سواء الغضروف وشرائح العظام، ومقارنات بين الشفاء من هذه أنواع الأنسجة المختلفة ولكنها ذات صلة قد تحدد سمة مشتركة للإصلاح فعال 18.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Medium sized micro-dissection scissors (Vannas-Tübingen Spring Scissors 5 mm) Fine Science Tools 15003-08
Fine micro-dissection scissors (Vannas Spring Scissors - 2mm Cutting Edge) Fine Science Tools 15000-04 curved tip is beneficial
Micro-scalpel 5.0 mm Fine Science Tools 10315-12 other fine scalpels can be substituted
Dumont 55 forceps Fine Science Tools 11295-51
Retractor  Fine Science Tools 17004-05 adjustability is convenient
Micro-needle holders Fine Science Tools 12060-01
9.0 nylon sutures (Ethilon), taper point best Ethicon 2819G or similar taper point best but reverse cutting is also good
7.0 prolene sutures (Prolene) Ethicon 8700H or similar 6-0 can be used too, needle point can vary
Large forceps (Adson Forceps) Fine Science Tools 11006-12 other brands are fine
Lubricant Eye Ointment (Akwa Tears) Akorn 17478-062-35
Suture glue (GLUture Topical Tissue Adhesive) Abbot 32046-01 has excellent working time
Shaver Wahl 9918-6171 or similar
Clamp lamp Zoo Med LF-5
Infrared Bulb, 75W Zoo Med RS-75
RC2 Rodent Anesthesia System VetEquip  922100
IsoFlo (Isoflurane) Abbot 05260-05
Buprenorphine (Buprenex) Reckitt Benckiser 12496-0757-1
Betadine Purdue Frederick 67618015017
Flavored Gelatin, raspberry Jell-O B000E1FYL0 made up firm, to the consistency of 'jigglers'

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 14, (8), 772-776 (2005).
  2. Munro, I. R., Guyuron, B. Split-rib cranioplasty. Ann Plast Surg. 7, (5), 341-346 (1981).
  3. Taggard, D. A., Menezes, A. H. Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery. 34, (3), 149-155 (2001).
  4. Head, J. R. Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery. Archives of Surgery. 14, (6), 1215-1221 (1927).
  5. Kawanabe, Y., Nagata, S. A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems. Plastic and reconstructive surgery. 117, (6), 2011-2018 (2006).
  6. Cheung, K. M., et al. An externally fixed femoral fracture model for mice. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21, (4), 685-690 (2003).
  7. Matthys, R., Perren, S. M. Internal fixator for use in the mouse. Injury. 40, Suppl 4. S103-S109 (2009).
  8. Cooper, G. M., et al. Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect. Plastic and reconstructive surgery. 125, (6), 1685-1692 (2010).
  9. Ask the Vet. JAX NOTES. 499, Available from: http://jaxmice.jax.org/jaxnotes/archive/499c.html (2005).
  10. Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. Use of oral buprenorphine ('buprenorphine jello') for postoperative analgesia in rats--a clinical trial. Laboratory animals. 33, (2), 169-174 (1999).
  11. Rigueur, D., Lyons, K. M. Whole-mount skeletal staining. Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).
  12. Evans, D. J. Contribution of somitic cells to the avian ribs. Developmental biology. 256, (1), 114-126 (2003).
  13. Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. Altered fracture repair in the absence of MMP9. Development. 130, (17), 4123-4133 (2003).
  14. Lu, C., et al. Cellular basis for age-related changes in fracture repair. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23, (6), 1300-1307 (2005).
  15. Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. Bioluminescent imaging in bone. Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).
  16. Pelled, G., Gazit, D. Imaging using osteocalcin-luciferase. Journal of musculoskeletal. 4, (4), 362-363 (2004).
  17. Elefteriou, F., Yang, X. Genetic mouse models for bone studies--strengths and limitations. Bone. 49, (6), 1242-1254 (2011).
  18. Srour, M. K., et al. Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse. J. Bone Miner. (2014).
عملية جراحية لResecting الماوس الضلع: نموذج لواسعة النطاق إصلاح العظام الطويلة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Tripuraneni, N., Srour, M. K., Funnell, J. W., Thein, T. Z. T., Mariani, F. V. A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair. J. Vis. Exp. (95), e52375, doi:10.3791/52375 (2015).More

Tripuraneni, N., Srour, M. K., Funnell, J. W., Thein, T. Z. T., Mariani, F. V. A Surgical Procedure for Resecting the Mouse Rib: A Model for Large-Scale Long Bone Repair. J. Vis. Exp. (95), e52375, doi:10.3791/52375 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter