Summary

쥐의 Sectioned 아 킬 레 스 힘 줄의 치유 과정에서 수용자 혈소판이 풍부한 혈장 (PRP)의 효과: 방법론 설명

Published: March 19, 2018
doi:

Summary

이 프로토콜 아 킬 레 스 힘 줄의 일부를 제거한 후 수용자 혈소판 풍부 혈장 (PRP) 또는 염 분 해결책 주입 되어 쥐에 있는 힘 줄 치유의 평가 과정을 설명 합니다. 힘 줄 치유의 진행은 분석의 다른 종류를 사용 하 여 여러 개의 시간 지점에서 계산 됩니다.

Abstract

이 문서에서는 PRP 긍정적으로 영향을 미칠 수 힘 줄 치유를 관찰 하는 데 사용 하는 실험 절차를 설명 합니다. 따라 4 주요 단계가 있다: 킬;에서 병 변 유발 PRP를 준비 하 고 주사 (또는 염 분 해결책); 제거 힘; 그리고 수행 평가 biomechanical, 분자, 그리고 조직학. 각 단계에서 모든 절차와 방법을 설명 세부 사항, 그래서 그들은 쉽게 재생 될 수 있다 합니다.

아 킬 레 스 힘 줄 수술 sectioned 5-m m 긴 섹션의 (제거) 되었습니다. 이후에, PRP 또는 염 류 용액 공부 PRP에 힘 줄의 치료에 긍정적인 영향을 주입 했다. (총 120 쥐가이 연구에 사용 되었다) 40 동물의 3 개 그룹 2 하위 그룹으로 세분화 했다: PRP 주사 그룹 및 식 염 수 주입 제어 그룹. 쥐가 증가 하는 시간 포인트 (그룹 a: 5 일;에 희생 했다 그룹 b: 15 일; 그룹 c: 30 일)와 힘 줄이 제거 되었습니다. 90 힘 줄 수술 biomechanical transcriptomic 분석을 수행 하기 전에 테스트 하 고 30 나머지 힘 줄 조직학 분석을 제출 했다.

Introduction

응고, 염증 성 프로세스 및 혈소판의 면역 변조 역할은 잘 알려진1입니다. 최근에, 그들은 또한 회복 속성2,3는 증명 되었습니다. 실제로, 다양 한 cytokines 및 성장 요인 (VEGF, PDGF, TGF B, IGF-난, 그리고 HGF) degranulation 동안 혈소판에 의해 발표. 이러한 성장 요인 홍보 신생, 조직 리 모델링, 그리고 상처 치유 (뼈, 피부, 근육, 힘 줄)2. 격리 방법 높은 혈소판 농도 포함 된 혈소판 리치 플라즈마 (PRP)을 생성 centrifuging 혈액 헌 혈 (3 사이 10 시간 기준 농도 혈액). 실제로, 다양 한 PRP 준비 기술 동일한 최종 제품을 제공할 수 없습니다. 지금 까지는,이 문제에 아무 국제 일반 계약이 되었습니다. 전반적으로, PRP 치료 tendinopathy, 발바닥의 근 막 염, 관절염, 등 없앤4만성 musculoskeletal 조건에 대 한 매력적인 치료 옵션 일 수 있었다. 그것은 개선 하 고 뼈 임 플 란 트 삽입 후 치유를 가속 구강 수술 및 implantology4 에서 처음으로 사용 되었다. 이 연구에서 우리는 동물 실험4에 대 한 PRP의 수집 수 있는 재연 가능한 방법도 설명 합니다.

힘 줄의 병 변을 자주 운동과 육체 노동자에서 관찰 된다, 이후 큰 관심5는 치유 과정와 따라서 복구 시간을 단축. 자주 개발 하는 새로운 치료 방법을 성장 인자를 사용 하 여 포함 하 고 PRP의 내 인 성 성장 요인4의 조화를 제공 하는 간단 하 고 최소한 침략 적 방법 이다.

여러 생체 외에서 또는 동물 연구 생물학 중재자를 방출 하 여 혈소판, 높은 수준의 포함 된 플라즈마의 생물학 중재자6 를 방출 하 여 힘 줄과 인 대 복구를 자극 수 증명 7,,89. 또한, 다른 연구 PRP 유형 I 및 III 콜라겐 합성 힘 줄에9,,1011세포 자극 수 있습니다 나타났습니다. 그것은 또한 건의 되었다 PRP 매트릭스 metalloproteinases (MMPs)의 활성화를 감소 하 고 따라서 매트릭스의 저하를 줄일 수 있습니다. 염증 과정에 관련 된 셀 MMP-9, 조직 리 모델링 (생리와 pathologic) 염증12에 의해 유도 된에서 역할을 생성할 수 있습니다.

