Summary
अधिग्रहित हाइपोपैराथायरायडिज्म (हाइपोपीटी) का एक पशु मॉडल यह समझने के लिए महत्वपूर्ण है कि हाइपोपीटी खनिज आयन होमियोस्टैसिस को कैसे प्रभावित करता है और नए उपचार की प्रभावशीलता को सत्यापित करता है। यहां, कार्बन नैनोकणों का उपयोग करके पैराथायरायडेक्टोमी (पीटीएक्स) द्वारा एक अधिग्रहित हाइपोपैराथायरायडिज्म (एएचआईपीपीटी) चूहा मॉडल उत्पन्न करने के लिए एक तकनीक प्रस्तुत की गई है।
Abstract
हाइपोपैराथायरायडिज्म (हाइपोपीटी) एक दुर्लभ बीमारी है जिसमें पैराथायरायड ग्रंथियां शामिल होती हैं जो पैराथायरायड हार्मोन (पीटीएच) के कम स्राव या शक्ति की विशेषता होती है, जो उच्च सीरम फास्फोरस के स्तर और कम सीरम कैल्शियम के स्तर की ओर जाता है। हाइपोपीटी आमतौर पर ग्रंथियों को आकस्मिक क्षति या थायरॉयड या अन्य पूर्ववर्ती गर्दन की सर्जरी के दौरान उनके हटाने के परिणामस्वरूप होता है। पैराथायरायड / थायराइड सर्जरी हाल के वर्षों में अधिक आम हो गई है, एक पोस्टऑपरेटिव जटिलता के रूप में हाइपोपीटी की घटना में इसी वृद्धि के साथ। खनिज आयन होमियोस्टैसिस पर हाइपोपीटी के प्रभावों को बेहतर ढंग से समझने और नए उपचारों की चिकित्सीय प्रभावशीलता को सत्यापित करने के लिए हाइपोपीटी पशु मॉडल की एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है। यहां, कार्बन नैनोकणों का उपयोग करके पैराथायरायडेक्टोमी (पीटीएक्स) करके नर चूहों में अधिग्रहित हाइपोपीटी बनाने की एक तकनीक बताई गई है। चूहा मॉडल हाइपोपैराथायरायडिज्म के माउस मॉडल पर बहुत वादा दिखाता है। महत्वपूर्ण रूप से, मानव पीटीएच रिसेप्टर बाइंडिंग क्षेत्र में चूहे के साथ 84.2% अनुक्रम समानता है, जो चूहों के साथ साझा की गई 73.7% समानता से अधिक है। इसके अलावा, एस्ट्रोजेन के प्रभाव, जो पीटीएच / पीटीएचआरपी रिसेप्टर सिग्नलिंग मार्ग को प्रभावित कर सकते हैं, पुरुष चूहों में पूरी तरह से जांच नहीं की गई है। कार्बन नैनोपार्टिकल्स लसीका ट्रेसर होते हैं जो थायरॉयड लिम्फ नोड्स को उनके कार्य को प्रभावित किए बिना काले रंग के दाग देते हैं, लेकिन वे पैराथायरायड ग्रंथियों को दाग नहीं देते हैं, जिससे उन्हें पहचानना और निकालना आसान हो जाता है। इस अध्ययन में, पीटीएक्स के बाद सीरम पीटीएच का स्तर अज्ञात था, और इसके परिणामस्वरूप महत्वपूर्ण हाइपोकैल्सीमिया और हाइपरफॉस्फेटिमिया हुआ। इस प्रकार, पोस्टऑपरेटिव हाइपोपीटी की नैदानिक स्थिति को चूहे के मॉडल में उल्लेखनीय रूप से दर्शाया जा सकता है। कार्बन-नैनोपार्टिकल-असिस्टेड पीटीएक्स, इसलिए, हाइपोपीटी के रोगजनन, उपचार और रोग का निदान करने के लिए एक असाधारण प्रभावी और आसानी से लागू करने योग्य मॉडल के रूप में काम कर सकता है।
Introduction
पैराथाइरॉइड हार्मोन (पीटीएच) पैराथायरायड ग्रंथियों द्वारा स्रावित होता है। यह कैल्शियम संतुलन का एक प्रमुख मॉड्यूलेटर है, फॉस्फेट चयापचय को बनाए रखता है, और हड्डी के कारोबार 1,2 में भाग लेता है। हाइपोपैराथायरायडिज्म (हाइपोपीटी) पीटीएच के कम स्राव या कार्यात्मक हानि के रूप में प्रकट होता है। यह एक दुर्लभ अंतःस्रावी विकार है, जिसमें लगभग 9-37 प्रति 100,000 व्यक्ति-वर्ष 3,4,5 का प्रसार है। हाइपोपीटी को सीरम पीटीएच और कैल्शियम के स्तर में कमी के साथ सीरम फास्फोरस 6,7 में वृद्धि की विशेषता है। हाइपोपीटी को इसके कारण के आधार पर वर्गीकृत किया गया है: अधिग्रहित हाइपोपैराथायरायडिज्म (एएचआईपीपीटी) या इडियोपैथिक हाइपोपैराथायरायडिज्म (आईएचपीओपीटी)8। नैदानिक अभ्यास में एएचआईपीपीटी का अधिक सामान्य रूप से सामना किया जाता है; लगभग 75% एहिपोपीटी मामले थायराइड सर्जरी या अन्य सिर और गर्दन की सर्जरी के दौरान पैराथायरायड ग्रंथियों की लकीर या आकस्मिक चोट के कारण होते हैं। अन्य कारणों में सिर और गर्दन के ट्यूमर के लिए रेडियोथेरेपी और कीमोथेरेपी और दवा विषाक्तता 1,8 शामिल हैं। उन्नत नैदानिक विधियों और थायरॉयड ग्रंथि से जुड़ी बीमारियों के लिए स्क्रीनिंग में वृद्धि ने थायरॉयड ग्रंथि सर्जिकल ऑपरेशन की संख्या में वृद्धि की है। इससे संबंधित पैराथायरायड ग्रंथि जटिलताओं में इसी तरह की वृद्धि हुईहै 9,10.
