マウス下顎大臼歯抽出ソケット治癒モデルの確立
Summary
このプロトコルは、マウスで下顎第一大臼歯を抽出する方法の段階的な詳細を示しています。これは、顎骨の治癒と再生に焦点を当てた研究者に代替方法を提供します。
Abstract
本研究では、マウス下顎骨の臼歯抽出モデルの開発を紹介し、歯槽骨再生と膜内骨化の研究に実用的なモデルを提供します。C57/J6マウスを用いて下顎第一大臼歯を抽出し、このモデルを確立した。彼らは安楽死させられ、両側下顎骨は術後1週間と4週間でそれぞれ収穫されました。その後の連続立体視採取、組織学的評価、および免疫蛍光染色を行い、手術の成功を実証した。手術直後、立体画像は空の抽出ソケットを表示しました。術後1週間のヘマトキシリンとエオシン(H&E)、術後4週間のマッソン染色は、元の根の領域がそれぞれ骨梁で部分的および完全に満たされていることを示しました。免疫蛍光染色の結果,術後1週間で恒常性維持側と比較してSp7発現が増加し,肺胞窩の活発な骨形成が示唆された。これらの結果はすべて、実用的なマウス抜歯ソケット治癒モデルを実証しました。顎骨欠損治癒またはソケット治癒のメカニズムを明らかにする今後の研究では、この方法を採用する可能性があります。
Introduction
抜歯後のソケット治癒は一般的な臨床シナリオであり、望ましくない治癒下でソケット出血、ドライソケット、さらには顎骨髄炎などの合併症を引き起こす可能性があります1,2,3。これらの併存疾患は、患者の生活の質を損なう可能性があり、さらに悪いことに、大量の骨量減少のために補綴リハビリテーションに極めて挑戦する可能性があります4。ソケット治癒段階は解明されていますが、さまざまな予後の課題に遭遇した場合、抜歯手術後の臨床ケアを指示するには不十分です4。
ソケット治癒過程の根底にあるメカニズムをよりよく理解し、上記の状況を回避するために、動物モデルに基づく複数の研究が行われています。Sp7は骨芽細胞分化のマスターレギュレーターであり、骨格発生、骨止血、および骨再生に重要な役割を果たしています5,6。合理的なソケット治癒モデルは、骨再生における心的外傷後のSp7の冗長性を示すことができる。加えて、長骨骨折治癒とは異なる、単一の骨形成過程のみ、膜内骨化は、抽出ソケット7の治癒過程を伴う。これにより、インプラントの骨統合は同じ骨形成規則8に従うため、動物の抜歯モデルはインプラントベースの治療法の研究に最適です。
何十年もの間、抜歯モデルはラット、ウサギ、および犬で行われてきました、なぜならこれらの種は9,10,11で操作するのに便利な大きな歯を持っているからです。しかし、遺伝子組み換えに対する需要が盛んであり、ヒトへのより適応的な遺伝的背景として、マウスは抜歯モデルを確立するためにますます使用されています。その後、研究者は、表現型を12だけ観察する代わりに、ゲノム改変マウスを使用して、ソケット治癒プロセスにおける特定の細胞集団の役割を解明することができました。マウス抜歯ソケットモデルの中で、先行研究では、マウス上顎歯および切歯抜歯ソケットの確立と治癒過程が実証されています13,14,15,16。ただし、予後の治癒パターン、および検出および観察の時点は、プロトコルによって異なる場合があります。これは、学者がマウスソケットヒーリングモデルを確立するための普遍的な基準に訴えます。
本研究は、上記の課題に対して実行可能なマウスソケットヒーリングモデルを構成することを目的とした。マウスの下顎大臼歯は、上顎大臼歯や切歯と比較して独特の形態学的特徴を持ち、独特の長所と短所をもたらします。マウス下顎骨に焦点を当てたモデルは現在真空ベースであるため、このプロトコルは、マウスで下顎第一大臼歯を抽出するための達成された方法を提供しようとしました。このプロトコルが、ソケット治癒の根底にあるメカニズムを明らかにし、臨床ケアを示すための新しいアイデアを基礎研究者に啓蒙することを願っています。
Protocol
Representative Results
Discussion
マウスソケット治癒モデルは、骨の治癒と再生の根底にあるメカニズムを解明し、最終的に臨床上の課題を解決するための重要な方法です。既存の研究では、切歯抽出モデルと上顎大臼歯抽出モデルの可能性が実証されていますが、研究では下顎第一大臼歯モデルを使用していません13,17,18。ただし、切歯はげっ歯類の生?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、中国国家自然科学基金会81825005(L.Y.)、82201045(F.Y.)、および82100982(F.L.)、および四川省科学技術プログラム2021JDRC0144(F.L.)、2022JDRC0130(F.Y.)によってサポートされています。
Materials
| 23/25/26 G needle | Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. | SB1-074(IV) | |
| C57/B6J | Gempharmatech Experimental Animals Company, Chengdu, China | C57/B6J | |
| DAPI Staining Solution | Beyotime | Cat#C1005 | |
| Embedding Cassettes | CITOTEST Scientific | 80106-1100-16 | |
| Hematoxylin and Eosin Stain Kit | Biosharp | BL700B | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co.,Ltd | R510-22-10 | |
| Masson’s Trichrome Stain Kit | Solarbio | G1340 | |
| Microtome | Leica | RM2235 | |
| Pentobarbital Sodium | Huaxia Chemical Reagent Co., Ltd | 2018042001 | |
| Rabbit polyclonal | anti-Sp7 | Abcam Cat# ab22552 | |
| Tweezers | Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. | SB2-115 |
References
- Mamoun, J. Dry socket etiology, diagnosis, and clinical treatment techniques. Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons. 44 (2), 52-58 (2018).