이 정보를 바탕으로, 우리가 쥐의 sectioned 아 킬 레 스 힘 줄에 단일 PRP 주사 복구 과정과 복구 조직의 기계적 강도 향상 시킬 수 있을 것을 가정 했다. 이 복구 프로세스 동안 치유 힘 줄의 biomechanical 속성을 측정 하 여 및 새로 형성된 된 조직에서 개장 하는 콜라겐을 평가 하는 조직학 및 분자 분석을 수행 하 여 테스트 됩니다. 연구의 목표는 경우 수용자 PRP의 단일 주사를 영향을 미칠 수 sectioned 아 킬 레 스 힘 줄의 치유를 관찰 했다.

Protocol

배려 및 처리는 동물의 배려를 위한 가이드에 따라 수행 된 실험 동물의 사용 국립 과학 아카데미의에 의해 준비 하 고 출판에 의해 국립 연구소의 건강 (미국). 유럽 및 국가 입법 신중 하 게 따라 했다. 1. 동물 준비 132 2 개월 된 남성 Sprague-Dawley 쥐 320-450 g (120 쥐 실험에 대 한) 및 12 쥐 혈액 샘플링, 그림 1에 대 한 무게를 사용 합니다. Dell<sup class="…

Representative Results

결과 뜻의 평균 ± 표준 편차로 표현 하 고 분산 분석 (ANOVA)와 비교 했다. 양방향의 ANOVA와 임시 게시 테스트 데 있어, 파라메트릭 테스트, 사용 되었다. 쥐의 비 부상 아 킬 레 스 힘 줄의 파열을 자극 하는 데 필요한 궁극 장력 강도 (UTS)는 42.0 ± 5.7 N (n = 10). 인장 강도 크게 증가 (p < 0.0001) 5 일 후 두 그룹에서. 두 그룹을 비?…

Discussion

혈소판은 프로세스를 치유 하는 힘 줄의 염증 초기 단계에 대 한 필수적입니다. 이러한 혈소판 바인딩 조직이 나 응고 유발 요인에 노출 되는 때 그들은 α과 립에 방류 하는 성장 인자를 발표할 예정 이다. 이 상호 작용으로 인해 세포 외 매트릭스 고분자 synthetized 고 중간 엽 세포 증식. 혈소판에는 또한 신생 및 세포질 감 별 법6,20을 자극, 혈액 순환 조?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 스탕다르 드 리에주에 의해 지원 되었다 고 Lejeune-Lechien 레온 Frédéricq 자금 부여 합니다.

Materials

Xylazine (Xyl-M) VMD none anesthetic
Ketamin (Jétamine 1000 CEVA) CEVA Santé Animale none anesthetic
Buprenorphin (Vetergésic Multidosis) ALSTOE none Painkiller
iso-Betadine MEDA-Pharma none Desinfectant
resorbable yarn Vicryl 6/0 Johnson & Johnson
Nembutal CEVA Santé Animale none Anesthetic
Paraformaldehyde Sigma-Aldrich P6148 Preserves structure of the tissue
Isopropanol 100% VWR 20,922,364
Ethanol 95% VWR 20,823,362
Xylene VWR 28973.363
Paraffin VWR LEIC3950.1006
Hematoxylin Millipore 1.15938.0025 Colorant
Eosin Millipore 1.15935.0100 Colorant
Eukitt Sigma-Aldrich 3989 Mounting Medium
CaCl2