स्थिर विशेषताओं के साथ आसानी से स्थापित पशु मॉडल को एएचआईपीपीटी की बेहतर जांच करने और नए उपचारों की चिकित्सीय प्रभावशीलता को सत्यापित करने की आवश्यकता है। चूहों और चूहों पर किए गए पैराथायरायडेक्टोमी (पीटीएक्स) को पिछले अध्ययनों में बताया गया है 6,11; हालांकि, पैराथायरायड ग्रंथियों के बेहद छोटे आकार और उनके शारीरिक वितरण में परिवर्तनशीलता के कारण, अभ्यास में सफलता दर अपेक्षाकृत कम है। इस प्रकार, थायरो-पैराथायरायडेक्टोमी (टीपीटीएक्स) (यानी, थायरॉयड और पैराथायरायड ग्रंथियों का कुल निष्कासन) आमतौर पर पैराथायरायडग्रंथियों के शोधन को सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है। हालांकि, परिणामस्वरूप कम थायरोक्सिन का स्तर इस पशु मॉडल13 के साथ अध्ययन को जटिल कर सकता है। अन्य तरीकों से स्थापित हाइपोपीटी मॉडल, जैसे कि दवा उत्तेजना और जीन संपादन, सबसे आम एएचआईपीपीटी रोगजनन का ठीक से प्रतिनिधित्व नहीं कर सकते हैं। हमारे समूह ने पहले पैराथायरायड ग्रंथियों को लेबल करने के लिए नॉकआउट माउस मॉडल का उपयोग किया और थायरॉयड ग्रंथियों और आसपास कीशारीरिक संरचनाओं को नुकसान पहुंचाए बिना पैराथायरायड ग्रंथियों को हटाने की अनुमति दी। हालांकि, यह विधि ट्रांसजेनिक माउस मॉडल का उपयोग करती है, जिसे संभोग और प्रजनन आवश्यकताओं के कारण लंबे समय तक विकास समय की आवश्यकता होती है।
इसलिए, हमने एएचआईपीपीटी का एक आसानी से उत्पन्न मॉडल स्थापित करने का लक्ष्य रखा। यह अध्ययन कार्बन नैनोपार्टिकल लेबलिंग का उपयोग करके पीटीएक्स के लिए एक चूहे के मॉडल का वर्णन करता है। 50 मिलीग्राम / एमएल का एक कार्बन नैनोपार्टिकल सस्पेंशन, जो आमतौर पर थायरॉयड सर्जरी में उपयोग किया जाता है, स्थानीय इंजेक्शन16 के बाद थायरॉयड ग्रंथियों में समान रूप से वितरित होता है। थायरॉयड ग्रंथियां काली हो जाती हैं, लेकिन पैराथायरायड ग्रंथियों को बिनादाग के छोड़ दिया जाता है, इस प्रकार स्पष्ट रूप से थायरॉयड ग्रंथियों से पैराथायरायड ग्रंथियों को अलग किया जाता है और थायरॉयड ग्रंथियों को प्रभावित किए बिना पीटीएक्स को करने की अनुमति दी जाती है। यह विधि विभिन्न उम्र के चूहों के लिए उपयुक्त है। कार्बन नैनोपार्टिकल निलंबन का इंजेक्शन सुरक्षित है और थायराइड फ़ंक्शन18 पर नगण्य प्रभाव पड़ता है। इस अध्ययन में उत्पन्न कार्बन नैनोपार्टिकल-लेबल पीटीएक्स चूहा मॉडल ने 4 सप्ताह की अवलोकन अवधि के दौरान महत्वपूर्ण हाइपोकैल्सीमिया और हाइपरफॉस्फेटिमिया फेनोटाइप दिखाए। इस प्रकार, इस एएचआईपीओपीटी मॉडल को स्थापित करना आसान है और इसमें प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य फेनोटाइप है।
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Protocol
इस अध्ययन को सिचुआन विश्वविद्यालय के मौखिक रोगों की राज्य कुंजी प्रयोगशाला में संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था। प्रयोग से पहले संबंधित स्थानीय एजेंसियों से अनुमति प्राप्त की गई थी। वर्तमान अध्ययन के लिए 200-250 ग्राम के औसत वजन के साथ आठ 8-10 सप्ताह के नर स्प्राग-डॉवले (एसडी) चूहों का उपयोग किया गया था। जानवरों को एक वाणिज्यिक स्रोत से प्राप्त किया गया था ( सामग्री की तालिका देखें)। प्रयोगात्मक अवधि के दौरान भोजन और पानी उपलब्ध कराया गया था ।
