Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Biology
Click here for the English version

Biology

Мышь Модель поясничного позвоночника нестабильности

Published: April 23, 2021 doi: 10.3791/61722
Automatic Translation
1, 1, 2, 2
1Spine Research Institute, Longhua Hospital, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, 2Department of Integrative Medicine, Huashan Hospital, Fudan University

Summary

Мы разработали поясничную межпозвонковую модель дегенерации диска мыши путем ресекции L3-L5 спиновых процессов наряду с над- и межколовых связок и отслоения параспинозных мышц.

Abstract

Межпозвонковая дегенерация диска (IDD) является распространенным патологическим изменением, ведущим к боли в пояснице. Необходимы соответствующие модели животных для понимания патологических процессов и оценки новых препаратов. Здесь мы представили хирургически индуцированной поясничной нестабильности позвоночника (LSI) мыши модель, которая развивается IDD, начиная с 1 недели после операции. В деталях мышь под наркозом оперировали разрезом нижней части спинки спинного сустава, L3-L5 спинозговой экспозицией процессов, отслоением параспинозных мышц, ресекцией процессов и связок, закрытием кожи. Для наблюдения были выбраны L4-L5 IVD. Модель LSI развивает поясничный IDD по пористости и гипертрофии в конечных пластинах на ранней стадии, уменьшение объема межпозвонкового диска, усадка в ядре пульпу на промежуточной стадии, и потеря костной массы поясничных позвонков (L5) на более позднем этапе. Модель мыши LSI имеет преимущества сильной работы, не требует специального оборудования, воспроизводимости, недорогой, и относительно короткий период развития IDD. Тем не менее, операция LSI по-прежнему травма, которая вызывает воспаление в течение первой недели после операции. Таким образом, эта модель животного подходит для изучения поясничного IDD.

Introduction

Межпозвонковая дегенерация диска (IDD) широко наблюдается у пожилых людей и даже молодых людей, вызванных многимифакторами 1. Хирургия для пациентов, которые страдают от IDD, вызывая боли в пояснице и нарушения движения, как правило, выполняется на более поздней стадии или в тяжелых случаях и имеет потенциальные риски, такие как несоюз илиинфекция 2. Идеальное неосуществимое лечение требует всестороннего понимания механизма ИДД. Модель IDD животных служит важным инструментом для изучения механизма IDD и оценки лечения IDD.

Более крупные животные были выбраны для IDD моделей, таких как приматы, овцы, козы, собаки и кролики из-за их сходства с анатомической структурой человека в значительной степени и сильной оперируемости с точки зрения размера межпозвоночных дисков (IVDs)3,4,5,6,7,8. Тем не менее, эти модели животных являются трудоемкими и экономическиинтенсивными 9. Мышь IVD является плохое представление человека IVD на основе геометрических измерений соотношения сторон, ядра пульпус к соотношению области диска, и нормализованнойвысоты 10. Несмотря на разницу в размерах, мышь поясничного сегмента IVD обладает механическими свойствами, похожими на IVD человека, такими как сжатие и жесткостьксерсиона 11. Кроме того, модель мыши IDD имеет преимущество низкой стоимости, относительно короткие разработки IDD, и больше вариантов для генетически модифицированных животных и антител, используемых в дальнейшихмеханистических исследований 12,13,14,15.

Экспериментальные модели IDD отличаются от индукторов и приложений. Например, дегенерация внеклеточной матрицы (ECM), вызванная коллагеназой, подходит для исследования регенерации ECM16. Генетически модифицированный фенотип подходит для изучения функции гена в процессе IDD и в генетической терапии17. Annulus волокнистый разрез и дым модели имитируют травмы и не-воспаление индуцированной IDD12,18.

Нестабильность позвоночника (СИ) приводит к нестабильному позвоночнику, который находится не в оптимальном состоянии равновесия. Это может быть вызвано ненормальным движением поясничного сегмента движения из-за слабости окружающих поддерживающих тканей, таких как связки и мышцы. Он также часто видели после операции синтеза позвоночника19. SI считается основной причиной IDD. Таким образом, мы стремимся разработать модель СИ мышей (сосредоточены на поясничном отделе позвоночника), который имитирует процессидентификации человека 20,21.

