مظاهرة في الجرذان الدماغية الجلد الجرح نموذج
Summary
الفئران، نظرا لحجمها، وتوافر، وسلوكها سهلة الانقياد بدلا من ذلك، وقد استخدمت كنموذج البحث لسنوات عديدة. والهدف من هذا البروتوكول هو الاستفادة من الفئران باعتبارها الجلد الجرح نموذج الشفاء الدماغية لتوفير معلومات قيمة حول الفيزيولوجيا المرضية من الجروح المزمنة.
Abstract
الميل للجروح المزمنة في البشر يزيد مع الشيخوخة، والحالات المرضية مثل مرض السكري ووظيفة القلب الوعائية ضعف، والضغط غير مرتاح بسبب الجمود. وقد تم تطوير نماذج حيوانية أن محاولة لتقليد هذه الظروف لغرض تعزيز فهمنا للتعقيد الجروح المزمنة. نموذج الموصوفة هنا هو فأر الجلد الدماغية نموذج رفرف الذي يسمح بتخفيض فترة طويلة من تدفق الدم مما أدى إلى الجروح التي تصبح الدماغية وتشبه النمط الظاهري المزمن الجرح (خفض الأوعية الدموية، وزيادة الالتهابات وتأخر إغلاق الجرح). وهو يتألف من رفرف الظهرية bipedicled مع 2 الجروح الدماغية وضعها مركزيا و2 الجروح غير الدماغية الوحشي للرفرف والضوابط. وثمة إضافة جديدة لهذا الدماغية نموذج رفرف الجلد هو وضع ورقة سيليكون تحت رفرف التي تعمل كحاجز وجبيرة لمنع إعادة التوعي والحد من انكماش مثل التئام الجروح. وعلى الرغم منمناقشة باستخدام الفئران لالتئام الجروح الدراسات بسبب الاختلافات التشريحية والفسيولوجية واضحة تماما وذلك مقارنة مع البشر (أي وجود العضلات السبلة العضلية، القصير العمر، وزيادة عدد بصيلات الشعر، وقدرتها على شفاء الجروح المصابة) التعديلات العاملين في هذا النموذج جعله بديلا قيما لنماذج رفرف الجلد الدماغية التي سبق وضعها.
Introduction
تطوير العقاقير الفعالة وغيرها من التئام الجروح العلاجات تتطلب المناسبة في نماذج الجسم الحي، على الرغم من المشاكل المعروفة في ترجمة النتائج في نماذج حيوانية لعلاج الإنسان 1. ما يلي هو وصف لبروتوكول مفصلة لاستخدام نموذج الفئران من الجلد الدماغية التئام الجروح للتحقيق في الآليات التي تعزز فهم المرضية التئام الجروح. أنواع الفئران، وغالبا ما يعملون، نظرا لتوافر واسعة، وحجم ويستخدم طبيعة منصاع للدراسات التئام الجروح كما أنها كبيرة بما يكفي لتوفير مساحة الجلد مناسبة للجرح الجراحي واستئصالية، والتصوير وجمع الأنسجة 2. ومع ذلك فإنه ينبغي أن تؤخذ في الاعتبار حذرا أن الجلد من الفئران والإنسان تختلف تشريحيا، مع الفئران التي أشار إليها الحيوانات فضفاضة البشرة كما. هذه سمة مميزة تسمح الجرح الانكماش، بدلا من الاندمال بتشكل النسيج الظهاري للمساهمة بشكل كبير في إغلاق الجلد الفئران ثounds 2. بالإضافة إلى ذلك، فإن وجود تحت الجلد السبلة العضلات عضلية في الفئران، ويسهم في الشفاء من قبل كل من انكماش الكولاجين وتشكيل 3،4. واعتبرت هذه الفروق التشريحية مهمة جدا في تطوير الفئران الدماغية نموذج الجرح الجلد ونفذت تعديلات محددة لخفض الجرح انكماش وتقليص نفوذ السبلة العضلية في العضلات 5.
في تقرحات القدم السكرية، وقرحة الساق الوريدية، وقرحة الضغط، تأخر الشفاء وتعتبر هذه الجروح المزمنة. وتتميز الجراح التي التهاب المفرط، والذي يمنع الجرح من التقدم إلى مراحل المقبلة من إصلاح الجرح 6. واحدة من العوامل الرئيسية في تطوير الجرح المزمن هو نقص التروية محلية الأنسجة (انخفاض تدفق الدم) 5 المساهمة في عدم القدرة على مسح الالتهاب. في الوقت الذي كان يجري تطوير هذا النموذج والتحقق من صحتها (في 2003-4)، لم تكن هناك نماذج حيوانية الموحدة التي يمكن أن توفر ما يكفي من الأنسجة لاختبار تحريض الأوعية الدموية في السرير الجرح، مرحلة أساسية خلال العادي التئام الجروح والدافع لتطوير هذا النموذج 5. ومع ذلك، فإن النموذج المقدم هنا هو تعديل للنموذج الجرح الدماغية ووصف في الأصل من قبل شوارتز وآخرون. (7) وبعد ذلك تستخدم في شكل معدل تشن وآخرون. 8
في النموذج الجرح الدماغية المعدلة، تم إجراء تغييرات للتحايل على الخصائص التشريحية المذكورة أعلاه من الفئران التي تؤدي إلى الشفاء من الانكماش بدلا من الاندمال بتشكل النسيج الظهاري: (1) يتم إنشاؤها اثنان بجروح استئصالية كاملة سمك ضمن bipedicled رفرف الجلد الظهرية و تتم إزالة العضلات عضلية السبلة من الجرح سرير من تشريح فقط فوق اللفافة العضلية. (2) رفرف نفسها له أبعاد أكثر ضيقة، وضمان أن إمدادات الدم هو عشوائي والجروح التي تقع في منتصف رانه لنقص تروية رفرف. تم إدراج (3) ورقة سيليكون تحت رفرف، ومنع readherence وضخه من رفرف من الأنسجة الكامنة وراءها. انكماش الجرح محدودة (لم يكن القضاء عليها) من خلال ترسيخ أو خياطة رفرف إلى ورقة سيليكون 5.