1. कार्बन-नैनोपार्टिकल-असिस्टेड पीटीएक्स चूहों की पीढ़ी के लिए प्रीऑपरेटिव तैयारी।
- 8-10 सप्ताह के चूहों को 2.0% -2.5% आइसोफ्लुरेन इनहेलेशन का उपयोग करके एनेस्थेटाइज करें, इसके बाद 10 एमएल / किग्रा शरीर के वजन पर ट्राइब्रोमोइथेनॉल का इंट्रापरिटोनियल (आईपी) इंजेक्शन दिया जाए। प्यूपिलरी लाइट रिफ्लेक्स की अनुपस्थिति का परीक्षण करके संज्ञाहरण की पर्याप्त गहराई की गारंटी दें। संज्ञाहरण के तहत सूखापन को रोकने के लिए आंखों पर पशु चिकित्सक मरहम का उपयोग करें।
नोट: 8-10 सप्ताह पुराने चूहों को वयस्क चूहों के रूप में पहचाना जाता है। हालांकि, इस मॉडलिंग विधि का उपयोग 7 दिन की उम्र के चूहों पर किया जा सकता है। - लापरवाह स्थिति में उदर गर्दन क्षेत्र के फर को शेव करके सर्जरी के लिए एनेस्थेटाइज्ड एसडी चूहों को तैयार करें। पोविडोन-आयोडीन कपास गेंदों का उपयोग करके ऑपरेटिव क्षेत्र को कीटाणुरहित करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
- पशु को सर्जिकल ड्रेप ( सामग्री की तालिका देखें) के साथ कवर करें, और माइक्रोबियल संदूषण को कम करने के उद्देश्य से सर्जिकल क्षेत्र को उजागर करें।
2. पैराथायरायडेक्टोमी (पीटीएक्स)
- दो कानों के बीच के मध्य बिंदु से शुरू करें, और सर्जिकल स्केलपेल का उपयोग करके पूंछ की ओर 2 सेमी का चीरा अनुदैर्ध्य रूप से काटें। प्रावरणी और वसा परत को क्रमिक रूप से तेज, घुमावदार, घुमावदार बल के साथ विच्छेदित करें।
- पैराट्रेकियल मांसपेशियों को अलग करें, और 4x-5x आवर्धन पर स्टीरियो माइक्रोस्कोप के तहत अपेक्षाकृत कुंद बल का उपयोग करके श्वासनली को उजागर करें।
- श्वासनली के किनारे तितली के आकार की थायरॉयड ग्रंथियों के बाएं और दाएं लोब का पता लगाएं।
- 30 ग्राम बेवल्ड सुई के साथ 10 μL सिरिंज का उपयोग करके थायराइड ग्रंथियों की झिल्ली के नीचे कार्बन नैनोपार्टिकल निलंबन ( सामग्री की तालिका देखें) के 1 μL इंजेक्ट करें। 5 मिनट के बाद, थायराइड ग्रंथि झिल्ली को कवर करने वाले अतिरिक्त कार्बन नैनोपार्टिकल निलंबन को साफ करने के लिए खारा के साथ ऑपरेटिव क्षेत्र की सिंचाई करें।
नोट: अनुशंसित इंजेक्शन बिंदु थायरॉयड ग्रंथि लोब का मेसिअल हिस्सा है, जिसमें कम रक्त वाहिकाएं होती हैं। एक कार्बन नैनोपार्टिकल निलंबन आमतौर पर लिम्फ नोड्स का पता लगाने की क्षमता के कारण थायरॉयड सर्जरी में उपयोग किया जाता है। थायराइड ग्रंथियों को धुंधला करना और पैराथायरायड ग्रंथियों को बिना दाग के छोड़ना उत्तरार्द्ध की पहचान को आसान बनाता है। - यह सुनिश्चित करने के लिए जांचें कि थायरॉयड ग्रंथियां काली हो जाती हैं जबकि पैराथायरायड ग्रंथियां ~ 5 मिनट में बिना दाग के रहती हैं। स्टीरियो माइक्रोस्कोप या टेबल लैंप के प्रकाश का उपयोग करके साधारण प्रकाश के तहत हाइलाइट किए गए पैराथायरायड ग्रंथियों का निरीक्षण करें।
नोट: आमतौर पर, कृन्तकों में थायराइड ग्रंथियों की बाईं और दाईं सतहों पर स्थित दो बूंद के आकार की पैराथायरायड ग्रंथियां होती हैं। कभी-कभी, अतिरिक्त पैराथायरायड ग्रंथियां आगे स्थित हो सकती हैं। - माइक्रोसर्जरी बल और कैंची के साथ बिना दाग वाले पैराथायरायड ग्रंथियों को ठीक से काटें। यदि अधिक रक्तस्राव हो तो हेमोस्टेसिस या जिलेटिन स्पंज के लिए बाँझ कपास की गेंदों का उपयोग करें।
