Estabelecimento de um modelo induzida cirurgicamente em ratos para investigar o papel protetor do Progranulin em Osteoartrite

Summary

Nós descrevemos um protocolo para a desestabilização do menisco medial modelo (DMM) em camundongos, uma ferramenta eficaz para a osteoartrite (OA) de pesquisa. Além disso, temos demonstrado que a deficiência de exagerar desenvolvimento OA progranulincan e progressão usando esse modelo, indicando que progranulin desempenha um papel protetor na patogênese da OA.

Abstract

Desestabilização do menisco medial (DMM) modelo é uma importante ferramenta para estudar os papéis fisiopatológicos da artrite inúmeras moléculas associadas na patogênese da osteoartrite (OA) in vivo. No entanto, o pormenorizada, especialmente o protocolo visualizado para o estabelecimento deste modelo complicado em ratinhos, não está disponível. Aqui aproveitamos tipo selvagem e progranulin (PGRN) – / – ratos como exemplos para introduzir um protocolo para a indução do modelo DMM em camundongos, e comparou o início da OA após o estabelecimento deste modelo induzida cirurgicamente. As operações realizadas em ratos eram ou operação simulada, que acaba de abrir cápsula articular, ou operação DMM, que cortou o ligamento menisco-tibial e causou desestabilização do menisco medial. Osteoartrite gravidade foi avaliada utilizando o ensaio histológico (por exemplo, coloração de Safranina O), manifestações de genes OA-associados, a degradação de cartilagem moléculas de matriz extracelular, e forma de osteófitosção. Operação DMM induzida com sucesso a iniciação e progressão da OA em tanto o tipo selvagem e PGRN-/ – ratinhos, e a perda de factor de crescimento PGNR levou a um fenótipo OA mais grave neste modelo induzido cirurgicamente.

Introduction

A osteoartrite (OA), também conhecida como artrite degenerativa, afeta 15% da população mundial e mais de 46 milhões de pessoas nos Estados Unidos, e é caracterizada por sinovite, degeneração da cartilagem e formação de osteófitos ^1. Ele pode ser um resultado de uma interacção complexa de factores genéticos, metabólicos, bioquímicos e biomecânicos. Os mecanismos subjacentes da OA continuar a iludir a comunidade científica. Existem atualmente vários modelos animais que podem imitar a patogênese da OA ^2,3. É importante estabelecer modelos animais em ratos por causa tanto da disponibilidade de vários ratinhos geneticamente modificados e a relação custo-eficácia da experimentação. Entre os diferentes tipos de modelos experimentais de OA, a desestabilização induzida cirurgicamente de menisco medial modelo (DMM) é um modelo bem aceite OA por causa da sua boa reprodutibilidade e uma progressão relativamente lenta durante o desenvolvimento de OA. Ambos os atributos têmsido importantes para a avaliação de progressão da OA em diferentes tratamentos ou transgenes ^3-8. No entanto, a consistência do modelo OA cirúrgica é afetada por vários fatores durante a cirurgia e, como resultado, a aplicação do modelo cirúrgico do mouse é limitado.

Progranulin (PGRN) é um factor de crescimento multi-funcional expressa em várias células. Sabe-se que PGRN desempenha um papel crucial em diversos processos fisiológicos e patológicos tais como cicatrização de feridas ^{9, 10} tumorigénese, e inflamação ^11-15. Estudos também mostraram que a insuficiência de PGRN pode causar doenças degenerativas do sistema nervoso, em seres humanos e ratinhos ^16-18. Sabe-se que PGRN é expresso na cartilagem articular humana, e o seu nível é significativamente elevado na cartilagem dos pacientes com OA e de artrite reumatóide ^19. Além disso, PGRN também desempenha um papel fundamental na proliferação de condrócitos ^20, diferenciação e endocondralossificação da placa de crescimento durante o desenvolvimento ^21,22. Recentemente, informamos que PGRN TNF-α antagonizou através da ligação a receptores de TNF e exibiu uma função anti-inflamatória em modelos de artrite inflamatória ^13,14,23,24. No entanto, o papel de PGRN na OA, especialmente in vivo, continua a ser um enigma. Aqui, apresentamos o procedimento para induzir um modelo DMM cirúrgico, e investigar o papel do PGRN no desenvolvimento OA através do estabelecimento de modelo DMM no WT e PGRN-/ – ratos.

Protocol

Todos os procedimentos cirúrgicos relativos aos animais devem ser aprovados pelo Animal Care e Comitê de Ética da Instituição local, com um esforço feito para minimizar a dor eo desconforto causado pela cirurgia. 1. Preparação Escolha de 8-12 semanas de idade macho C57BL / 6 com um peso corporal de cerca de 25 g para a cirurgia. Anestesiar os animais por meio de injecção intra-peritoneal de um coquetel contendo tanto xilazina (5 mg / kg) e cetamina (40 mg / kg)…

Representative Results

Modelo DMM foi estabelecida com sucesso em camundongos, e deficiência de PGRN exagerado desenvolvimento OA induzida cirurgicamente. Operações Sham e DMM (Figura 1) foram realizadas em WT e PGRN-/ – ratinhos. 8 semanas após a operação, os ratos foram sacrificados, e Safranina O coloração foi realizada em secções de articulações do joelho, seguido de análise estatística da pontuação de artrite, com a histologia. Como mostrado na Figura …

Discussion

É relatado que a linhagem de ratos é muito importante para a indução do modelo DMM, com diferentes linhagens de camundongos têm diferentes gravidade da OA após DMM, com alto nível na cepa 129/SvEv, seguido por C57BL6, 129/SvInJ e FVB / n ^26. Uma grande parte dos transgenes são estabelecidos em ratos C57BL6, como PGRN-/ – ratos foram utilizados no presente estudo, que são relativamente suscetíveis a DMM. No entanto, se o transgene é baseado na estirpe insensível como FVB / n murganhos, é necessár…

Materials

No. 10 Surgical blades	FEATHER	25-2976#10
6-0 suture	APPLIED DENTAL	WG-N53133