Bir xarakteristikaları ve fare çene kemiğinde düzgün için hücresel analiz yöntemi
11 Ocak 2018
Bu el yazması xarakteristikaları ve kemirgenler çene kemiğinde düzgün içinde hücresel değişikliklerin analizi için yöntemler sunar.
Bu deneyin genel amacı, radyografilerde ve histolojik analizde Morfometrik ölçümler kullanılarak farelerin mandibular kondiler kıkırdağında basınç yüklemesinin etkilerini gözlemlemektir. Bu ölçümler, kemirgenlerin mandibula kondilindeki yapısal ve hücresel değişikliklerle ilgili temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Burada gösterilen tekniğin temel avantajı, diğer küçük doğmuş veya katılmış hayvanları analiz etmek için kullanılabilmeleridir.
Bu protokol için, kullanıma hazır izole, disseke fare mandibulaları bulundurun. Bir Petri kabında, mandibulaları bir x-ray kabini sistemine aktarın. Ardından, beş saniye boyunca 26 kilovoltta radyografi çekin.
Şimdi, Morfometrik ölçümler yapmak için görüntüleri analiz yazılımında açın. İlk olarak, ölçek çubuğunu ayarlamak için birim düğmesini kullanın. Ardından, işaretleyici stili 2'yi kullanarak altı anatomik nokta seçin.
İlk olarak, mandibular kondilin en arka noktalarını birinci nokta olarak seçin. Ardından, ikinci nokta için kesici işlemi seçin. Ardından, üçüncü nokta için sigmoid çentikteki en derin noktayı seçin.
Ardından, mandibular ramusun içbükeyliğindeki en derin noktayı, dördüncü noktayı seçin ve ardından kondiler eklem yüzeyinin en ön noktasını, beşinci noktayı seçin. Şimdi, kondiler eklem yüzeyinin en arka noktasını altıncı nokta olarak seçin ve uzunluk aracını kullanarak uzunluk ölçümleri yapmaya devam edin. Ardından, birinci noktadan üç ve dördüncü noktalar arasındaki çizgiye kadar olan dikin uzunluğu olan kondil kafası uzunluğunu ölçmek için üç ila dört noktalardan dikey çizgi aracını kullanın.
Ardından, bir ve iki noktalar arasındaki mandibular uzunluğu ölçün. Son olarak, beş ve altıncı noktalar arasındaki kondil kafası genişliğini ölçün. Verileri kaydetmek için ekranın sağ tarafındaki ölçüm listesini kopyalayın.
Sabit, ancak kireçten arındırılmamış mandibulaları gömmeden önce, gece boyunca PBS'de yüzde 30 sükroz içinde bekletin. Ertesi gün, fazla yumuşak dokuyu inceleyin ve mandibular kondili dikkatlice kesin. Şimdi, numuneleri, kondilin medial yüzeyi kalıbın tabanına dayanacak ve numune kalıbın tabanına paralel olacak şekilde plastik kalıplara yerleştirin.
Ardından, reçineyi gömme reçinesine batırın ve reçineyi bir parça kuru buzla soğutun. Ardından, kalıpları daha fazla gömme reçinesi ile doldurun. Bunları bir dondurucu veya kuru buzla soğutulmuş soğuk iki metil bütan içine aktarın.
Soğuduktan sonra, numuneleri kesitleme için eksi 20 santigrat derecede veya eksi 80 santigrat derecede saklayın. Kondillerin sagital bölümlerinin MCC'sindeki Col10a1 ekspresyonunu ölçmek için, histolojik görüntüleri bir görüntü analiz yazılım paketinde açın ve kement aracını kullanarak ilgilenilen alanı seçin. Bu durumda, MM bölgesi seçilir.
Histogram kutusunda bildirilen alandaki piksel sayısını not edin. Ardından, renk aralığını ayarlayarak Col10a1 kırmızı piksellerini seçin. Görüntüden kırmızı bir piksel seçmek için damlalık aracını kullanın ve Tamam'ı tıklatın. Ardından, histogram kutusunda bildirildiği gibi alandaki kırmızı piksellerin sayısını kaydedin.