В протоколе мы ввели процедуру установления поясничной нестабильности позвоночника (LSI) мышиной модели путем ресекции поясничной трети (L3) до поясничного пятого (L5) спинных процессов наряду с надпозиционными и межспинистыми связками(рисунок 1A,B). Модель животных развивает IDD уже через 1 неделю после операции, о чем свидетельствуют гипертрофия и пористость в конечных пластинах (EPs). Объем IVD начинает уменьшаться через 2 недели после операции в течение 16 недель вместе с увеличенным показателем IVD, что указывает на степень IDD. Мы считаем, что подробная и визуализирована процедура полезна для исследователей, чтобы установить модель мыши LSI в своей лаборатории и применять к исследованиям IDD по мере необходимости.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Описанные исследования соответствуют Руководящим принципам по уходу и использованию лабораторных животных Национальных институтов здравоохранения и были одобрены Шанхайский университет традиционной китайской медицины уход за животными и использования комитета. Все хирургические манипуляции проводились под глубокой анестезией, и животные не испытывают боли ни на одном этапе во время процедуры.

1. Предостановимая подготовка

  1. Стерилизация инструмента: Паровая стерилизация хирургических инструментов в автоклаве (121 градус по Цельсию в течение 15 минут) до операции. Упакуйте инструменты в металлический контейнер и поддерживайте их до тех пор, пока они не будут использованы в операции.
  2. Хирургия установки платформы: Назначить скамейке площадью не менее 60 см х 60 см для операции. Очистите поверхность территории 75% алкоголем и накройте одноразовым медицинским полотенцем. Поместите стерильный пакет хирургических инструментов, реагентов, хирургических предметов на одноразовое медицинское полотенце в верхней части 1/3 области. Оставьте оставшиеся 2/3 площади чистыми для хирургической операции. Добавьте хотпад под хирургическую площадку для тепловой поддержки.
  3. Подготовка животных
    1. Поместите животное (C57BL/6J мышей, мужчин, 8-недельный) в индукционной камере. Включите испаритель на уровне индукции 4% для изофлюрана и 4 л/мин для кислорода. После того, как животное полностью обезболено, поддерживать анестезию с конусом носа и анестезии доставки на уровне 1,5% для изофлюрана и 0,4 л / мин для кислорода во время операции. Мониторинг животного для дыхания.
    2. Нанесите хлортетрациклин гидрохлорид глаз мазь для предотвращения сухости роговицы во время операции.
    3. Бритье хирургической области на спинной поверхности от нижней грудной области до верхней части сакральной области с помощью небольшого триммера животных. Удалите бритый мех салфетками.
    4. Нанесите крем на бритую область и оставьте там не более 3 минут. Снимите крем с марлей и промойте 2 мл 0,9% стерильного солевого раствора.
    5. Поместите изготовленную на заказ хирургическую цилиндрическую площадку(рисунок 2A) под брюшную полость мыши, чтобы поднять поясничный отдел позвоночника и облегчить хирургическую операцию.

2. Воздействие поясничного третьего до поясничного пятого (L3-L5)спинных процессов

  1. Используйте указательный палец, чтобы коснуться подкожных спинных процессов поясничных позвонков, которые являются более внешними, и сравнить с грудными позвонками и сакральными позвонками для определения поясничной области.
  2. Промыть кожу с помощью 75% алкоголя. Выполните 3-4 см средней линии кожи разрез над областью пиломатериалов от середины грудной области до бедра с помощью скальпеля лезвие подвергать фасции.
  3. Определите поясничный отдел позвоночника по морфологии задней фасции, вставленной на кончики спинных процессов. В деталях, третий поясничный (L3) к первому сакральной (S1) фасции отличаются от других фасции их "V" формы. Последний наконечник "V" соединяется с первой сакральной (S1) фасцией и первый наконечник "V" соответствует спиновому процессу L3 (рисунок 2B).
  4. Сделайте задние параспинозные разрезы мышц вдоль спинных процессов от L3 до L5 с обеих сторон боковой с лезвиемскальпеля (рисунок 2C). Контролировать глубину разреза к граням, чтобы уменьшить кровоизлияние.
  5. Разделите мышечные слои, используя два офтальмологических типса, чтобы подвергать L3 L5 спинозговых процессов и надспинозных связок.