- 6-0 पॉलीग्लाक्टिन 910 सीवन का उपयोग करके एक बाधित क्षैतिज गद्दे सीवन के साथ मांसपेशियों, वसा परतों और त्वचा को परत दर परत बंद करें ( सामग्री की तालिका देखें)।
- शाम समूह के लिए, चरण 2.6 को छोड़कर प्रीऑपरेटिव तैयारी और पीटीएक्स के सभी चरणों का पालन करें। चूहों को एनेस्थेटाइज करें, और श्वासनली के ऊपर के ऊतकों को अलग करें। पैराथायरायड ग्रंथियों का पता लगाएं लेकिन उन्हें न हटाएं। पीटीएक्स समूह के चूहों के साथ मिलकर पोस्टऑपरेटिव रिकवरी और अवलोकन का संचालन करें।
3. पोस्टऑपरेटिव रिकवरी और अवलोकन
- सर्जरी के बाद, चूहों को उनके शरीर के तापमान को बनाए रखने के लिए थर्मोस्टेटिक इलेक्ट्रिक कंबल (37 डिग्री सेल्सियस) पर रखें। पोस्टऑपरेटिव एनाल्जेसिया के रूप में हर 12 घंटे में बुप्रेनोर्फिन हाइड्रोक्लोराइड 0.01 मिलीग्राम / किग्रा (एससी) इंजेक्ट करें। चूहों को एक बाँझ पिंजरे में स्थानांतरित करें जब वे हिलना शुरू करते हैं और रेंगने की कोशिश करते हैं।
- 2 घंटे के लिए चूहों को पोस्टऑपरेटिव रूप से बारीकी से देखें। चूहों को पालन कक्ष में लौटाएं, उन्हें नियमित रूप से देखें, और उनकी स्थिति को रिकॉर्ड करें।
- सर्जरी के 7 दिन बाद पूंछ की नस से 10 μL रक्त खींचें। उचित वाणिज्यिक किट का उपयोग करके सीरम सीए2 +, सीरम पाई और सीरम पीटीएच को मापें ( सामग्री की तालिका देखें)। एक सफल पैराथायरायडेक्टोमी शाम-संचालित चूहों (9.00 mmol / L, n = 16) की तुलना में कम सीरम आयनित सीए 2+ स्तर 2 एसडी का उत्पादन करता है।
नोट: सांख्यिकीय विश्लेषण के लिए एक सांख्यिकी और ग्राफिंग सॉफ्टवेयर ( सामग्री की तालिका देखें) का उपयोग किया गया था। एक छात्र के टी-टेस्ट का उपयोग शाम और पीटीएक्स समूहों के बीच सीरम और मूत्र मापदंडों की तुलना करने के लिए किया गया था। पी < 0.05 को सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण माना जाता था। सीरम और मूत्र सीए2 + और पाई और सीरम यूरिया और क्रिएटिनिन को निर्माताओं के निर्देशों के अनुसार वाणिज्यिक किट के साथ मापा गया था ( सामग्री की तालिका देखें)। टाइप 1 कोलेजन और ओस्टियोकैल्सिन के सीरम सी-टेलोपेप्टाइड को व्यावसायिक रूप से उपलब्ध एलिसा किट ( सामग्री की तालिका देखें) के साथ मापा गया था।
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Representative Results
पैराथायरायड ग्रंथियों के स्थान और संख्या शुरू में एक विच्छेदन माइक्रोस्कोप के तहत चूहों में देखी गई थी। कार्बन नैनोपार्टिकल इंजेक्शन से पहले, थायरॉयड ग्रंथियां एक पारभासी लाल रंग थीं, और पैराथायरायड ग्रंथियां माइक्रोस्कोप (चित्रा 1 ए) के तहत मुश्किल से अलग थीं। नैनोपार्टिकल इंजेक्शन के बाद, थायरॉयड ग्रंथियों को काले रंग से दाग दिया गया था, जबकि पैराथायरायड ग्रंथियां बिना दाग के रहीं (चित्रा 1 बी)। हल्के रंग की पैराथायरायड ग्रंथियों के सावधानीपूर्वक विच्छेदन ने थायरॉयड ग्रंथियों को अछूता छोड़ दिया (चित्रा 1 सी)। आम तौर पर, पैराथायरायड ग्रंथियों को थायरॉयड ग्रंथियों के पार्श्व या पीछे के किनारों पर वितरित किया जाता था।