Alandaki kırmızı piksellerin kesri, Col10a1 ifadesinin miktarını temsil eder. Şimdi, aynı temel tekniği kullanarak, MCC ve subkondral kemikteki TRAP aktivitesini ölçün. İlk olarak, analiz edilecek alanlar olarak subkondral kemik bölgelerindeki kıkırdağı seçin ve toplam pikselleri not edin.
Ardından, ELF97 alt tabakası tarafından oluşturulan sarı pikselleri seçin. Pozitif piksellerin sayısını not edin ve TRAP pozitif piksellerin oranını hesaplayın. Şimdi, DEPI tarafından mavi renkte karşı boyanmış EDU pozitif hücreleri ölçün.
Yine, ilgilenilen alanı seçin ve ardından içindeki mavi pikselleri ölçün. Aynı bölgedeki EDU pozitif piksellerin sayısını belirlemek için de bu yöntemi kullanın. Basınçlı TME yüklemesine maruz kalan farelerin morfometrik ölçümleri, yüklemenin mandibula ve kondil kafa uzunluğunu önemli ölçüde artırdığını gösterdi.
Bununla birlikte, yükleme, kondil genişliğinde önemli bir değişikliğe neden olmadı. Kollajen dağılımının nicelleştirilmesi, Col10a1 ekspresyonunda ve yüklü hayvanların kondillerinin MCC'sinde önemli bir artış olduğunu ortaya koydu. Öte yandan, Col2a1 ekspresyonu kontrolden çok farklı değildi.
TRAP aktivitesi, alt proliferasyonda olduğu gibi kondillerin ve yüklü farelerin subkondral bölgesinde artmıştır. EDU boyama, proliferatif hücrelerin sayısını gösterir. MCC'deki proteoglikan dağılımı, Toluidin mavisi lekeli alan ve mesafe haritası değerlendirilerek ölçüldü.
Yüklü grubun kondillerinin MCC'sinde mesafe haritalamasında önemli bir artış oldu. Bununla birlikte, proteoglikan boyalı alan gruplar arasında istatistiksel olarak farklı değildi. Bu videoyu izledikten sonra, kemirgenlerin mandibular kondilindeki hücresel ve yapısal değişikliklerin nasıl analiz edileceğini iyi anlamalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu el yazması, kemirgenlerin mandibula kondilindeki morfometrik ve hücresel değişiklikleri analiz etmek için yöntemler sunar. Çalışma, farelerin mandibula kondiler kıkırdaklarındaki sıkıştırma yükünün etkilerine odaklanmaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Biyoloji
- Ortopedi
Arka Plan
- Çeneyi oluşturan yapısal ve hücresel değişiklikleri anlamak, çeşitli biyolojik çalışmalar için önemlidir.
- Sıkıştırma yükü, kıkırdak sağlığını ve gelişimini etkileyebilir.
- Kemirgenler, anatomik benzerlikleri nedeniyle bu değişiklikleri incelemek için bir model olarak kullanılır.
- Bu değişiklikleri değerlendirmek için radyografik ve histolojik analizler gereklidir.
Çalışmanın Amacı
- Sıkıştırma yükünün mandibula kondiler kıkırdak üzerindeki etkilerini gözlemlemek.
- Yapısal değişiklikleri değerlendirmek için morfometrik ölçümler kullanmak.
- Diğer küçük hayvanlara uygulanabilecek bir protokol sağlamak.
Kullanılan Yöntemler
- Fare mandibulalarının izolasyonu ve diseksiyonu.
- Mandibulaların bir röntgen kabini sistemine aktarılması.
- Beş saniye boyunca 26 kilovolt'ta radyografik görüntüleme.
- Hücresel değişiklikleri değerlendirmek için histolojik analiz.