3. Ресекция L3-L5 спинных процессов вместе с связками

  1. Отдельные отдельные спинные процессы, отрезав межспиновые связки с помощью ножниц Венеры(рисунок 2D).
  2. Resect L3-L5 спинных процессов вместе с межспинозных связок с ножницами Венеры (Рисунок 2E).
  3. Шов разреза кожи стерильным шелком плетеный (размер шва 5.0) без присоединения парапозвоночных мышц.
  4. Применить хлортетрациклин гидрохлорид глаз мазь для хирургического сайта.
  5. Администрирование Бупренорфин-SR (25 uL на грамм веса мыши) сразу после операции LSI для анальгезии.
  6. Поместите животных в теплую камеру и следите во время восстановления после анестезии. Мониторинг потребления пищи и воды, прежде чем вернуть животных в домашнюю клетку.
  7. Мониторинг животного один раз в день в течение первых 3 дней после операции. Зверь должен иметь нормальный аппетит и должен исцелить без признаков гноя, кровоизлияния или отеков. Они могут иметь незначительные нарушения в передвижении.
  8. Проводить фиктивные операции только путем отслоения задних парапозвоночных мышц от позвонков L3-L5.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Модель мыши LSI применяется в исследованиях механизма IDD, лечения IDD, дегенерации эндплейт (EP), такой как склероз, и сенсорной иннервации в EP20,21,22,23. Мышь LSI разрабатывает IDD и EP дегенеративные изменения, как было определено, за счет снижения объема и высоты IVD, увеличения объема EP, а также увеличения IVD и EP баллов.

Вскрытый и фиксированный нижний грудной и поясничный отдел позвоночника были исследованы с высоким разрешением микро-компьютерной томографии (КТ),как описано ранее 20,21. Нижний грудной поясничный отдел с ребрами были включены для идентификации L3-L5 позвонков(рисунок 3A). Рентгеновские снимки позвоночника L3-L5 на боковом представлении указывают на существование и несуществование спинных процессов в группах Sham и LSI(рисунок 3B). Результаты яснее 3D-реконструкции L3-L5 позвоночника на левой передней косой зрения (рисунок 3C) и поперечное изображение L3- L5 позвонков (Рисунок 3D).

Коронаические изображения L4-L5 IVD были использованы для выполнения 3D гистоморфометрического анализа IVD20 (рисунок 4A). Объем IVD определяется как область интереса (ROI), покрывающая все невидимое пространство между позвонками L4 и L5. Параметр: ТЕЛЕВИЗОР (общий объем ткани) был использован для 3D структурного анализа(рисунок 4B). Объем IVD значительно увеличился за 1 неделю после операции и начал уменьшаться с 2 недель до 16 недель после операции, как это наблюдается на рисунке 4C.

Высота пространства IVD варьировалась от передней до задней(рисунок 4E,G). LSI значительно повлиял на заднюю часть объекта. Таким образом, задняя треть корональной плоскости пространства IVD была выбрана для измерения высоты IVD(рисунок 4D,E). Высота IVD снизилась с 2 недель до 16 недель после операции(рисунок 4F), что соответствовало выводам в объеме IVD(рисунок 4C).

Корональные изображения пространства L4-L5 IVD были применены к 3D гистоморфометрическому анализу как черепных, так и каудальных эндплейтов (Eps)(рисунок 5A). Объем endplate (EP) определяется для покрытия видимой костлявой пластины рядом спозвонками (рисунок 5A,B)21. Передняя четверть корональной плоскости из пяти последовательных изображений черепа EP были использованы для 3D реконструкции (Рисунок 5C), который показал увеличение полостей в черепных EP у мышей LSI (Рисунок 5D). Результаты также были указаны увеличением доли значений трабекулярного разделения, которые были больше или равны 0,089(рисунок 5E). Между тем, объемы ЕР значительно увеличились после операции(рисунок 5F). Caudal EPs обладают аналогичным фенотипом LSI(рисунок 5G,H), чтоуказывает на то, что LSI приводит к гипертрофии EP и увеличению полостей.

