המטרה של פרוטוקול זה היא ליצור מודל שבר הקשורות אוסטאופורוזיס בחוליות עירום עכברוש יכול להיות הערכה longitudinally ויוו באמצעות semiautomated microcomputed מבוססי טומוגרפיה כמותיים וניתוח מבני.
שברי לחץ בחוליות הקשורים לאוסטאופורוזיס (OVCFs) הם צורך נפוצות, קליניות קלינית עם הגדלת שכיחות כמו גילאי אוכלוסיית העולם. מודלים OVCF בעלי חיים חיוניים לפיתוח אסטרטגיות הנדסת רקמות translational פרה. בעוד מספר מודלים קיימת כעת, פרוטוקול זה מתאר שיטת אופטימיזציה עבור גרימת מספר פגמים בחוליות מאוד לשחזור חולדה עירום בודד. טומוגרפיה ממוחשבת הרומן האורך microcomputed semiautomated (µCT)-המבוססת על ניתוח מבנה כמותית של הליקויים בחוליות גם מפורט. בקצרה, חולדות היו עם תמונה-הזמן מרובות נקודות לאחר הניתוח. יום 1 הסריקה הייתה reoriented למיקום סטנדרטי, אמצעי אחסון רגיל עניין הוגדרה. µCT הבאים סריקות של כל עכברוש נרשמו באופן אוטומטי כדי לסרוק את יום 1 אז באותו אמצעי אחסון של עניין היה מכן נותחו כדי להעריך על היווצרות עצם חדשה. גישה זו תכליתי ניתן להתאים מגוון רחב של דגמים אחרים שבו ניתוח מבוססת הדמיה האורך יכול להפיק תועלת יישור מדויק של semiautomated תלת-ממד. יחדיו, פרוטוקול זה מתאר מערכת ברצון לכימות בקלות לשחזור למחקר אוסטאופורוזיס ועצמות. הפרוטוקול המוצע לוקח 4 חודשים כדי לגרום לאוסטאופורוזיס בחולדות ovariectomized עירום ובין h 2.7 ו- 4 כדי ליצור תמונה, לנתח שני פגמים בחוליות, בהתאם לגודל רקמות וציוד.
יותר מ-200 מיליון אנשים ברחבי העולם סובלים אוסטאופורוזיס1. הבסיסית פתולוגיים הדירי צפיפות המינרלים של העצם (BMD) ולהגדיל המיקרו-ארכיטקטורה עצם שינו העצמות השבריריות, וכתוצאה מכך את הסיכון היחסי של שבר2. אוסטאופורוזיס היא נפוצה כל כך מזיק לבריאות אשר הגדיר זאת יש חשיבות מרכזית בבריאות הציבור. יתר על כן, כאשר אוכלוסיית העולם צפוי גיל, אוסטאופורוזיס צפוי להפוך שכיחה אפילו יותר.
שברי לחץ בחוליות osteoporotic נמצאים השברים הנפוצים השבריריות, מוערך יותר 750,000 לשנה בארצות הברית. והם קשורים עם תחלואה משמעותית, באותה מידה כפי שיעור התמותה גבוה יותר פי 9-3. בניסויים קליניים, כעת זמין התערבויות כירורגיות, כגון vertebroplasty ו- kyphoplasty, נמצאו להיות לא אפקטיבי יותר מאשר שאם הטיפול4,5, עוזב רק לניהול כאב הזמינים לחולים אלה. מאז טיפולים שוטפים OVCF מוגבלים, זה הכרחי כדי לפתח מודל חיה שיכולים לשכפל את עצמם הפרעת6,7,8. מודלים בעלי חיים כזה יכול להקל על החקירה של שיטות הטיפול הנוכחי והן לפיתוח טיפולים זה יתורגם הקלינית. אוסטאופורוזיס המושרה ומתמשכת בחיות מודל דרך המינהל של דיאטה נמוכה-סידן (LCD) בשילוב עם ovariectomy1,9,10,11, 12 , 13 , 14 , 15. לדגמן עוד יותר את איבוד העצם המשויך OVCFs, פגמים העצם בחוליות הוקמו חולדות immunocompetent osteoporotic 16,17,18,19, 20,21,22,23,24. בעבודה זו, מוצג מודל פגם בחוליות של חולדות immunocompromised עם אוסטיאופורוזיס מעוצבת. מודל חדש זה יכול לשמש כדי להעריך טיפולים מבוססי תאים מעורבים בתאי גזע שמקורם מקורות שונים, מינים עבור התיקון של שברים מאתגר, כגון OVCFs.
עצם הדמיה היא חלק חיוני של הערכת של שברים, מחלות עצם. שיטות הדמיה מתקדמות פותחו עבור הערכה מדויקת של שינויים מבניים עצם והתחדשות אסטרטגיות25. ביניהם, µCT הדמיה התפתחה שיטה לא פולשנית, קל לשימוש, וזולה שמספקת תמונות תלת-ממד ברזולוציה גבוהה. הדמיה µCT יש כמה יתרונות על פני באופנים בהערכת חולי אוסטיאופורוזיס, כפי שהוא מציע תלת-ממד ברזולוציה גבוהה עצם המיקרו-ארכיטקטורה26 ואז ניתן לנתח באופן כמותי. האחרון יכול לשמש לאחר מכן כדי להשוות את ההשפעות הטיפוליות הטיפולים המוצע. אכן, אין ויוו µCT הדמיה הוא תקן הזהב עבור התחדשות פגם בחוליות ניטור16,1,27. עם זאת, מספר פרסומים28,29,30,31 המועסקים הרשמה אוטומטית כלים כדי לצמצם את התלות המשתמש, אינטרפולציה משוא דיוק שגיאה של µCT הדמיה המבוססת על ניתוח. לאחרונה, היינו הראשונים להשתמש הליך רישום כדי לשפר את הניתוח של התחדשות העצם ב עצם מתוקננת void, כמוסבר זה פרוטוקול32 .
