Fibrozis ve Kas Yağ Dejenerasyonunun İncelenmesi için Tavşan Kronik Benzeri Rotator Manşet Yaralanma Modelinin Geliştirilmesi
31 Mart 2023
Bu çalışma, kronik benzeri bir tavşan rotator manşet (RC) yaralanması oluşturma prosedürlerini detaylandırmaktadır. Spesifik olarak, yaralanma, şiddetli kas yağ dejenerasyonu (FD) dahil olmak üzere insan RC anatomisini ve patofizyolojisini taklit etmek için subskapularis (SSC) kas-tendon/miyotendinöz ünitede oluşturulur. Bu protokol, RC yaralanmalarını incelemek ve rejeneratif tedavileri değerlendirmek için uygulanabilir.
Bu protokol, tavşanlarda kronik benzeri bir rotator manşet yaralanmasını indüklemek için karmaşık bir cerrahi teknik gösterir ve rotator manşet patogenezinin incelenmesinde ve rejeneratif tedavilerin geliştirilmesinde yararlıdır. Tavşanlar, insanlara benzer şekilde, lojistik olarak barındırılması, cerrahi olarak manipüle edilmesi ve yaralandığında yüksek düzeyde rotator manşet kası yağ dejenerasyonu göstermesi kolay orta ila büyük hayvan modelleridir. Burada gösterilen subskapularis yaralanma modeli, anatomik olarak en sık yaralanan rotator manşet ünitelerinden biri olan supraspinatus kemik tendon kas kompleksine benzer.
Başlamak için, anestezi uygulanmış bir tavşanın amaçlanan insizyon bölgesini tıraş ederek cerrahi pencereyi hazırlayın. Pamuklu çubuklar kullanarak, alanı dairesel hareketlerle üç alternatif Betadine ve% 70 alkol uygulamasıyla temizleyin. Profilaktik bir anti-enfektif ajan olarak intramüsküler olarak kilogram başına 20 miligram sefaleksin uygulayın.
Köprücük kemiğinden aşağı üç ila dört santimetrelik bir cilt kesisi yapın, deltopektoral aralığı bir makas kullanarak bölün ve omuza erişmek için geri çekin. Subskapularis kas tendon ünitesini bulmak için önce coracobrachialis kasını tanımlayın. Daha sonra subskapularis tendonunu tanımlayın ve humerusun daha az tüberozitesine yerleştirildiğinde tüm tendonu ortaya çıkarmak için dik açılı bir kelepçe yerleştirin.
Subskapularis kas tendonunu izole edin. Ameliyat öncesi analjezik lokal olarak transeksiyon bölgesinin yakınında uygulandıktan sonra, çevre dokulara istenmeyen yapışmayı önlemek ve sonraki doku alımına yardımcı olmak için subskapularis kas tendon ünitesini silikon bazlı penrose tüpüne sarın. Yaralanmaya neden olmak için, 11 numaralı cerrahi neşter kullanarak kas tendon kavşağında tam kalınlıkta bir transeksiyon oluşturun.
Gerektiğinde, bir parça gazlı bezle baskı uygulayarak kanamayı durdurun ve gerektiğinde yarayı sulamak için tuzlu su kullanın. Yarayı kapatmak için, deltoid kas dokusunu yeniden yaklaştırmak için 4-0 poliglikolik asit sütür ve cilt yarasını kapatmak için 4-0 naylon veya ipek sütür kullanın, ardından yara temizliği yapın. Ameliyattan hemen sonra bir kez ve sonraki 48 saat boyunca günde iki kez analjezik olarak deri altına kilogram buprenorfin başına 0.03 miligram uygulayın.
Dört haftalık kronik benzeri rotator manşet yaralanma modelinin histolojik analizi bu şekilde gösterilmiştir. H&E boyaması, kontrol grubuna göre yaralı subskapularis kaslarında çok sayıda adiposit ile değiştirilen kas hücreselliği ve organizasyonunun kaybını doğruladı. Yaralı kas yağ birikim yüzdesinin nicelleştirilmesi bu şekilde sunulmuştur.
Masson'un trikrom boyaması, kontrol grubuna göre yaralı subskapularis kaslarında kas atrofisi ve düzensiz kollajen lifi düzenlemelerini de doğruladı. Kas ve fibrotik doku oranının ölçülmesi bu şekilde gösterilmiştir. Değerlendirme, kontrol grubuna göre yaralı subskapularis kasları için kas hücreselliğinde bir azalma olduğunu gösterdi.
Yaralı subskapularis kaslarında da yüksek derecede fibroz gözlendi. Subskapularis tendonunun tanımlanması ve subskapularis kas tendon ünitesinin penrose tüpüne sarılması bu işlemin en önemli adımlarıdır. Bu işlemi takiben terapötik bir müdahale uygulanabilir.