L5 позвоночных тел были реконструированы путем рисования контуров всех поперечных разделов каждого L5 позвонков тела без аксессуаров и преобразования всех 2D изображений в 3D-модели. Строительство и анализ велись с помощью коммерческого программного обеспечения (например, NRecon v1.6 и CTAn v1.9, соответственно). Объемы L5 позвонка немного увеличить после операции, но только статистическая разница между фиктивным группы и 16-недельной группы LSI(рисунок 6B). Значительное снижение BV /TV также присутствовал 16 недель после операции, что свидетельствует о том, что LSI вызывает потерю позвоночника на более позднем этапе(рисунок 6A,C).

LSI вызывает дегенерацию IVD и дегенерацию EP, о чем свидетельствует увеличение ivD и EPбаллов 24 (Рисунок 7A,C). В группах LSI(рисунок 7B)было ускорено сокращение внутриклеточных вакуол клеток ядра пульпуза. Увеличение полостей в LSI EPs(рисунок 7D) сопровождается увеличением числа остеокластов, как указано на окрашивание ловушки (Рисунок 7E,F).

Данные были показаны как среднее ± s.d. Статистическая значимость была определена t-тестом студента. Уровень значимости был определен как p lt; 0.05. Все анализы данных проводились с использованием SPSS 15.0.

