بروتوكول لاكتساب تينوسيتي التنكسية من البشر
Summary
في المختبر استخدام تينوسيتيس التنكسية ضروري عند التحقيق في فعالية العلاج الرواية في تيندينوباثي. ومع ذلك، استخدام معظم البحوث والدراسات فقط نموذج الحيوان أو تينوسيتي صحية. ونحن نقترح البروتوكول التالي لعزل تينوسيتيس التنكسية الإنسان أثناء الجراحة.
Abstract
تيندينوباثي، حالة مؤلمة أن يتطور استجابة لانحطاط وتر، أخذ في الارتفاع في العالم المتقدم النمو بسبب زيادة النشاط البدني وعمر أطول. على الرغم من انتشاره المتزايد، المرضية الأساسية لا تزال غير واضحة، وعلاج الأعراض عموما. في الآونة الأخيرة، تم التحقيق في العديد من الخيارات العلاجية، بما في ذلك عوامل النمو والخلايا الجذعية والعلاج الجيني، أملا في تعزيز فاعلية الشفاء لوتر التنكسية. ومع ذلك، أجريت معظم هذه الدراسات البحثية فقط على نماذج حيوانية أو تينوسيتيس بشرية صحية. على الرغم من بعض الدراسات باستخدام تينوسيتيس المرضية، على حد علمنا لا يوجد حاليا البروتوكول لا تصف كيفية الحصول على تينوسيتيس التنكسية البشرية. الهدف من هذه الدراسة وصف بروتوكول قياسي لاكتساب تينوسيتيس التنكسية البشرية. في البداية، كان حصاد الأنسجة وتر من مريض مع اللقيمه أثناء الجراحة. ثم أخذت عينات خزعة من باسطة الباسطة القصيرة وتر المقابلة للتغييرات الهيكلية التي لوحظت في وقت الجراحة. ظهر كل الأوتار المقطوع لتكون مملة، والرمادي، وقابلة للتفتيت، ومتوذمه، مما جعلها متميزة بصريا من الأصحاء. تينوسيتيس مثقف وتستخدم لإجراء التجارب. وفي الوقت نفسه، حللت نصف الأنسجة المقطوع الأشيع، وتبين أنهما يشتركان في نفس الميزات الرئيسية من تيندينوباثي (خلل التنسج أنجيوفيبروبلاستيك أو تضخم). وأكد تحليل ثانوي من إيمونوسيتوتشيميستري الخلايا المستزرعة تينوسيتيس مع الأغلبية من وجود البقع الإيجابية للبروتينات الموهوك وتينومودولين الخلايا. ثم حددت صفات طبيعة الأمراض التنكسية تينوسيتيس بمقارنة الخلايا مع مراقبة صحية باستخدام مقايسة الانتشار أو قرت-بكر. عرض تينوسيتي التنكسية أعلى معدل انتشار وأنماط التعبير الجيني مماثلة تيندينوباثي مطابقة للتقارير السابقة. وعموما، هذا البروتوكول الجديد قد توفر أداة مفيدة للدراسات المستقبلية من تيندينوباثي.
Introduction
تيندينوباثي هو شرط العضلات والعظام التنكسية مزمنة التي تتطور في أجزاء مختلفة من الجسم. في الآونة الأخيرة، ازداد عدد الحالات من تيندينوباثي إلى حد كبير في العالم المتقدم النمو بسبب تزايد المشاركة في الرياضة الترفيهية وزيادة متوسط العمر المتوقع1،2. يعتبر القضية تيندينوباثي المتعددة العوامل، وتتضمن هذه الأسباب الاسكيمية، وإصابات الجذور الحرة الأكسجين، واختلال توازن بين innervations مضيق للأوعية ووعائي والدموع الصغيرة الداخلية والتغيرات العصبية-التنظيم3 ،،من45،6،،من78. معظم العلاجات تيندينوباثي فقط تخفيف أعراضه. وعلاوة على ذلك، العلاج دون تجديد الأنسجة تتطلب وقتاً طويلاً لإعادة التأهيل وتحقيق استجابة محدودة من الأوتار الجرحى، مما يفرض تحديا السريري للأطباء9.