Bu durumda, burada açıklanan analizler, ek miyografi veya yürüme analizi ile birlikte müdahale sonucunu değerlendirmek için kullanılabilir. Bu teknik, rotator manşet patofizyolojisi çalışmasında araştırmacılara yardımcı olmak ve kas tendon onarımı ve rejenerasyonu için yeni terapötiklerin geliştirilmesini kolaylaştırmak için çok önemlidir.
Genel Bakış
Bu çalışma, tavşanlarda kronik benzeri bir rotator manşet hasarının oluşturulması için karmaşık bir cerrahi teknik sunar, bu da rotator manşet patogenezinin incelenmesi ve rejeneratif tedavi geliştirilmesi için uygun bir model sağlar. Subskapularis kas-tendon ünitesi, belirgin kas yağ dejenerasyonunu içeren insan rotator manşet yaralanmalarını kopyalayan hedeflenir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Araştırma Alanı
- Rotator manşet hasarı modellemesi
- Kas dejenerasyonu ve onarım mekanizmaları
- Veteriner cerrahi teknikleri
Arka Plan
- Tavşanlar, insan rotator manşetlerine anatomik benzerlikleri olan orta ila büyük hayvan modeli olarak hizmet eder.
- Çalışma, insan yaralanmalarında görülen şiddetli kas yağ dejenerasyonunu kopyalama üzerine odaklanır.
- Subskapularis yaralanmaları, sıklıkla yaralanan supraspinatus tendonuyla karşılaştırılabilir.
Kullanılan Yöntemler
- Tam kalınlıkta kesme ile rotator manşet hasarının cerrahi indüksiyonu
- Biyolojik model olarak tavşanın kullanılması
- Yağ birikimi ve fibrozun histolojik analizi ve kantitatif değerlendirmesi
Ana Bulgular
- Yaralanmış grupta kas hücreselliğinin kaybının adipositlerle değiştirildiği doğrulandı.
- Histolojik boyama, kas atrofisi ve anormal kolajen düzenlemelerini ortaya koydu.
- Kantitatif değerlendirmeler, yaralı ve kontrol grupları arasında önemli farklılıkları gösterdi.
Sonuçlar
- Prosedür, rotator manşet patofizyolojisi üzerinde daha fazla araştırma için uygun bir model kurar.
- Bulgular, kas tendon onarımı ve rejenerasyonu için yeni tedavi stratejilerinin geliştirilmesi için önemlidir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Establishing a chronic-like rabbit rotator cuff injury model enables translational investigation of muscle fibrosis and fatty degeneration, key barriers in musculoskeletal regenerative medicine. This model provides a controlled platform for interrogating disease mechanisms and evaluating therapeutic interventions relevant to human rotator cuff pathology. Its anatomical and pathophysiological fidelity supports predictive confidence in early-stage target validation and preclinical research.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Enables mechanistic de-risking of fibrosis and fatty degeneration pathways in musculoskeletal disease.
- Supports functional target validation by recapitulating clinically relevant muscle-tendon degeneration.
- Facilitates hypothesis-driven interrogation of regenerative and anti-fibrotic strategies.
Screening & Assay Development
- Provides a validated in vivo system for quantitative histological and functional readouts.
- Enables reproducible assessment of intervention efficacy using standardized injury and analysis protocols.
- Supports assay development for quantifying muscle atrophy, fat accumulation, and fibrosis.
Translational & Preclinical Research
- Aligns with disease-relevant endpoints observed in human rotator cuff pathology.
- Enables continuity from discovery through preclinical validation of regenerative candidates.
- Supports risk-adjusted advancement of therapies targeting muscle-tendon repair.
Pipeline & Workflow Integration
This rabbit model integrates into the discovery-to-preclinical continuum for musculoskeletal and regenerative medicine programs.
- Discovery Biology: Facilitates hypothesis testing on fibrosis and fatty degeneration mechanisms in a controlled in vivo context.
- Screening: Provides standardized, reproducible injury and histological quantification for intervention assessment.
- Analytics: Enables quantitative measurement of muscle fat content and fibrosis for comparative analysis.
- Translational Research: Bridges early discovery findings with preclinical validation in a disease-relevant system.
- Enterprise Reuse: Serves as a reusable platform for iterative evaluation of diverse therapeutic modalities.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation and mechanistic de-risking for muscle-tendon pathology.
- Operational Value: Standardizes in vivo modeling and histological analysis for reproducibility and scalability.
- Strategic Value: Informs go/no-go decisions for regenerative and anti-fibrotic candidates, reducing late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of therapeutic programs targeting chronic muscle-tendon degeneration.
Implementation Considerations
- Requires surgical expertise in animal models and post-operative care protocols.
- Necessitates access to histological staining and quantitative image analysis infrastructure.
- Demands cross-team standardization of injury induction and outcome measurement.
- Adaptation to other species or injury sites may require protocol optimization.
- Model limitations include species-specific responses and the need for longitudinal validation.