Figure 1
Рисунок 1: Схема модели мыши LSI. (A)Анатомия L3-L5 позвонков в нижней части спины мыши. (B)Ресекция спинных процессов наряду с межспинистыми связками и надспинозными связками (отмечены бледными). Красная пунктирная линия указывает на плоскость сечения. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 2
Рисунок 2: Воздействие L3-L5 спинных процессов и LSI операции. (A)Под брюшком мыши помещается цилиндрическая подушечку на заказ. (B) Воздействие поясничных фасции и идентификация L3 до S1 спинных процессов "V" формы. (C) Боковые параспинозные разрезы мышц по обе стороны от L3 до L5 спинных процессов. (D)Воздействие отдельных спинозговой процессов, отрезав межспинистые связки. (E)Ресекция L3-L5 спинных процессов с меж- и надкрутых связок. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 3
Рисунок 3: Идентификация LSI по КТ. (A)Локализация L3-L5 позвонков ребрами с грудными позвонками в рентгеновских лучах. (B) Рентгеновские лучи на боковой вид и (C) 3D реконструкции на левой передней косой вид L3-L5 позвонков в Шам и LSI групп. (D)Поперечная плоскость поясничного позвонка с ресекцией спинного процесса. (D) был изменен с Бьян и др.21. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 4
Рисунок 4: LSI уменьшает объем IVD. (A)Последовательные изображения невидимого пространства (красный) между L4 и L5 EPs используются для 3D-реконструкции. (B) ОБЪЕМ IVD определяется телевизором (A). (C)Количественная оценка объема L4-L5 IVD в пяти точках времени после операции. N 8 евро за группу. Данные отображаются как среднее ± s.d.и p'lt; 0.05, plt; 0.01 против Sham. (D) Поперечная плоскость и (E) середине сагиттаальной плоскости поясничных позвонков органов. Синие двойные стрелки указывают на диаметр антеропостериора. желтая линия указывает на заднюю плоскость 1/3. (F) Реконструкция черепных и каудальных EPs с использованием пяти последовательных изображений задней 1/3 корональной плоскости L4-L5. Красный цвет указывает на пространство IVD. (G)Середина сагиттаальной плоскости L4-L5. (C) был изменен из Бьян и др.20. (F,G) были изменены из Бьян и др.21. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 5
Рисунок 5: LSI вызывает гипертрофию и пористость EP. (A)Корональная плоскость L4-L5. Красная пунктирная линия указывает на изображение каудального EP, используемого для 3D-строительства. (B)Реконструкция каудала L4 и черепного L5. Синий мультфильм указывает caudal EP L4-L5. (C)Середина сагиттаальной плоскости L4-L5. Синие двойные стрелки указывают на диаметр антеропостериора. на желтой линии указывается передний 1/4 плоскости. (D)Реконструкция черепных EPs пятью последовательными изображениями передней плоскости 1/4 L4-L5. (E,G) Процент трабекулярного распределения разделения черепных(E) икаудальных(G) EPs,полученных в результате анализа КТ. (F,H) Количественная оценка черепа(F)и каудала(H). L4-L5 EP объем в указанных точках времени. N 8 евро за группу. Данные отображаются как среднее ± s.d.' p lt; 0,05 против. притворство. (D-H) были изменены из Бьян и др.21. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 6
Рисунок 6: LSI вызывает потерю костной массы позвонков на поздней стадии. (A)Реконструкция L5 позвонков в 16-недельных группах Sham и LSI. (B,C) Количественная оценка L5 позвоночного телевизора(B) и BV/TV (C). N 8 евро за группу. Данные отображаются как среднее ± s.d.' p 'lt; 0.05, p lt; 0.01 против. притворство. (B) был изменен с Бьян и др.21. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Figure 7
Рисунок 7: LSI приводит к дегенерации IVD и EP. (A) IVD оценка в LSI или фиктивных мышей, как признак дегенерации IVD. (B) Представитель изображения Safranin O окрашивания для NPs в L4-L5 IVD. Белый цвет указывает на вакуолы. Красный цвет указывает на протеогликан. (C) EP оценка в LSI или фиктивной группы, как признак дегенерации EP. (D) Представитель изображения Safranin O-Fast зеленого окрашивания для caudal L4-L5 EPs. Зеленые/голубые пятна кальцифицированных полостей. (E) Представитель изображения ловушки окрашивания для caudal L4-L5 EPs. Фиолетовый указывает наловушку. N 6 евро за группу. Данные отображаются как среднее ± s.d.' p 'lt; 0.05, p lt; 0.01 против. притворство. (F) Количественная оценкаловушки и остеокластов в (E). (A,B) были изменены из Бьян и др.20. (C-F) были изменены из Бьян и др.21. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Мы разработали модель поясничной нестабильности позвоночника мыши на основе модели мыши шейного спондилоза, в которой задние парапозвонковые мышцы из позвонков были отделены и спинные процессы вместе с супраспинозными и межспыльными связками были resected25. Мы провели аналогичную операцию на поясничном отделе позвоночника, который имеет более заметные спинные процессы. Модель мыши LSI разработала аналогичный IDD в поясничном отделе позвоночника.

Преимущества модели LSI включают сильную работоспособность, отсутствие требований к специальному оборудованию, воспроизводимость и относительно короткий период разработки IDD.

Некоторые ключевые моменты представлены здесь, чтобы помочь улучшить уровень успеха во время операции. Это также критические шаги. Во-первых, удалить волосы на нижней части спины, как ясно, насколько это возможно, потому что любые бритые волосы, оставленные в ране может вызвать анафилактическую реакцию. Во-вторых, цилиндрические колодки или любой другой колодки рекомендуется поднять поясничных позвонков. В-третьих, используйте микро ножницы для контроля глубины разреза и кровоизлияния. Когда гематоколия заметили во время операции, остановить операцию и пожертвовать мыши, поскольку мышь не выживет во время или после операции. В-четвертых, повторное присоединение параспинозных мышц не рекомендуется, потому что повторное присоединение может составить нестабильность. В-пятых, полная ресекция всех спинных процессов L3-L5 снижает изменчивость в отдельной модели. В-шестых, избегайте травмирования окружающих нервов и кровеносных сосудов, в противном случае у мыши могут развиться не канонические патологические изменения. Если модели не демонстрируют типичный фенотип, как показано в результатах, проверьте выше шесть пунктов.