चित्रा 1: शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं के दौरान थायराइड और पैराथायरायड ग्रंथियों की उपस्थिति । (ए) थायरॉयड ग्रंथियां (सफेद बिंदीदार रेखा) श्वासनली के पार्श्व में स्थित होती हैं। (बी, सी) थायराइड ग्रंथियों ने कार्बन नैनोकणों के इंजेक्शन के बाद काला धुंधलापन (सफेद बिंदीदार रेखा) दिखाया, जबकि पैराथायरायड ग्रंथियों (पीली बिंदीदार रेखा) ने हल्के रंग का प्रदर्शन किया। स्केल बार = 2 मिमी। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।
प्रीऑपरेटिव तैयारी से पीटीएक्स पूरा होने तक ऑपरेशन का समय लगभग 20 मिनट था। पोस्टऑपरेटिव चूहों की 4 सप्ताह की जीवित रहने की दर 90.9% (60/66) थी। पीटीएक्स चूहों को सर्जरी के 1 सप्ताह बाद कूबड़-समर्थित देखा गया था। चरण 2.6 को छोड़कर प्रोटोकॉल में सभी चरणों का संचालन करके एक शाम-संचालित नियंत्रण समूह एक साथ स्थापित किया गया था। सभी जीवित कार्बन नैनोपार्टिकल-लेबल पीटीएक्स चूहों में कम औसत आयनित सीए 2 + स्तर था, जो शाम-संचालित समूह की तुलना में2 एसडी कम था। कार्बन नैनोपार्टिकल-लेबल पीटीएक्स चूहों में हाइपोपैराथायरायडिज्म फेनोटाइप, कम सीरम कैल्शियम, ऊंचा सीरम फॉस्फेट और अज्ञात पीटीएच द्वारा प्रमाणित, 4 सप्ताह की निगरानी अवधि के दौरान स्थिर रहा।
सर्जरी के 7 दिनों के बाद, सीरम सीए 2 + और पीटीएच का स्तर शाम समूह की तुलना में पीटीएक्स चूहों में काफी कम हो गया था (सीए2 + = 4.97 mmol / L ± 0.99 mmol / L बनाम 8.98 mmol / L ± 0.58 mmol / L, p < 0.05; PTH = 13.13 pg/mL ± 6.58 v pg/mL s. 313.06 pg/mL ± 75.24 pg/mL, p < 0.05)। पीटीएक्स सर्जरी के बाद सीरम पाई में काफी वृद्धि हुई थी (पाई = 13.90 mmol / L ± 1.77 mmol / L बनाम 7.46 mmol / L ± 1.28 mmol / L)। यूरिया और क्रिएटिनिन का सीरम स्तर पीटीएक्स सर्जरी के 7 दिन बाद शाम और पीटीएक्स समूहों के बीच तुलनीय था (यूरिया = 8.71 mmol /L ± 0.81 mmol / L बनाम 8.84 mmol / L ± 0.89 mmol / L, p > 0.05; क्रिएटिनिन = 49.03 μmol/L ± 13.14 μmol/L बनाम 53.15 μmol/L ± 18.28 μmol/L > पीटीएक्स सर्जरी के 14 दिनों के बाद, मूत्र सीए 2 + और पाई का स्तर काफी कम हो गया था (सीए 2 + =2.33 mmol / L ± 0.53 mmol / L बनाम 7.18 mmol / L ± 4.27 mmol / L, p < 0.05; पाई = 2.40 mmol/L ± 1.90 mmol/L बनाम 5.29 mmol/L ± 1.52 mmol/L, p < 0.05) (चित्र 2)।
चित्र 2: सीरम सीए2+, पाई, पीटीएच, यूरिया, और क्रिएटिनिन का स्तर और कार्बन-नैनोपार्टिकल-असिस्टेड पैराथायरायडेक्टोमी के बाद मूत्र सीए2 + और पाई स्तर। (ए) पीटीएक्स चूहों ने 4 सप्ताह की अवलोकन अवधि (एन = 4) में स्थिर हाइपोकैल्सीमिया और हाइपरफॉस्फेटिमिया का प्रदर्शन किया। (बी) ऑपरेशन के 7 दिन बाद पीटीएक्स चूहों में सीरम पीटीएच का पता नहीं लगाया जा सकता था (एन = 8)। (C, D) यूरिया और क्रिएटिनिन का सीरम स्तर सर्जरी (एन = 5) के 7 दिन बाद शाम और पीटीएक्स समूहों के बीच तुलनीय था। (E, F) पीटीएक्स सर्जरी (एन = 8) के 14 दिन बाद मूत्र सीए2 + और पाई का स्तर काफी कम हो गया था। त्रुटि पट्टियाँ मानक विचलन को इंगित करती हैं। संक्षेप: पीटीएक्स = पैराथायरायडेक्टोमी; सीरम में सीए ++ = आयनित कैल्शियम; पीटीएच = पैराथायरायड हार्मोन; पाई = सीरम में आयनित फॉस्फोरस। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