References

  1. Kaux, J., Degrave, N., Crielaard, J. Platelet rich plasma traitement des tendinopathies chroniques? Revue de la littérature. Platelet rich plasma treatment of chronic tendinopathies? Review of literature. J. Traumatol. du Sport. 24, 99-102 (2007).
  2. Anitua, E., et al. Autologous preparations rich in growth factors promote proliferation and induce VEGF and HGF production by human tendon cells in culture. J. Orthop. Res. 23, 281-286 (2005).
  3. Bosch, G., et al. Effects of platelet-rich plasma on the quality of repair of mechanically induced core lesions in equine superficial digital flexor tendons: A placebo-controlled experimental study. J. Orthop. Res. 28, 211-217 (2010).
  4. Kaux, J. F., Drion, P., Croisier, J. L., Crielaard, J. M. Tendinopathies and platelet-rich plasma (PRP): From pre-clinical experiments to therapeutic use. J. Stem Cells Regen. Med. 11, P7-P17 (2015).
  5. Maffulli, N., Wong, J., Almekinders, L. C. Types and epidemiology of tendinopathy. Clin. Sports Med. 22, 675-692 (2003).
  6. Molloy, T., Wang, Y., Murrell, G. The roles of growth factors in tendon and ligament healing. Sports Med. 33, 381-394 (2003).
  7. Lyras, D. N., et al. The effect of platelet-rich plasma gel in the early phase of patellar tendon healing. Arch. Orthop. Trauma Surg. 129, 1577-1582 (2009).
  8. Aspenberg, P., Virchenko, O. Platelet concentrate injection improves Achilles tendon repair in rats. Acta Orthop. Scand. 75, 93-99 (2004).
  9. Visser, L. C., et al. Growth Factor-Rich Plasma Increases Tendon Cell Proliferation and Matrix Synthesis on a Synthetic Scaffold: An In Vitro Study. Tissue Eng. Part A. 16, 1021-1029 (2010).
  10. Zhang, J., Wang, J. H. -. C. Platelet-Rich Plasma Releasate Promotes Differentiation of Tendon Stem Cells Into Active Tenocytes. Am. J. Sports Med. 38, 2477-2486 (2010).
  11. Kajikawa, Y., et al. Platelet-rich plasma enhances the initial mobilization of circulation-derived cells for tendon healing. J. Cell. Physiol. 215, 837-845 (2008).
  12. Pasternak, B., Aspenberg, P. Metalloproteinases and their inhibitors-diagnostic and therapeutic opportunities in orthopedics. Acta Orthop. 80, 693-703 (2009).
  13. Dell, R. B., Holleran, S., Ramakrishnan, R. Sample size determination. ILAR J. 43, 207-213 (2002).
  14. Mähler Convenor, M., et al. FELASA recommendations for the health monitoring of mouse, rat, hamster, guinea pig and rabbit colonies in breeding and experimental units. Lab. Anim. 48, 178-192 (2014).
  15. Kaux, J. -. F., et al. Étude comparative de cinq techniques de préparation plaquettaire (platelet-rich plasma). Pathol. Biol. 59, 157-160 (2011).
  16. Wieloch, P., Buchmann, G., Roth, W., Rickert, M. A cryo-jaw designed for in vitro tensile testing of the healing Achilles tendons in rats. J. Biomech. 37, 1719-1722 (2004).
  17. Kaux, J. -. F., et al. Vascular Endothelial Growth Factor-111 (VEGF-111) and tendon healing: preliminary results in a rat model of tendon injury. Muscles. Ligaments Tendons J. 4, 24-28 (2014).
  18. Docheva, D., Hunziker, E. B., Fässler, R., Brandau, O. Tenomodulin is necessary for tenocyte proliferation and tendon maturation. Mol. Cell. Biol. 25, 699-705 (2005).
  19. Lambert, C. A., Colige, A. C., Munaut, C., Lapière, C. M., Nusgens, B. V. Distinct pathways in the over-expression of matrix metalloproteinases in human fibroblasts by relaxation of mechanical tension. Matrix Biol. 20, 397-408 (2001).
  20. Nurden, A. T., Nurden, P., Sanchez, M., Andia, I., Anitua, E. Platelets and wound healing. Front. Biosci. 13, 3532-3548 (2008).
  21. Woodall, J., Tucci, M., Mishra, A., Benghuzzi, H. Cellular effects of platelet rich plasma: a study on HL-60 macrophage-like cells. Biomed. Sci. Instrum. 43, 266-271 (2007).
  22. Taylor, D. W., Petrera, M., Hendry, M., Theodoropoulos, J. S. A systematic review of the use of platelet-rich plasma in sports medicine as a new treatment for tendon and ligament injuries. Clin. J. Sport Med. 21, 344-352 (2011).
  23. Mazzocca, A. D., et al. The positive effects of different platelet-rich plasma methods on human muscle, bone, and tendon cells. Am. J. Sports Med. 40, 1742-1749 (2012).
  24. McCarrel, T. M., Minas, T., Fortier, L. A. Optimization of leukocyte concentration in platelet-rich plasma for the treatment of tendinopathy. J. Bone Joint Surg. Am. 94 (1-8), e143 (2012).
  25. Boswell, S. G., et al. Increasing platelet concentrations in leukocyte-reduced platelet-rich plasma decrease collagen gene synthesis in tendons. Am. J. Sports Med. 42, 42-49 (2014).
  26. Virchenko, O., Aspenberg, P. How can one platelet injection after tendon injury lead to a stronger tendon after 4 weeks?: Interplay between early regeneration and mechanical stimulation. Acta Orthop. 77, 806-812 (2006).

Play Video

Cite This Article
Greimers, L., Drion, P. V., Colige, A., Libertiaux, V., Denoël, V., Lecut, C., Gothot, A., Kaux, J. Effects of Allogeneic Platelet-Rich Plasma (PRP) on the Healing Process of Sectioned Achilles Tendons of Rats: A Methodological Description. J. Vis. Exp. (133), e55759, doi:10.3791/55759 (2018).

View Video