وقد عجز خيارات العلاج الحالي جنبا إلى جنب مع عدم القدرة على وتر الأمراض التنكسية للاعطاب الباحثين يؤدي الاهتمام باستكشاف استراتيجيات العلاج البديل. في الآونة الأخيرة، أفادت الدراسات الجديدة العديد من النتائج المبشرة بالخير لتعزيز فعالية الشفاء الأوتار تيندينوباثي باستخدام عوامل النمو، الخلايا الجذعية استناداً إلى العلاج، والجينات العلاج10،،من1112.
ومن خلال استعراض الأدبيات، وجدنا أن الدراسات المعنية قد تقسم إلى فئتين استناداً على تحليل المواد: نماذج الحيوانات مثل الفئران، أو ماوس، أو أرنب؛ والنماذج البشرية. فيما يتعلق بالنموذج الحيواني، وحاليا هناك اثنين من التقنيات شعبية لتوليد تيندينوباثي: الكيميائية التعريفي للإصابة أو الميكانيكية التحميل الزائد النموذج. ومع ذلك، كانت محدودة كل نموذج الحيوان في استنساخ ال13،علم الأمراض المعقدة تيندينوباثي البشرية14.
معظم الأوراق باستخدام العينات البشرية حللت الأشيع أو أداؤها في المختبر التجربة استناداً إلى تينوسيتي بشرية صحية بدلاً من الأمراض التنكسية تينوسيتي15،16،،من1718 , 19 , 20 , 21-إلا بضع ورقات أفادت أنها تستخدم تينوسيتي التنكسية بشرية، ولكن أنها لم تصف بالتفصيل البروتوكول المستخدم للحصول على تينوسيتي التنكسية من البشرية22،23. وفي هذا السياق، تجدر الإشارة إلى أن نتائج ناجحة من الطراز الحيوان أو صحية الأنسجة/تينوسيتي قد لا بالضرورة التنبؤ بفعالية الإنسان أو الجرعات الفعالة نظراً لانحطاط وتر عملية معقدة، والآلية المرضية لا تزال غير مفهومة تماما.
جماعياً، من الضروري أن تصف البروتوكول القياسي للحصول على تينوسيتي التنكسية من الأنسجة البشرية دون التسبب في آثار ضارة إلى الجهة المانحة. توضح هذه المقالة بروتوكول حول كيفية الحصول على تينوسيتي التنكسية البشرية. للتحقق من البروتوكول، تم تحليل الأنسجة المقطوع الأشيع. بعد ذلك، تم تأكيد الخلية مثقف تينوسيتي التنكسية باستخدام إيمونوسيتوتشيميستري (المحكمة الجنائية الدولية) وكمية الوقت الحقيقي-تفاعل البوليميراز المتسلسل (قرة-PCR) مقايسة بقاء.
Protocol
Representative Results
Discussion
وقد أفاد عدد من الدراسات السابقة كيفية إنشاء نماذج حيوانية تيندينوباثيك المزمن باستخدام إجراءات مختلفة مثل كولاجيناز أو حقن كارتوجينين وتشغيل المطحنة وأكثر26،27. على الرغم من أن العديد من الدراسات التي تبين الآثار العلاجية الواعدة استناداً إلى هذه النماذج…
Divulgaciones
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
كان يؤيد هذا البحث بمنحه من كوريا الصحة التكنولوجيا والتطوير د المشروع من خلال كوريا الصحة الصناعة تطوير معهد (خيدي)، الذي تموله وزارة الصحة والرعاية الاجتماعية، جمهورية كوريا (منح رقم: HI16C1559).