पोस्टऑपरेटिव दिन 7 (पीओडी 7), पीओडी 14, और पीओडी 28 पर पीटीएक्स और शाम समूहों के बीच शरीर के वजन में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था (पीओडी0 पर शरीर का वजन = 256.40 ग्राम ± 4.76 ग्राम बनाम 252.56 ग्राम ± 6.69 ग्राम, पी > 0.05; पीओडी 7 पर शरीर का वजन = 266.00 ग्राम ± 6.93 ग्राम बनाम 257.44 ग्राम ± 30.56 ग्राम, पी > 0.05; पीओडी 14 पर शरीर ± वजन = 25.90 ग्राम बनाम 288.22 ग्राम ± 37.35 ग्राम पी > 0.05; पीओडी 28 पर शरीर का वजन = 327.75 ग्राम ± 24.82 ग्राम बनाम 324.17 ग्राम ± 57.97 ग्राम, पी > 0.05)। इसके अलावा, टाइप 1 कोलेजन (सीटीएक्स -1) के सीरम सी-टेलोपेप्टाइड को पीओडी 28 पर सांख्यिकीय रूप से कम किया गया था (सीटीएक्स -1 = 82.03 पीजी / एमएल ± 8.98 पीजी / एमएल बनाम 100.33 पीजी / एमएल ± 6.36 पीजी / एमएल, पी < 0.05)। सीरम ओस्टियोकैल्सिन ने पीओडी 28 पर कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं दिखाया (ओस्टियोकैल्सिन = 913.66 पीजी / एमएल ± 378.03 पीजी / एमएल बनाम 1066.17 पीजी / एमएल ± 549.80 पीजी / एमएल, पी > 0.05) (चित्रा 3)।
चित्रा 3: शरीर का वजन, टाइप 1 कोलेजन के रक्त सी-टेलोपेप्टाइड और कार्बन-नैनोपार्टिकल-असिस्टेड पैराथायरायडेक्टोमी के बाद ओस्टियोकैल्सिन का स्तर। (ए) पीओडी 7, पीओडी 14, और पीओडी 28 (एन = 14) पर पीटीएक्स और शाम समूहों के बीच शरीर के वजन में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था। (बी) पीटीएक्स चूहों ने टाइप 1 कोलेजन (एन = 4) के सीरम सी-टेलोपेप्टाइड में सांख्यिकीय कमी का प्रदर्शन किया। (सी) सीरम ओस्टियोकैल्सिन के स्तर (एन = 5) में कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं थे। त्रुटि पट्टियाँ मानक विचलन को इंगित करती हैं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
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Discussion
महामारी विज्ञान की रिपोर्टों से संकेत मिलता है कि थायराइड रोगों का पता लगाने में काफी वृद्धि हुई है, और संबंधित सर्जरी की संख्या तदनुसार19,20 बढ़ गई है। पोस्टसर्जिकल हाइपोपैराथायरायडिज्म की घटना दर लगभग 7.6% 8,21 है, जबकि अधिग्रहित हाइपोपैराथायरायडिज्म की बढ़ती रुग्णता ने इस दुर्लभ बीमारी को अधिक शोध ध्यान आकर्षित करने का कारण बना दिया है। इसलिए, रोग के रोगजनन की जांच के लिए एक उपयुक्त पशु मॉडल स्थापित करना विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, साथ ही साथ नए चिकित्सीय उपचार के परिणामों का परीक्षण करना भी महत्वपूर्ण है। हालांकि, वर्तमान में, सीमित पशु मॉडल उपलब्ध हैं। इसके अलावा, ऐसे मॉडल ों के उत्पादन में सफलता दर, जीवित रहने की दर और शल्य चिकित्सा प्रक्रियाओं की कठिनाई समस्याग्रस्त बनी हुई है। हमारे समूह ने पहले चूहों में दो हाइपोपीटी मॉडल की सूचना दी है। रोजा-एमटीएमजी चूहों में, पैराथायरायड ग्रंथियों को पैराथायरायड ग्रंथियों को सटीक रूप से विच्छेदित करने में मदद करने के लिए फ्लोरोसेंट रूप से लेबल किया गया था, और यहविधि सर्जरी की सफलता दर में सुधार के लिए असामान्य शारीरिक वितरण के साथ पैराथायरायड ग्रंथियों को खोजने के लिए भी सहायक थी। एक अन्य मॉडलिंग दृष्टिकोण ने ट्रांसजेनिक चूहों का उपयोग किया, जिसमें पैराथायरायड ग्रंथि कोशिकाओं को डिप्थीरिया विष द्वारा