Пластинчатая пластинка представляет собой хрящевой участок в детских длинных костях, где происходит продольный рост. При травме костная ткань может образовывать и ухудшать рост. Мы описываем крысиную модель травмы роста, которая приводит к костной восстановительной ткани, позволяя изучать механизмы восстановления и стратегии регенерации пластин роста.
Третий из всех педиатрических переломов связан с пластиной роста и может привести к нарушению роста кости. Пластина роста (или physis) – это хрящевая ткань, обнаруженная в конце всех длинных костей у детей, которая отвечает за продольный рост костей. После повреждения хрящевая ткань в пластине роста может подвергаться преждевременной оссификации и привести к нежелательной костной восстановительной ткани, которая образует «костный план». В некоторых случаях этот костный план может приводить к деформациям роста кости, таким как угловые деформации, или может полностью остановить продольный рост кости. В настоящее время нет клинического лечения, которое может полностью восстановить поврежденную пластину роста. Используя животную модель травмы роста, чтобы лучше понять механизмы, лежащие в основе формирования костного барьера, и определить способы его подавления – отличная возможность разработать лучшие методы лечения травм растительных пластинок. Этот протокол описывает, как разрушить крысиную проксимальную пластинку роста большеберцовой кости, используя дефект отверстия. Это smaLl модель животного надежно производит костный планшет и может привести к деформациям роста, подобным тем, которые наблюдаются у детей. Эта модель позволяет исследовать молекулярные механизмы формирования костного барьера и служит средством для проверки возможных вариантов лечения травм растительных пластинок.
При травмах растительных пластинок приходится 30% всех педиатрических переломов и может привести к нарушению роста кости 1 . В дополнение к переломам травмы растительных пластин могут быть вызваны другими этиологиями, включая остеомиелит 2 , первичные опухоли костей 3 , радиацию и химиотерапию 4 , и ятрогенный ущерб 5 . Пластина роста (или physis) является хрящевой областью в конце длинных костей детей, которая отвечает за продольный рост кости. Он стимулирует удлинение кости через эндохондральную оссификацию; Хондроциты подвергаются пролиферации и гипертрофии и затем реконструируются входящими остеобластами для образования трабекулярной кости 6 . Пластина роста также является слабой областью развивающегося скелета, что делает ее склонной к травме. Основная проблема, связанная с переломами или травмами в пластинках, заключается в том, что поврежденная ткань хряща в пластине роста может bE заменен нежелательной костной ремонтной тканью, также известной как «костлявый бар». В зависимости от размера и местоположения в пластине роста костный штанга может привести к угловым деформациям или полной остановке роста, разрушительной силе для маленьких детей, которые еще не достигли своей высоты 7 .
В настоящее время нет лечения, которое может полностью восстановить поврежденную пластину роста. Как только костный брусок формируется, клиницист должен решить, удалять или нет хирургическое удаление 8 . Пациенты с по меньшей мере 2 годами или 2 см остаточного скелетного роста и с костным бруском, который составляет менее 50% площади роста, обычно являются кандидатами на резекцию костного шва 8 . Хирургическое удаление костного полотна часто сопровождается вмешательством аутологичного жирового трансплантата, чтобы предотвратить реформацию костной ткани и позволить окружающей не поврежденной пластине роста восстановить рост. Однако эти методы являютсяЭмаль и часто терпят неудачу, что приводит к рецидиву костного стержня и продолжает отрицательно влиять на рост 9 . Существует критическая потребность в разработке эффективных методов лечения, которые не только предотвращают образование костного барьера, но также регенерируют хрящ пластинки роста, тем самым восстанавливая нормальное удлинение кости.
Молекулярные механизмы, лежащие в основе образования костного барьера, еще не полностью выяснены. Более глубокое понимание этих биологических механизмов может привести к более эффективному терапевтическому вмешательству для детей, страдающих травмами растительных пластинок. Поскольку изучение этих механизмов у людей затруднено, использовались модели на животных, особенно крысиная модель повреждения растительных пластин 10 , 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 . Метод, представленный в этомВ статье описывается, как дефект буровой скважины в планшете роста тибиальных крыс приводит к предсказуемой и воспроизводимой восстанавливающей ткани, которая начинает окостенение уже через 7 дней после травмы и образует полностью зрелый костный планшет с ремоделированием через 28 дней после травмы 10 . Это дает небольшую модель животного in vivo, в которой изучаются биологические механизмы формирования костного барьера, а также оцениваются новые методы лечения, которые могут препятствовать костному брусу и / или регенерировать хрящ. Например, эта модель может быть использована для проверки хондрогенных биоматериалов, которые могут регенерировать хрящ хрестоматий и предложить ценную терапию для детей, страдающих травмами растительных пластинок. Методы, представленные в этой статье, будут описаны хирургические методы, используемые для получения травмы растительной пластинки и последующей доставки биоматериалов в место повреждения. Мы также обсудим методы оценки костного образования и восстановления тканей.
Модель животного с травмой роста значительно увеличивает наше понимание биологических механизмов этой травмы, что потенциально приводит к более эффективному терапевтическому вмешательству для детей, страдающих травмами растительных пластинок. Чтобы успешно создать костный планше?…
The authors have nothing to disclose.
Авторы признают финансовую поддержку Национального института артрита и заболеваний опорно-двигательного аппарата и кожных заболеваний Национального института здоровья (NIH) по номеру награды R03AR068087, Академического фонда обогащения Университета Колорадо-школы медицины и Центра регенеративной медицины Гейтса , Эта работа также была поддержана NIH / NCATS Colorado CTSA Grant Number UL1 TR001082. Содержание является исключительной ответственностью авторов и не обязательно отражает официальные взгляды NIH.
Scalpel handle | McKesson | MCK42332500 | |
Needle holder | Stoelting | RS-7824 | |
Adson tissue forceps | Sklar | 50-3048 | |
Iris Scissors | Sklar | 47-1246 | |
Rotary Tool | Dremel | 7700 | Variable speed rotary tool |
Keyless Rotary Tool Chuck | Dremel | 4486 | |
Dental Burs | Dental Burs USA | FG6 | Round carbide bur, ≤2mm |
Steinmann pins | Simpex Medical | T-078 | |
Hair clippers | Wahl | 5537N | |
3-0 PGA surutes | Oasis | MV-J398-V | |
Sterile gauze 2×2" | Covidien | 441211 | |
Povidone Iodine | McKesson | 922-00801 | |
Sterile saline | Vetone | 510224 | |
10 ml luer lock syringe | Becton Dickinson | 309604 | |
23 gauge needle | Becton Dickinson | 305145 | |
Isopropyl alcohol pads | Dynarex | 1113 | |
Isoflurane | IsoFlo | 30125-2 | |
Caliper | Mitutoyo | 500-196-30 | |
Carprofen | Rimadyl | 27180 | |
Buprenorphine | Par Pharmaceuticals Inc | NDC 42023-179 | |
Fenestrated Surgical Drape | McKesson | 25-517 | |
Surgical Gloves | Uline | S-20204 | |
#15 Scalpel Blade | Aven | 44044 | |
9mm wound clips | Fine Science Tools | 12032-09 | |
Reflex clip applier | World Precision Instruments | 500345 | |
Absorbant underpads | McKesson | MON 43723110 | |
Tec 3 Iso Vaporizer | VetEquip | 911103 | |
Germinator 500 | Braintree Scientific | GER 5287-120V | |
Warm water recirculator | Kent Scientific | TP-700 | |
Absorbent Underpads | Medline Industries | MSC281230 |