Materials
| Scalpel | Kisanbio | KS-Q0306-15 | No. 15 |
| Mini-blade | Beaver | 374769 | |
| Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) | Gibco | 11995065 | |
| Collagenase Ⅱ | Sigma-Aldrich | C6885 | |
| PBS | Gibco | 14190250 | |
| fetal bovine serum (FBS) | Gibco | 16000044 | |
| 50 mM ascorbic acid-2-phosphate | Sigma-Aldrich | A5960 | |
| Antibiotic-Antimycotic solution | Gibco | 15240062 | |
| 4% formaldehyde | Bio-solution | BP031 | |
| Triton X-100 | Sigma-Aldrich | X100-100ml | |
| BSA | Rdtech | C0082 | |
| TWEEN 20 | Sigma-Aldrich | P9416-100ml | |
| MKX (C-5) | Santa cruz biotechnology | sc-515878 | |
| Tenomodulin (N-14) | Santa cruz biotechnology | sc-49325 | |
| Fluorescence Mounting Medium | DAKO | S3023 | |
| DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) | Thermo Fisher Scientific | D1306 | |
| WST-1 | Dojindo Molecular Technologies | CK04 | |
| BrdU Cell Proliferation Assay Kit | Cell Signaling Technology | #6813 | |
| TRIzol Reagent | Invitrogen | 15596018 | |
| iScript cDNA Synthesis Kit | Bio-Rad | 170-8891 | |
| TaqMan Gene Expression Master Mix | Applied Biosystems | 4369016 | |
| GAPDH | Thermo Fisher Scientific | Hs02786624_g1 | |
| COL3A1 | Thermo Fisher Scientific | Hs00943809_m1 | |
| ACTA2 | Thermo Fisher Scientific | Hs00426835_g1 | |
| TAC1 | Thermo Fisher Scientific | Hs00243225_m1 | |
| TACR1 | Thermo Fisher Scientific | Hs00185530_m1 | |
| PTGS2 | Thermo Fisher Scientific | Hs00153133_m1 | |
| ACTB | Thermo Fisher Scientific | Hs99999903_m1 | |
| Cell Strainers (100 µm) | Corning | 352360 | |
| 100mm culture dish | Thermo Fisher Scientific | 8188207 | |
| 8-well Chamber Slide | Thermo Fisher Scientific | 154534 | |
| 96 Well Clear Flat Bottom Polystyrene TC-Treated Microplates | Corning | 3596 | |
| Nikon Eclipse 50i Microscope | Nikon | ||
| VERSA max microplate reader | Molecular Devices | ||
| CFX96 Real-Time PCR Detection System | Bio-Rad | ||
| Formalin solution, neutral buffered, 10% | Sigma-Aldrich | HT501128 | |
| Paraffins | Leica Biosystems | 3801340 | |
| Ethanol | JUNSEI CHEMICAL | 90303-2185 | |
| Hematoxylin | DAKO | CS70030-2 | |
| Eosin | DAKO | CS70130-2 | |
| Alcian blue | DAKO | AR16011-2 | |
| Citric acid | Sigma-Aldrich | 251275 | |
| Xylene | JUNSEI CHEMICAL | 25165-0430 | |
| Endogenous peroxidases | DAKO | S200380-2 | |
| Canada balsam | JUNSEI CHEMICAL | 23255-1210 | |
| Microtome Blade | FEATHER | A35 | |
| Slide glass | SUPERIOR | 1000612 | |
| Cover glass | Marienfeld-Superior | 101050 | |
| VEGF | Santa cruz biotechnology | sc-7269 | |
| SPSS Software | IBM | Ver. 18.0 | |
| Multi-purpose Centrifuge | LABOGENE | 1248R |
Referencias
- Ackermann, P. W., Renstrom, P. Tendinopathy in sport. Sports Health. 4 (3), 193-201 (2012).
- Maffulli, N., Wong, J., Almekinders, L. C. Types and epidemiology of tendinopathy. Clinical Sports Medicine. 22 (4), 675-692 (2003).
- Lui, P. P., Chan, L. S., Fu, S. C., Chan, K. M. Expression of sensory neuropeptides in tendon is associated with failed healing and activity-related tendon pain in collagenase-induced tendon injury. American Journal of Sports Medicine. 38 (4), 757-764 (2010).
- Han, S. H., et al. Effects of corticosteroid on the expressions of neuropeptide and cytokine mRNA and on tenocyte viability in lateral epicondylitis. Journal of Inflammation (London). 9 (1), 40 (2012).
- Uchio, Y., et al. Expression of neuropeptides and cytokines at the extensor carpi radialis brevis muscle origin. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 11 (6), 570-575 (2002).
- Lieber, R. L., Loren, G. J., Friden, J. In vivo measurement of human wrist extensor muscle sarcomere length changes. Journal of Neurophysiology. 71 (3), 874-881 (1994).
- Regan, W., Wold, L. E., Coonrad, R., Morrey, B. F. Microscopic histopathology of chronic refractory lateral epicondylitis. American Journal of Sports Medicine. 20 (6), 746-749 (1992).
- Sharma, P., Maffulli, N. Tendon injury and tendinopathy: healing and repair. Journal of Bone and Joint Surgery American volume. 87 (1), 187-202 (2005).
- Lui, P. P. Stem cell technology for tendon regeneration: current status, challenges, and future research directions. Stem Cells Cloning. 8, 163-174 (2015).