- Laraki, M., Chbicheb, S., El Wady, W. Alveolitis: review of the literature. Odonto-Stomatologie Tropicale = Tropical Dental Journal. 35 (139), 19-25 (2012).
- Soundia, A., et al. Osteonecrosis of the jaws (ONJ) in mice after extraction of teeth with periradicular disease. Bone. 90, 133-141 (2016).
- Araújo, M. G., Silva, C. O., Misawa, M., Sukekava, F. Alveolar socket healing: what can we learn. Periodontology 2000. 68 (1), 122-134 (2015).
- Hojo, H., Ohba, S. Sp7 Action in the skeleton: its mode of action, functions, and relevance to skeletal diseases. International Journal of Molecular Sciences. 23 (10), 5647 (2022).
- Zhou, X., et al. Multiple functions of Osterix are required for bone growth and homeostasis in postnatal mice. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (29), 12919-12924 (2010).
- Ito, S., et al. Pathological differences in the bone healing processes between tooth extraction socket and femoral fracture. Bone Reports. 16, 101522 (2022).
- Vasak, C., et al. Early bone apposition to hydrophilic and hydrophobic titanium implant surfaces: a histologic and histomorphometric study in minipigs. Clinical Oral Implants Research. 25 (12), 1378-1385 (2014).
- Araújo, M. G., Lindhe, J. Dimensional ridge alterations following tooth extraction. An experimental study in the dog. Journal of Clinical Periodontology. 32 (2), 212-218 (2005).
- Kim, I. -. S., Ki, H. -. C., Lee, W., Kim, H., Park, J. -. B. The effect of systemically administered bisphosphonates on bony healing after tooth extraction and osseointegration of dental implants in the rabbit maxilla. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 28 (5), 1194-1200 (2013).
- Kanyama, M., et al. Connective tissue growth factor expressed in rat alveolar bone regeneration sites after tooth extraction. Archives of Oral Biology. 48 (10), 723-730 (2003).
- Zhou, S., et al. The role of IFT140 in early bone healing of tooth extraction sockets. Oral Diseases. 28 (4), 1188-1197 (2022).
- Apaza Alccayhuaman, K. A., et al. FasL is required for osseous healing in extraction sockets in mice. Frontiers in Immunology. 12, 678873 (2021).
- Avivi-Arber, L., Avivi, D., Perez, M., Arber, N., Shapira, S. Impaired bone healing at tooth extraction sites in CD24-deficient mice: A pilot study. PLoS One. 13 (2), 0191665 (2018).
- Vieira, A. E., et al. Intramembranous bone healing process subsequent to tooth extraction in mice: micro-computed tomography, histomorphometric and molecular characterization. PLoS One. 10 (5), 0128021 (2015).
- Min, K. -. K., et al. Effects of resveratrol on bone-healing capacity in the mouse tooth extraction socket. Journal of Periodontal Research. 55 (2), 247-257 (2020).
- Yu, F., Li, F., Zheng, L., Ye, L. Epigenetic controls of Sonic hedgehog guarantee fidelity of epithelial adult stem cells trajectory in regeneration. Science Advances. 8 (29), (2022).
- Kuroshima, S., et al. Transplantation of noncultured stromal vascular fraction cells of adipose tissue ameliorates osteonecrosis of the jaw-like lesions in mice. Journal of bone and Mineral Research. 33 (1), 154-166 (2018).
- Ahel, V., et al. Forces that fracture teeth during extraction with mandibular premolar and maxillary incisor forceps. The British Journal of Oral & Maxillofacial Surgery. 53 (10), 982-987 (2015).