लक्षित किया जा सकता है। पैराथायरायड ग्रंथियों को सर्जरी की आवश्यकता के बिना डिप्थीरिया विष के प्रणालीगत प्रशासन द्वारा नष्ट किया जा सकता है। हालांकि, उपर्युक्त विधियों में ट्रांसजेनिक चूहों के व्यापक क्रॉसब्रीडिंग की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत उच्च समय और लागत की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, डिप्थीरिया विष के प्रणालीगत प्रशासन के व्यापक दुष्प्रभाव हो सकते हैं। वर्तमान में, थायरो-पैराथायरायडेक्टोमी (टीपीटीएक्स) पैराथायरायडग्रंथियों के शोधन को सुनिश्चित करने के लिए की जाने वाली सामान्य प्रक्रिया है। यद्यपि तकनीक आसानी से प्रदर्शन की जाती है और इसकी उच्च सफलता दर होती है, थायरॉयड ग्रंथियों को नुकसान को नजरअंदाज नहीं किया जा सकता है। प्रयोगात्मक परिणामों पर थायरॉयड ग्रंथियों की चोट या विनाश का संभावित प्रभाव महत्वपूर्ण हो सकता है, जिसका अर्थ है कि यह इस क्षेत्र में सभी अध्ययनों की एक बड़ी सीमाहै।
वर्तमान अध्ययन में, एक कार्बन नैनोपार्टिकल निलंबन, जो आमतौर पर नैदानिक अभ्यास में थायरॉयड ग्रंथियों की कल्पना करने के लिए उपयोग किया जाता है, पीटीएक्स सर्जरी को बढ़ाने के लिए इंजेक्ट किया गया था। यह विधि सुरक्षित, तेज और अत्यधिक संभव है। यह प्रभावी रूप से थायरॉयड ग्रंथियों को काले दाग के साथ लेबल कर सकता है और पैराथायरायड ग्रंथियों को बिना दाग के छोड़ सकता है, जो थायरॉयड ग्रंथियों को चोट से बचने के दौरान पैराथायरायड ग्रंथियों की सटीक पहचान और विच्छेदन को सक्षम बनाता है। इस लेबलिंग विधि का वही प्रभाव है जो ट्रांसजेनिक चूहों के फ्लोरोसेंट लेबलिंग का उपयोग करके हासिल किया गया था, लेकिन जीनोटाइप द्वारा सीमित नहीं है। इसके अलावा, कार्बन-नैनोपार्टिकल-असिस्टेड पीटीएक्स की सर्जरी का समय लगभग 20 मिनट है, जो 5-एएलए फ्लोरेसेंस पहचान23 के लिए आवश्यक 2 घंटे की सर्जरी की तुलना में समय बचाता है। इसके अलावा, कार्बन नैनोकणों24 की जैव सुरक्षा के कारण, इस मॉडलिंग विधि का उपयोग 7 दिन की उम्र के चूहों पर किया जा सकता है। सर्जरी के दौरान ध्यान देने योग्य एक महत्वपूर्ण कदम यह है कि कार्बन नैनोपार्टिकल निलंबन की खुराक को चूहों के वजन के अनुसार समायोजित किया जा सकता है। इस अध्ययन में उपयोग किए गए कार्बन नैनोपार्टिकल निलंबन की मात्रा (1 μL) वयस्क चूहों पर सर्जरी के लिए पर्याप्त है, भले ही सिरिंज में कुछ मात्रा खो गई हो। शुरुआती लोगों के लिए सभी पैराथायरायड ग्रंथियों का वितरण मुश्किल है, और बहुत सारे अभ्यास की सिफारिश की जाती है।
वर्तमान अध्ययन की कुछ सीमाएं हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन नैनोकणों का उपयोग करके थायराइड से असंबद्ध दूरस्थ पैराथायरायड ग्रंथियों की पहचान करना असंभव है। यदि सर्जरी के बाद सीरम पैरामीटर अपरिवर्तित रहते हैं, तो यह संकेत दे सकता है कि कुछ दूरस्थ पैराथायरायड ग्रंथियां मौजूद थीं और हटाई नहीं गई थीं। पैराथायरायड ग्रंथियों के इष्टतम भेदभाव और पहचान के लिए आवश्यक धुंधला अवधि को मापा नहीं गया था; हालांकि, थायरॉयड ग्रंथियों को नैनोपार्टिकल प्रशासन के 5 मिनट के भीतर ठीक से दाग दिया गया था और पूरी शल्य चिकित्सा प्रक्रिया के दौरान दाग को बरकरार रखा गया था। अनुवर्ती अवधि