- Dahlgren, L. A., van der Meulen, M. C., Bertram, J. E., Starrak, G. S., Nixon, A. J. Insulin-like growth factor-I improves cellular and molecular aspects of healing in a collagenase-induced model of flexor tendinitis. Journal of Orthopedic Research. 20 (5), 910-919 (2002).
- Schnabel, L. V., et al. Mesenchymal stem cells and insulin-like growth factor-I gene-enhanced mesenchymal stem cells improve structural aspects of healing in equine flexor digitorum superficialis tendons. Journal of Orthopedic Research. 27 (10), 1392-1398 (2009).
- Durgam, S. S., Stewart, A. A., Sivaguru, M., Wagoner Johnson, A. J., Stewart, M. C. Tendon-derived progenitor cells improve healing of collagenase-induced flexor tendinitis. Journal of Orthopedic Research. 34 (12), 2162-2171 (2016).
- Titan, A., Andarawis-Puri, N. Tendinopathy: Investigating the Intersection of Clinical and Animal Research to Identify Progress and Hurdles in the Field. Journal of Bone and Joint Surgery Review. 4 (10), (2016).
- Dirks, R. C., Warden, S. J. Models for the study of tendinopathy. Journal of Musculoskeletal Neuronal Interaction. 11 (2), 141-149 (2011).
- de Mos, M., et al. Can platelet-rich plasma enhance tendon repair? A cell culture study. American Journal of Sports Medicine. 36 (6), 1171-1178 (2008).
- Scherb, M. B., Han, S. H., Courneya, J. P., Guyton, G. P., Schon, L. C. Effect of bupivacaine on cultured tenocytes. Orthopedics. 32 (1), 26 (2009).
- Wong, M. W., et al. Effect of dexamethasone on cultured human tenocytes and its reversibility by platelet-derived growth factor. Journal of Bone and Joint Surgery American Volume. 85 (10), 1914-1920 (2003).
- Tempfer, H., et al. Effects of crystalline glucocorticoid triamcinolone acetonide on cultered human supraspinatus tendon cells. Acta Orthopaedics. 80 (3), 357-362 (2009).
- Menon, A., et al. New insights in extracellular matrix remodeling and collagen turnover related pathways in cultured human tenocytes after ciprofloxacin administration. Muscles Ligaments Tendons J. 3 (3), 122-131 (2013).
- Backman, L. J., Fong, G., Andersson, G., Scott, A., Danielson, P. Substance P is a mechanoresponsive, autocrine regulator of human tenocyte proliferation. PLoS One. 6 (11), 27209 (2011).
- Backman, L. J., Eriksson, D. E., Danielson, P. Substance P reduces TNF-alpha-induced apoptosis in human tenocytes through NK-1 receptor stimulation. Britich Journal of Sports Medicine. 48 (19), 1414-1420 (2014).
- Rolf, C. G., Fu, B. S., Pau, A., Wang, W., Chan, B. Increased cell proliferation and associated expression of PDGFRbeta causing hypercellularity in patellar tendinosis. Rheumatology (Oxford). 40 (3), 256-261 (2001).
- Hoppe, S., et al. Tenocytes of chronic rotator cuff tendon tears can be stimulated by platelet-released growth factors. Journal of Shoulder and Elbow Surgery. 22 (3), 340-349 (2013).
- Schipper, O. N., Dunn, J. H., Ochiai, D. H., Donovan, J. S., Nirschl, R. P. Nirschl surgical technique for concomitant lateral and medial elbow tendinosis: a retrospective review of 53 elbows with a mean follow-up of 11.7 years. American Journal of Sports Medicine. 39 (5), 972-976 (2011).
- Cook, J. L., Feller, J. A., Bonar, S. F., Khan, K. M. Abnormal tenocyte morphology is more prevalent than collagen disruption in asymptomatic athletes’ patellar tendons. Journal of Orthopedic Research. 22 (2), 334-338 (2004).
- Yuan, T., et al. Creating an Animal Model of Tendinopathy by Inducing Chondrogenic Differentiation with Kartogenin. PLoS One. 11 (2), 0148557 (2016).
- Lui, P. P., Maffulli, N., Rolf, C., Smith, R. K. What are the validated animal models for tendinopathy. Scandinavian Journal of Medical Scientific Sports. 21 (1), 3-17 (2011).
- Wilhelm, A. Lateral epicondylitis review and current concepts. Journal of Hand Surgery American Volume. 34 (7), 1359-1360 (2009).
