Her presenterer vi den sykliske belastningsinduserte intraartikulære brusklesjonsmodellen av rottekneet, generert av 60 sykliske kompresjoner over 20 N, noe som resulterer i skade på femoral kondylarbrusk hos rotter.
Patofysiologien ved primær artrose (OA) er fortsatt uklar. Imidlertid er en spesifikk underklassifisering av OA i relativt yngre aldersgrupper sannsynligvis korrelert med en historie med leddbruskskader og ligamentavulsjon. Kirurgiske dyremodeller av OA i kneet spiller en viktig rolle i å forstå utbruddet og progresjonen av posttraumatisk OA og hjelpe til med utviklingen av nye terapier for denne sykdommen. Imidlertid har ikke-kirurgiske modeller nylig blitt vurdert for å unngå traumatisk betennelse som kan påvirke evalueringen av intervensjonen.
I denne studien ble det utviklet en intraartikulær brusklesjonsrottemodell indusert av in vivo syklisk trykkbelastning, noe som tillot forskere å (1) bestemme optimal størrelse, hastighet og varighet av belastning som kunne forårsake fokal bruskskade; (2) vurdere posttraumatiske spatiotemporale patologiske forandringer i kondrocytt vitalitet; og (3) evaluere det histologiske uttrykket av destruktive eller beskyttende molekyler som er involvert i tilpasnings- og reparasjonsmekanismer mot felles trykkbelastninger. Denne rapporten beskriver den eksperimentelle protokollen for denne nye brusklesjonen i en rottemodell.
Tradisjonelt har fremre korsbånd (ACL) transeksjon eller destabilisering av medial menisk blitt ansett som optimal for å undersøke posttraumatisk slitasjegikt (PTOA) hos små dyr. I de senere år har ikke-invasive sykliske kompresjonsmodeller blitt brukt til å studere PTOA. Denne modellen ble opprinnelig designet for å undersøke den avbrytende beinresponsen på mekanisk belastning1 og ble deretter modifisert som en ikke-kirurgisk dyremodell for PTOA-studier 2,3,4,5,6. Begrunnelsen er å kollidere leddbrusk ved å påføre en periodisk ekstern kraft, som utløser en rekke inflammatoriske responser. Denne modellen har imidlertid bare blitt brukt på mus, og den passende størrelsen på belastningen på større dyr har ikke blitt diskutert.
Et annet problem med den forrige modellen er at høyvolumprotokollen inkluderte for mange sykluser, noe som forårsaket overdreven fortykning av subchondral bein, en uønsket bivirkning, i flere prøver7. Derfor bledet utviklet en ny metode for syklisk kompresjon med passende størrelse for store dyr og en bivirkning med lavere belastning. Det overordnede målet med denne artikkelen er å beskrive protokollen til den ikke-invasive sykliske kompresjonsmodellen hos rotter og observere de representative resultatene av bruskdegenerasjon. Den nåværende protokollen vil hjelpe lesere som er interessert i anvendelsen av den ikke-invasive sykliske kompresjonsmodellen på rotter.
For første gang viser den nåværende protokollen hvordan man etablerer en modell for belastningsindusert brusklesjon på den laterale femorale kondylen hos rotter, lik den intraartikulære skademodellen hos mindre gnagere som musen2. Belastningsprotokollen hos mus forårsaket imidlertid alvorlig osteofyttdannelse og korsbåndskader, noe som ikke var ideelt for å evaluere effekten av syklisk kompresjon. Den nåværende protokollen skapte en fokal brusklesjon hos rotter med mye lavere belastnings…
The authors have nothing to disclose.
Denne studien ble støttet delvis av et JSPS KAKENHI-stipend (nummer JP18H03129 og JP18K19739).
Denne forskningen mottok også finansiering fra Alliance for Regenerative Rehabilitation Research & Training (AR3T), som støttes av Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development (NICHD), National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), og National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering (NIBIB) fra National Institutes of Health under prisnummer P2CHD086843. Innholdet er utelukkende forfatterens ansvar og representerer ikke nødvendigvis de offisielle synspunktene til National Institutes of Health.
Anesthetic Apparatus for Small Animals | SHINANO MFG CO.,LTD. | SN-487-0T | |
Autograph AG-X | Shimadzu Corp | N.A. | Precision Universal / Tensile Tester |
Fluoview FV10i microscope | Olympus Corp | N.A. | A fully automated confocal laser-scanning microscope |
ISOFLURANE Inhalation Solution | Pfizer Japan Inc. | (01)14987114133400 | |
LIVE/DEA Viability/Cytotoxicity Kit | Thermo Fisher Scientific Japan Inc | L3224 | A quick and easy two-color assay to determine viability of cells |
TRAPEZIUM X Software | Shimadzu Corp | N.A. | Data processing software for Autograph AG-X |