وقد تم مؤخرا استخدام النموذج في الدراسات التي تتراوح بين الآثار بالأكسجين تحت الضغط على الجرح الدماغية الشفاء 9،10 إلى نقص تروية التئام الجروح في الشباب الذين تتراوح أعمارهم بين 11 مقابل الفئران وثبت أن تكون نموذجا يمكن الاعتماد عليها من نقص تروية الأنسجة لفترة طويلة. كما تم تكييفها أبعاد رفرف bipedicled لسلالات الفئران مختلفة، بما في ذلك سبراغ داولي (11 سم طولا و 2 سم واسعة) والجرذان F344 (10.5 سم طولا و 3.0-3.5 سم واسعة) وغيرها من الأنواع، بما في ذلك الخنازير 12 والفئران 13،14. هذا الفيديو ويستخدم F344 سلالة الفئران الفطرية في المظاهرة من نقص تروية نموذج الجرح الجلد.
كان الموافقة على جميع الإجراءات الحيوانية الواردة أدناه حصول علىإد من جامعة جنة رعاية الحيوان جنوب ولاية فلوريدا (IACUC) والالتزام بجميع متطلبات قانون رعاية الحيوان ودليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية.
Protocol
Representative Results
Discussion
وكان التئام الجروح في الفئران غالبا ما تكون موضع نقاش نظرا لقدرتها على شفاء الجروح المصابة وارتفاع معدل تقلب interanimal 5. كان واحدا من الأهداف الأصلية للنموذج أثناء تطورها لتقليل هذا الاختلاف. تعديلات على عرض رفرف، والحد من عدد من الجروح مع وضع معين (تركزت على ر?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to acknowledge funding support from the University of South Florida, Department of Surgery (Mack Wu, MD, PhD).
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Sil-Tec medical grade sheeting | Technical Products Inc. | 500-3 | nonreinforced, 0.01 inches in thickness |
| Mini Iris scissors, 8cm, curved, SS | World Precision Instruments | #503671 | |
| Ethilon Nylon Sutures | Ethicon | 1964G | black, size 4.0, PC-3 16mm needles (3/8 circle) |
| Laser Doppler Imager | Moor Instruments | moorLDI2-IR | Standard blood flow imager: http://us.moor.co.uk/product/moorldi2-laser-doppler-imager/8 |
| ImageJ | NIH | free download | http://rsb.info.nih.gov/ij/ |
| Mastisol | Henry Schein | Cat # 7289210 | Fisher Scientific NC9774929 |
| Tegaderm | Medical Specialties | 3M1624W | Fisher Scientific NC9922128 |
References
- Ansell, D. M., Holden, K. A., Hardman, M. J. Animal models of wound repair: Are they cutting it. Experimental dermatology. 21 (8), 581-585 (2012).
- Dorsett-Martin, W. A. Rat models of skin wound healing: a review. Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 12 (6), 591-599 (2003).
- Davidson, J. M. Animal models for wound repair. Arch Dermatol Res. 290 (S1-11), (1998).
- Finn, G., Magnus, S. A., Tonny, K. Models for use in wound healing research: A survey focusing on in vitro and in vivo adult soft tissue). Wound Repair and Regeneration. 8, (2000).
- Gould, L. J., Leong, M., Sonstein, J., Wilson, S. Optimization and validation of an ischemic wound model. Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 13 (6), 576-582 (2004).
- Loots, M. A., et al. Differences in cellular infiltrate and extracellular matrix of chronic diabetic and venous ulcers versus acute wounds. The Journal of investigative dermatology. 111 (5), 850-857 (1998).
- Schwartz, D. A., Lindblad, W. J., Rees, R. R. Altered collagen metabolism and delayed healing in a novel model of ischemic wounds. Wound Repair Regen. 3 (2), 204-212 (1995).
- Chen, C., et al. Molecular and mechanistic validation of delayed healing rat wounds as a model for human chronic wounds. Wound Repair and Regeneration. 7, (1999).
- Zhang, Q., Chang, Q., Cox, R. A., Gong, X., Gould, L. J. Hyperbaric oxygen attenuates apoptosis and decreases inflammation in an ischemic wound model. The Journal of investigative dermatology. 128 (8), 2102-2112 (2008).
- Zhang, Q., Gould, L. J. Hyperbaric oxygen reduces matrix metalloproteinases in ischemic wounds through a redox-dependent mechanism. The Journal of investigative dermatology. 134 (1), 237-246 (2013).
- Moor, A. N., et al. Consequences of age on ischemic wound healing in rats: altered antioxidant activity and delayed wound closure. Age (Dordrecht, Netherlands). 36 (2), 733-748 (2014).
- Roy, S., et al. Characterization of a preclinical model of chronic ischemic wound). Physiological genomics. 37 (3), 211-224 (2009).
- Biswas, S., et al. Hypoxia inducible microRNA 210 attenuates keratinocyte proliferation and impairs closure in a murine model of ischemic wounds. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (15), 6976-6981 (2010).
- Winocour, S., Vorstenbosch, J., Trzeciak, A., Lessard, L., Philip, A. CD109, a novel TGF-beta antagonist, decreases fibrotic responses in a hypoxic wound model. Exp Dermatol. 23 (7), 475-479 (2014).