השיטה המתוארת כאן יכול לשמש כדי לחקור את ההשפעה של טיפולים חדשניים תא עבור OVCFs, באין מפריע על-ידי מארח התגובות T-cell שידחה תאים xenogeneic או allogeneic. אוסטאופורוזיס מושרה בחולדות צעירות דרך ovariectomy (OVX) ו- 4 חודשים של LCD. בגילו הצעיר של החולדות OVX, בשילוב עם צג ה-LCD מותר, לנו להגיע של מסת העצם שיא נמוך, מחקה באוסטיאופורוזיס בגיל המעבר על ידי המוביל אובדן עצם בלתי הפיך. זו יכולה להיות מוסברת חלקית על ידי העובדה כי, במהלך ה-LCD ו- בסביבות 3 חודשים של גיל, המעבר חולדות העצם כדי שיפוצים שלב לחוליות המותניים,33, ובכך מגדיל את הסבירות של שמירה על אוסטאופורוזיס מעל הגיע הזמן. באמצעות חיות צעירות הופך מודל זה יותר חסכוני, כפי שהם עולים פחות. בכל זאת, זה מוגבל על ידי מטבעו לא והיוו השינויים הביולוגיים לחיה המזדקנת.
אוסטאופורוזיס היא הגורם הנפוץ ביותר של שברים בחוליות הנגרמת על ידי עומס גובר על עמוד השדרה ועל התוצאה בקריסת הגוף בחוליות. עם זאת, כמעט בלתי אפשרי לייצר פציעה מכרסם אותנטי משכפל התמוטטות בחוליות דומה. במקום זאת, החוקרים ליצור חלל גלילי במרכז הגוף בחוליות לחקות OVCFs16,<sup clas…
The authors have nothing to disclose.
המחקר נתמך על ידי מענק ממכון קליפורניה עבור הרגנרציה לרפואה (CIRM) (TR2-01780).
Isoflurane | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 501017 | |
BetadineSolution | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 4677 | |
Chlorhexidine Gluconate2%scrub | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 510083 | |
Isopropyl Alcohol 70%-quart | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 501044 | |
Carprofen | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 26357 | |
Buprenorphine0.3mg/mL | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 56163 | |
Ovariectomized Athymic nude rats | Harlan Laboratories, Indianapolis, IN | Hsd:RH-Foxn1 rnu | |
Low calcium food | Newco Distributors, Inc., CA | 1814948 (5AV8 AIN-93M w/low calcium) | |
Phosphate Buffered Saline | Life Technologies Corporation | 14190250 | |
Dermabond | J AND J ETHICON | DHVM12 | |
Anesthesia machine | Patterson Scientific | TEC 3EX | |
Slide Top Induction Chambers | Patterson Scientific | 78917833 | |
ProStation Heated Workstation | Patterson Scientific | 78914731 | |
Surgical drape | HALYARD HEALTH INC | 89101 | |
Magnetic fixator retraction system | Fine Science Tools, Inc., CA | 18200-50 | |
Dissecting Scissors, 10cm, Curved, SS | World Precision Instruments, FL | 14394 | |
Iris Scissors, 11.5cm, 45°Angle, Serrated, Sharp/Sharp | World Precision Instruments, FL | 503225 | |
Forceps, no. 5 | World Precision Instruments, FL | 555048FT | |
Micro Mosquito Hemostatic Forceps | World Precision Instruments, FL | 503360 | |
Sterile cotton gauze | Medtronic, MINNEAPOLIS, MN | 9024 | |
Absorption Spears – Mounted/Sterile | Fine Science Tools, CA | 18105-01 | |
Syringe, 1 ml | TERUMO TERUMO MED | SS-01T | |
Needle, 25gauge | BD MED SYS INJECTION SYS | 305127 | |
Laminar flow hood | Baker | SterilGARD e3-Class II Type A2 Biosafety Cabinet | |
Thermal Cautery Unit | World Precision Instruments, FL | 501292 | |
Micro-Drill OmniDrill115/230V | World Precision Instruments, FL | 503598 | |
Trephines for Micro Drill, 2mm diameter | Fine Science Tools, CA | 18004-20 | |
3-0 Vicryl undyed 27” SH taper | J AND J ETHICON | 1663G | |
4-0 Ethilon black 18” PC3 conventional cutting | J AND J ETHICON | 1954G | |
Conebeam in vivo microCT (vivaCT 40) | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
SCANCO Medical microCT systems software suite | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
Analyze software | Biomedical Imaging, Mayo Clinic, Rochester, MN | Analyze 12 | Image analysis software |
Veterenery eye ointment |