Ana Sonuçlar
- Mandibula kondilindeki morfometrik değişikliklerin tanımlanması.
- Sıkıştırma yüküne bağlı hücresel değişikliklerin değerlendirilmesi.
- Kullanılan görüntüleme tekniklerinin etkinliğinin gösterilmesi.
- Yöntemlerin diğer küçük hayvan çalışmalarına uygulanma potansiyeli.
Sonuçlar
- Çalışma, mekanik yükün kıkırdak üzerindeki etkileri hakkında değerli bilgiler sunmaktadır.
- Geliştirilen yöntemler, biyolojik araştırmalarda daha geniş uygulamalar için uyarlanabilir.
- Sıkıştırma yükünün uzun vadeli etkilerini araştırmak için daha fazla araştırma gerekmektedir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This method enables quantitative assessment of structural and cellular adaptations in the murine mandibular condyle under compressive loading, providing a preclinical model for mechanobiology studies relevant to temporomandibular joint disorders. By linking mechanical stimuli to molecular and histological endpoints such as Col10a1 expression, TRAP activity, and proteoglycan distribution, the approach supports target validation in cartilage homeostasis pathways. The morphometric and imaging workflow offers a scalable, reproducible platform for de-risking therapeutic hypotheses in jaw development and osteoarthritic conditions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of mechanotransduction pathways in mandibular condylar cartilage through quantification of collagen expression and cellular proliferation.
- Operational Value: Provides standardized morphometric and histological readouts to validate target engagement in cartilage remodeling processes.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Generates quantitative outputs including pixel-based fluorescence intensity and distance mapping for reproducible assessment of extracellular matrix changes.
- Operational Value: Uses accessible imaging tools (Digimizer, fluorescence microscopy) to establish standardized assays for collagen and proteoglycan analysis in small bone models.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Supports disease-relevant modeling of TMJ loading conditions to evaluate cartilage degradation and repair mechanisms.
- Operational Value: Facilitates longitudinal assessment of structural adaptation and cellular response in murine models, enabling preclinical continuity.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into discovery workflows by providing early-phase structural and phenotypic data that inform target selection and mechanistic de-risking in joint tissue biology.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on mechanical regulation of chondrocyte differentiation and matrix production via quantifiable morphometric and molecular endpoints.
- Screening: Enables assay readiness through standardized radiographic and histological quantification of condyle dimensions and molecular markers.
- Analytics: Delivers quantitative measurements including condyle length, width, Col10a1-positive pixel fraction, TRAP activity, and EDU-positive cell counts for comparative condition analysis.
- Translational Research: Connects mechanical loading to histological outcomes in endochondral ossification regions, supporting preclinical validity.
- Enterprise Reuse: Adaptable to other small animal bones and ossification sites, promoting cross-project standardization.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Reduces mechanistic ambiguity in cartilage response to load by correlating structural changes with molecular markers of hypertrophy and remodeling.
- Operational Value: Ensures reproducibility through standardized imaging protocols and software-based quantification across laboratories.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions in target validation by providing objective, multi-parametric data on tissue adaptation.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of mechanobiology targets based on quantitative phenotypic outcomes in validated preclinical models.
Implementation Considerations
- Requires expertise in rodent dissection, radiographic imaging, and histological sectioning.
- Dependent on access to X-ray imaging systems, fluorescence microscopy, and image analysis software (e.g., Digimizer).
- Necessitates standardization of sample preparation, embedding, and sectioning protocols for consistent morphometric and cellular quantification.
- Adaptation to other bone sites requires validation of anatomical landmarks and region-of-interest definitions.
- Practical limitations include tissue size constraints and the need for careful handling to avoid decalcification during preparation.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Title
0:43
X-ray Imaging and Morphometric Measurements of Mandibular Condyles
3:00
Mandibular Condyle Embedding
4:08
Fluorescent Histological Quantification of Mandibular Condyle Samples
6:21
Results: Morphometric Data and Staining Analyses
7:42
Conclusion
