Поколение закрытых переломов бедренной мышей: модель для изучения кости Исцеление

Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в исследованиях заживления переломов о биологических механизмах восстановления и разработке новых терапевтических стратегий для содействия эффективному заживлению костей. Основное преимущество этой методики заключается в том, что она служит минимально инвазивной процедурой для генерации стандартизированных переломов для изучения заживления переломов костей у мышей. Хирургическую процедуру продемонстрируют Йонг Ли и Анурадха Валия Камбрат, техники из нашей лаборатории.

После подтверждения соответствующего уровня седативного эффекта путем пощипывания пальцев ног нанесите мазь на глаза 10-недельного самца мыши, находящегося под наркозом, и удалите шерсть с правой задней конечности. Начиная с центра колена и делая круговой взмах наружу, продезинфицируйте открытые участки кожи тремя последовательными скрабами на основе йода и 70% этанола и положите мышь на грелку, накрытую стерильной хирургической простыней, в положении лежа на спине. Согните колено операционной ноги и с помощью лезвия скальпеля сделайте разрез длиной 1,5 сантиметра с центром над коленным суставом.

Используйте щипцы для бокового смещения надколенника, обнажая дистальный конец бедренной кости, и вставьте иглу для подкожных инъекций из нержавеющей стали длиной 1,5 дюйма 25 калибра в центр трохлеарной борозды в ретроградном направлении вниз по длине медуллярного канала и через проксимальный конец бедренной кости. Сделайте рентгеновский снимок, чтобы убедиться в правильном размещении штифта. Затем пропустите вольфрамовый проводник длиной четыре дюйма 36 калибра через стержень иглы в ступицу в дистальном отделе бедренной кости и выходя из скоса на тыльной стороне мыши.

После успешного размещения проводника осторожно потяните за ступицу, чтобы осторожно извлечь иглу, удерживая конечность и проводник на месте, и подтвердите размещение проводника с помощью рентгена. Теперь поместите мышь в гравитационно-зависимое устройство для трехточечного изгиба, расположив бедренную кость горизонтально поперек двух опорных точек таким образом, чтобы межвертельная и надмыщелковая области бедренной кости опирались на опорные опоры, а боковая сторона конечности была обращена к точке нагрузки. Наиболее важным этапом этого протокола является размещение бедренной кости в трехточечном изгибающем аппарате, так как геометрия перелома зависит от приложенной силы изгиба и положения задней конечности.

Когда бедренная кость окажется в нужном положении, расположите груз весом 391 грамм, на 34,6 сантиметра выше ударного диска устройства и опустите груз. Немедленно, но осторожно извлеките мышь из устройства и подтвердите место перелома рентгеном. Вставьте кусок трубки для подкожных инъекций из нержавеющей стали 24 калибра поверх направляющей проволоки, чтобы стабилизировать сломанную кость, и подтвердите положение стального стержня и стабилизацию сломанной бедренной кости с помощью рентгена.

Снимите направляющую проволоку и с помощью кусачек удалите лишнюю трубку на дистальном конце бедренной кости. С помощью щипцов приложите легкую нисходящую силу, чтобы закопать открытую трубку под поверхность мыщелков, стараясь не вывихнуть коленный сустав, и переместите коленную чашечку. Затем закройте место разреза рассасывающимся швом 5-0.

После завершения операции введите каждой мыши до 500 микролитров стерильного физиологического раствора внутрибрюшинно, чтобы помочь их послеоперационному восстановлению, и наблюдайте за животными до тех пор, пока они полностью не сядут. Еженедельный мониторинг прогрессии заживления костной кости перелома в течение 28 дней после операции выявляет заметную мягкую мозоль, образованную из минерализованного хряща на 14-й день после перелома, которая ремоделируется в твердую мозоль на 21-й день после перелома. Окрашивание толуидиновым синим показывает образование хрящевой матрицы в разрыве разрыва к седьмому дню, который выравнивается с разрывом разрыва к 14-му дню после перелома.

Окрашивание для экспрессии коллагена первого типа иллюстрирует пространственную организацию и относительное количество костного матрикса, которое присутствует через 14 дней после перелома. Анализ микрокомпьютерной томографии демонстрирует уменьшение объема мозоли примерно на 50% в период с 14 по 28 день после перелома, что указывает на эффективное ремоделирование мозоли. Прежде чем приступать к этой процедуре, важно определить вес и высоту падения, так как они зависят от возраста, пола и напряжения мышей.

Рентгенографическая визуализация обычно используется для мониторинга прогрессирования заживления, в то время как такие методы, как иммуногистохимия и микрокомпьютерная томография, могут использоваться для ответа на вопросы о механизмах регенерации кости и для оценки степени заживления перелома кости. Разработка этого метода обеспечила платформу для изучения сложных биологических механизмов заживления переломов и для изучения новых терапевтических стратегий, ускоряющих регенерацию костной ткани у мышей.