Успех этой модели LSI можно оценить по двум золотым стандартам, включая уменьшенный объем IVD, измеряемый МРТ мелких животных или КТ, и оценку IVD на основе гистологического наблюдения. Модель LSI разрабатывает IDD уже через 2 недели после операции LSI, но развивается пористость в endplate уже через 1 неделю, как наблюдается. Он подходит для изучения на ядро целлюлозной усадки, эндплейт склероз, IDD, связанных с остеокласт-индуцированных цитокинов, IDD-индуцированного остеопороза (16 недель после LSI) и т.д.

В модели LSI есть некоторые ограничения. Операция LSI является относительно большой травмой для мыши. Воспаление неизбежно и обычно наблюдается в течение 7 дней после операции. Таким образом, эта модель не подходит для наблюдения за ранними патологическими изменениями IDD, особенно в течение 7 дней, вызванными механическими изменениями нагрузки.

Модель может быть изменена путем таргетинга на различные поясничные позвонки,такие как L 5 только или от L1 до L5. Здоровый контроль также рекомендуется в дополнение к фиктивных групп.

Таким образом, мы разработали хирургическую индуцированную модель поясничной мыши IDD и визуализировали процедуру, чтобы помочь другим воспроизвести модель животного и применить ее в исследованиях IDD.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Авторов нечего раскрывать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (81973607) и Основными исследованиями и разработками лекарственных препаратов (2019-X09201004-003-032) от Министерства науки и техники Китая.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Chlortetracycline Hydrochloride Eye Ointment Shanghai General Pharmaceutical Co., Ltd. H31021931 Prevent eye dry, Prevent wound infection
C57BL/6J male mice Tian-jiang Pharmaceuticals Company (Jiangsu, CN) SCXK2018-0004 Animal model
Disposable medical towel Henan Huayu Medical Devices Co., Ltd. 20160090 Platform for surgical operation
Inhalant anesthesia equipment MIDMARK Matrx 3000 Anesthesia
Isoflurane Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd. 1903715 Anesthesia
Lidocaine hydrochloride Shandong Hualu Pharmaceutical Co., Ltd. H37022839 Pain relief
Medical suture needle Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd. 20S0401J Suture skin
Ophthalmic forceps Shanghai Medical Devices (Group) Co., Ltd. Surgical Instruments Factory JD1050 Clip the skin
Ophthalmic scissors(10cm) Shanghai Medical Devices (Group) Co., Ltd. Surgical Instruments Factory Y00030 Skin incision
silk braided Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd. 11V0820 Suture skin
Small animal trimmer Shanghai Feike Electric Co., Ltd. FC5910 Hair removal
Sterile surgical blades(12#) Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd. 35T0707 Muscle incision
Veet hair removal cream RECKITT BENCKISER (India) Ltd NA Hair removal
Venus shears Mingren medical equipment Length:12.5cm Clip the muscle and spinous process