के दौरान थायरॉयड ग्रंथियों के कामकाज को इस अध्ययन में दर्ज नहीं किया गया था। हालांकि, हमारे पिछले अध्ययन में, जिसमें पैराथायरायड ग्रंथियों को पहचानने और हटाने के लिए एक ट्रांसजेनिक माउस मॉडल का उपयोग करना शामिल था, थायरॉयड ग्रंथि समारोहको संरक्षित दिखाया गया था। कार्बन नैनोकणों के लिए चूहों की सहनशीलता का भी इस अध्ययन में परीक्षण नहीं किया गया था; हालांकि, इन नैनोकणों को नैदानिक सर्जरी में फार्मास्यूटिकल्स के रूप में व्यावसायिक रूप से उपयोग कियागया है। आम तौर पर, यह विधि शोधकर्ताओं को वांछित जीनोटाइप और ऑपरेशन समय बिंदु के साथ एक जानवर चुनने की अनुमति देती है। अंततः, इस दृष्टिकोण से अधिग्रहित हाइपोपैराथायरायडिज्म के लिए उपयोगी चूहे मॉडल प्रदान करने की उम्मीद है।
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Disclosures
लेखक घोषणा करते हैं कि उनके पास कोई प्रतिस्पर्धी वित्तीय हित नहीं हैं।
Acknowledgments
इस काम को एनएसएफसी अनुदान 81800928, वेस्ट चाइना स्कूल/हॉस्पिटल ऑफ स्टोमेटोलॉजी सिचुआन यूनिवर्सिटी (नंबर आरसीडीडब्ल्यूजेएस 2021-1) से रिसर्च फंडिंग और स्टेट की लेबोरेटरी ऑफ ओरल डिजीज ओपन फंडिंग ग्रांट एसकेएलओडी-आर013 द्वारा समर्थित किया गया था।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 0.9% Sodium Chloride Solution | Kelun Co. Sichuan, China | ||
| 10 µL 30G NanoFil Syringe | WPI | ||
| 6-0 polyglactin 910 suture with needle | Ethicon, Inc | J510G | |
| Calcium LiquiColor test | EKF | 0155-225 | For Ca2+ analysis |
| Carbon Nanoparticles Suspension Injection | Lummy, Chongqing, China | H20073246 | 1 mL : 50 mg |
| Creatinine (Cr) Assay kit ( sarcosine oxidase ) | Jiancheng, Nanjing, China | C011-2-1 | For creatinine analysis |
| Disposable Scalpel | Shinva, China | ||
| Dumstar Biology forceps | Shinva, China | ||
| Micro Dissecting Spring Scissors | Shinva, China | ||
| MicroVue Rat intact PTH ELISA | Immunotopics | 30-2531 | For the measurement of PTH in rat serum |
| Needle Holder | Shinva, China | ||
| Phosphorus Liqui-UV test | EKF | 0830-125 | For Pi analysis |
| Ply gauze | Weian Co. Henan, China | ||
| Povidone-Iodine | Yongan pharmaceutical Co.Ltd. Chengdu, China | ||
| Prism 9.0 (statistics and graphing software) | GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA | https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/ | |
| Rat C-telopeptide of type I collagen (CTX-I) ELISA Kit | CUSABIO, Wuhan, China | CSB-E12776r | For CTX-I analysis |
| Rat Osteocalcin/Bone Gla Protein (OT/BGP) ELISA Kit | CUSABIO, Wuhan, China | CSB-E05129r | For osteocalcin analysis |
| Safety Single Edge Razor Blades | American Safety Razor Company | 66-0089 | |
| Sprague-Dawley Rats | 8 to 10 weeks old | ||
| Surgical Incise Drapes | Liangyou Co. Sichuan, China | ||
| Urea Assay Kit | Jiancheng, Nanjing, China | C013-2-1 | For urea analysis |
References
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