L3–L5 spinli süreçlerin yanı sıra supra ve spinler arası bağlar ve paraspinöz kasların kopması ile bel intervertebral disk dejenerasyon fare modeli geliştirdik.
Intervertebral disk dejenerasyonu (IDD), bel ağrısına yol açan yaygın bir patolojik değişikliktir. Patolojik süreçleri anlamak ve yeni ilaçların değerlendirilmesi için uygun hayvan modelleri istenmek istenmemektedir. Burada ameliyat sonrası 1 haftadan itibaren IDD geliştiren cerrahi olarak indüklenen bel omurga instabilitesi (LSI) fare modelini tanıttık. Ayrıntılı olarak, anestezi altındaki fare bel derisi kesisi, L3–L5 dikenli işlemler maruz kalma, paraspinöz kasların dekupsiyonu, süreçlerin ve bağların rezeksiyonu ve cilt kapanması ile ameliyat edildi. Gözlem için L4-L5 IVD’ler seçildi. LSI modeli erken evrede gözeneklilik ve uç plakalarda hipertrofi, intervertebral disk hacminde azalma, bir ara aşamada çekirdek pulposusunda büzülme ve daha sonraki bir aşamada bel omurlarında (L5)kemik kaybı ile bel IDD’si geliştirir. LSI fare modeli, güçlü çalışabilirlik, özel ekipman gereksinimi, tekrarlanabilirlik, ucuz ve nispeten kısa IDD geliştirme süresi avantajlarına sahiptir. Bununla birlikte, LSI operasyonu hala operasyon sonrası ilk hafta içinde inflamasyona neden olan bir travmadır. Bu nedenle, bu hayvan modeli bel IDD’nin incelenmesi için uygundur.
Intervertebral disk dejenerasyonu (IDD) yaşlanmada ve hatta gençlerde birçok faktörün neden olduğu yaygın olarak görülür1. IDD’den muzdarip, bel ağrısına ve hareket bozukluğuna neden olan hastalar için cerrahi, genellikle daha sonraki bir aşamada veya ciddi vakalarda gerçekleştirilir ve nonunion veya enfeksiyon gibi potansiyel riskleri vardır2. İdeal ameliyatsız tedavi, IDD mekanizmasının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını gerektirir. IDD hayvan modeli, IDD mekanizmasının çalışmaları ve IDD tedavisinin değerlendirilmesi için çok önemli bir araç olarak hizmet vermektedir.
Primatlar, koyunlar, keçiler, köpekler ve tavşanlar gibi IDD modelleri için, insan anatomik yapısına büyük ölçüde benzerlikleri ve omurgalararası disklerin (IVD) büyüklüğü açısından güçlü çalışabilirlikleri nedeniyle daha büyük hayvanlar seçilmiştir3,4,5 ,6,7,8. Ancak, bu hayvan modelleri zaman alıcı ve maliyet yoğun9. Fare IVD, en boy oranının geometrik ölçümlerine, çekirdek pulposus’un disk alan oranına ve normalleştirilmiş yükseklik10’adayanarak insan IVD’nin zayıf bir temsilidir. Boyut farklılığına rağmen, fare bel IVD segmenti sıkıştırma ve burulma sertliği11gibi insan IVD’ye benzer mekanik özellikler sergiler. Ek olarak, fare IDD modeli düşük maliyetli, nispeten kısa IDD geliştirme avantajına sahiptir ve genetiği değiştirilmiş hayvanlar ve antikorlar için daha fazla seçenek daha fazla mekanistik çalışmalarda kullanılır12,13,14,15.
Deneysel kaynaklı IDD modelleri indükleyicilerden ve uygulamalardan farklılık gösterir. Örneğin, kollajenaz kaynaklı hücre dışı matris (ECM) dejenerasyonu ECM rejenerasyon araştırması için uygundur16. Genetiği değiştirilmiş fenotip, IDD sürecinde ve genetik tedavilerde gen fonksiyonunu incelemek için uygundur17. Annulus fibrosus kesi ve duman modelleri travmayı taklit eder ve inflamasyona neden olmayan IDD12,18.
Spinal instabilite (SI), optimal denge durumunda olmayan dengesiz bir omurgaya yol açar. Bağlar ve kaslar gibi çevredeki destekleyici dokunun zayıflığı nedeniyle bel hareket segmentinin anormal hareketinden kaynaklanabilir. Spinal füzyon operasyonu sonrası da yaygın olarak görülür19. SI, IDD’nin ana nedeni olarak kabul edilir. Bu nedenle, insan kimliği sürecini taklit eden bir SI fare modeli (bel omurgasına odaklanmış) geliştirmeyi hedefliyoruz20,21.
Protokolde, lupraspinous ve interspinous ligamentler (Şekil 1A,B)ile birlikte bel üçüncü (L3) ile lomber beşinci (L5)spinli süreçlerin rezeksiyonu ile lomber spinal instabilite (LSI) fare modeli kurma prosedürünü getirdik. Hayvan modeli, hipertrofi ve endplatlarda (EPs) gözeneklilik ile gösterildiği gibi ameliyat sonrası 1 haftalık kadar erken bir sürede IDD geliştirir. IVD hacmi, ameliyat sonrası 2 hafta ile 16 hafta arasında azalmaya başlar ve bu da IDD derecesini gösterir. Ayrıntılı ve görselleştirilmiş prosedürün araştırmacıların laboratuvarlarında LSI fare modelini kurmaları ve gerektiğinde IDD araştırmalarına başvurmaları için yararlı olduğuna inanıyoruz.
Bel omurgası instabilite fare modelini, omurlardan gelen arka paravertebral kasların koptuğu ve supraspinous ve interspinous ligamentlerle birlikte dikenli süreçlerin resected edildiği servikal spondilyoz fare modeline dayanarak geliştirdik25. Daha belirgin dikenli süreçlere sahip bel omurgasına da benzer bir operasyon gerçekleştirdik. LSI fare modeli bel omurgasında benzer bir IDD geliştirdi.
LSI modelinin avantajları arasında güçlü çalışabilirlik…
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma Çin Bilim ve Teknoloji Bakanlığı’ndan Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (81973607) ve Temel İlaç Araştırma ve Geliştirme (2019ZX09201004-003-032) tarafından desteklendi.
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 |