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Makino, H., et al. Lumbar disc degeneration progression in young women in their 20's: a prospective ten-year follow up. Journal of Orthopaedic Science: Official Journal of the Japanese Orthopaedic Association. 22 (4), 635-640 (2017).
  2. Lee, Y. C., Zotti, M. G. T., Osti, O. L. Operative management of lumbar degenerative disc disease. Asian Spine Journal. 10 (4), 801-819 (2016).
  3. Wei, F., et al. In vivo experimental intervertebral disc degeneration induced by bleomycin in the rhesus monkey. BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 340 (2014).
  4. Lim, K. Z., et al. Ovine lumbar intervertebral disc degeneration model utilizing a lateral retroperitoneal drill bit injury. Journal of Visualized Experiments: JoVE. (123), e55753 (2017).
  5. Zhang, Y., et al. Histological features of the degenerating intervertebral disc in a goat disc-injury model. Spine. 36 (19), 1519-1527 (2011).
  6. Bergknut, N., et al. The dog as an animal model for intervertebral disc degeneration. Spine. 37 (5), 351-358 (2012).
  7. Kong, M. H., et al. Rabbit Model for in vivo Study of Intervertebral Disc Degeneration and Regeneration. Journal of Korean Neurosurgical Society. 44 (5), 327-333 (2008).
  8. Gullbrand, S. E., et al. A large animal model that recapitulates the spectrum of human intervertebral disc degeneration. Osteoarthritis and Cartilage. 25 (1), 146-156 (2017).
  9. Jin, L., Balian, G., Li, X. J. Animal models for disc degeneration-an update. Histology and Histopathology. 33 (6), 543-554 (2018).
  10. O'Connell, G. D., Vresilovic, E. J., Elliott, D. M. Comparative intervertebral disc anatomy across several animal species. 52nd Annual Meeting of the Orthopaedic Research Society. , (2006).
  11. Elliott, D. M., Sarver, J. J. Young investigator award winner: validation of the mouse and rat disc as mechanical models of the human lumbar disc. Spine. 29 (7), 713-722 (2004).
  12. Ohnishi, T., et al. In vivo mouse intervertebral disc degeneration model based on a new histological classification. Plos One. 11 (8), 0160486 (2016).
  13. Vo, N., et al. Accelerated aging of intervertebral discs in a mouse model of progeria. Journal of Orthopaedic Research. 28 (12), 1600-1607 (2010).
  14. Oichi, T., et al. A mouse intervertebral disc degeneration model by surgically induced instability. Spine. 43 (10), 557-564 (2018).
  15. Ohnishi, T., Sudo, H., Tsujimoto, T., Iwasaki, N. Age-related spontaneous lumbar intervertebral disc degeneration in a mouse model. Journal of Orthopaedic Research. 36 (1), 224-232 (2018).
  16. Stern, W. E., Coulson, W. F. Effects of collagenase upon the intervertebral disc in monkeys. Journal of Neurosurgery. 44 (1), 32-44 (1976).
  17. Silva, M. J., Holguin, N. LRP5-deficiency in OsxCreERT2 mice models intervertebral disc degeneration by aging and compression. bioRxiv. , (2019).
  18. Nemoto, Y., et al. Histological changes in intervertebral discs after smoking and cessation: experimental study using a rat passive smoking model. Journal of Orthopaedic Science: Official Journal of the Japanese Orthopaedic Association. 11 (2), 191-197 (2006).
  19. Mulholland, R. C. The myth of lumbar instability: the importance of abnormal loading as a cause of low back pain. European Spine Journal. 17 (5), 619-625 (2008).
  20. Bian, Q., et al. Mechanosignaling activation of TGFβ maintains intervertebral disc homeostasis. Bone Research. 5, 17008 (2017).
  21. Bian, Q., et al. Excessive activation of tgfβ by spinal instability causes vertebral endplate sclerosis. Scientific Reports. 6, 27093 (2016).
  22. Ni, S., et al. Sensory innervation in porous endplates by Netrin-1 from osteoclasts mediates PGE2-induced spinal hypersensitivity in mice. Nature Communications. 10 (1), 5643 (2019).
  23. Liu, S., Cheng, Y., Tan, Y., Dong, J., Bian, Q. Ligustrazine prevents intervertebral disc degeneration via suppression of aberrant tgfβ activation in nucleus pulposus cells. BioMed Research International. 2019, 5601734 (2019).
  24. Boos, N., et al. Classification of age-related changes in lumbar intervertebral discs: 2002 Volvo Award in basic science. Spine. 27 (23), 2631-2644 (2002).
  25. Miyamoto, S., Yonenobu, K., Ono, K. Experimental cervical spondylosis in the mouse. Spine. 16, 10 Suppl 495-500 (1991).

Tags

Биология выпуск 170 межпозвонковый диск дегенеративное заболевание диска поясничное позвоночник спинной процесс модель мыши in vivo
Мышь Модель поясничного позвоночника нестабильности
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Liu, S., Sun, Y., Dong, J., Bian, Q. … More

Liu, S., Sun, Y., Dong, J., Bian, Q. A Mouse Model of Lumbar Spine Instability. J. Vis. Exp. (170), e61722, doi:10.3791/61722 (2021).

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