Мышь кожу плода Модель шрамов заживления ран
Summary
During mammalian development, early gestational skin wounds heal without a scar. Here we detail a reliable and reproducible model of fetal scarless wound healing in the cutaneous dorsum of E16.5 (scarless) and E18.5 (scarring) mouse embryos.
Abstract
Early in utero, but not in postnatal life, cutaneous wounds undergo regeneration and heal without formation of a scar. Scarless fetal wound healing occurs across species but is age dependent. The transition from a scarless to scarring phenotype occurs in the third trimester of pregnancy in humans and around embryonic day 18 (E18) in mice. However, this varies with the size of the wound with larger defects generating a scar at an earlier gestational age. The emergence of lineage tracing and other genetic tools in the mouse has opened promising new avenues for investigation of fetal scarless wound healing. However, given the inherently high rates of morbidity and premature uterine contraction associated with fetal surgery, investigations of fetal scarless wound healing in vivo require a precise and reproducible surgical model. Here we detail a reliable model of fetal scarless wound healing in the dorsum of E16.5 (scarless) and E18.5 (scarring) mouse embryos.
Introduction
Эмбриональные кожные раны быстро и scarlessly не лечить, пока в конце беременности 1. Плода шрамов заживления раны характеризуется регенерации нормальной структуры и функции ткани. Переход от шрамов на фенотип рубцов происходит в третьем триместре беременности у человека и вокруг эмбриональный день 18 (E18) у мышей 2,3. По сравнению с взрослым, плода заживления раны характеризуется быстрой эпителизации, осаждения соединительной ткани, и миграции фибробластов.
Многие исследования предложили возможные объяснения феномена шрамов заживления ран во время раннего развития плода. Воспаление является основным компонентом взрослого заживления раны; Однако, фетальные раны характеризуется отсутствием острого воспаления 4. Является ли это следствием функциональной незрелости иммунной системы в период внутриутробного этапах остается неясным. Недавнее исследование показало, что различия в численности, коврикurity и функции тучных клеток в E15 против E18 кожу плода может быть причиной для перехода от шрамов фенотипа, по крайней мере, у мышей 3. Другие исследования постулируют, что различия в свойствах и обилие плода и взрослого раны макрофагов несут ответственность за реформирование нормальной внеклеточного матрикса (ЕСМ) в период внутриутробного заживления ран 5.
Различия в экологических факторов в период внутриутробного и взрослых развития также может влиять на заживление ран. Longaker и его коллеги показали, что жидкость из раны от плода обладает высоким уровнем активности гиалуроновой кислоты, стимулирующие сравнению ни с у взрослых жидкость из раны 6. Следовательно, более высокие уровни гиалуроновой кислоты, гликозаминогликанов, что способствует микросреду, способствующую подвижности клеток и пролиферации в плода раны окружающей среды, могут быть ответственны за шрамов фенотипа видели во время раннего развития плода. Другие линий доказательств указывают на тот факт, что фетал рана окружающей среды относительно гипоксемической и погружают в стерильном амниотической жидкости, богатой факторами роста 7. Тем не менее, окончательного ответа не было предоставлено для критического случая или фактора во время эмбриогенеза, что вызывает переход от шрамов регенерацию фиброзной ремонта.
Понимание механизмов, ответственных за шрамов исцеления у плода требует точного и воспроизводимого модель. Здесь мы подробно воспроизводимая модель плода шрамов заживления ран в тыльной E16.5 (шрамов) и эмбрионов E18.5 (рубцов) мыши. Кроме того, незначительные вариации этой модели могут быть использованы для выполнения ряда дополнительных исследований, таких как анализ экспрессии генов плода ран и 8,9 кожи. Учитывая, что именно своевременная беременность имеют решающее значение для успешного рекапитуляции этого плода шрамов модели заживления раны, мы также подробно наш протокол для суперовуляции приурочен беременности.
Protocol
Representative Results
Discussion
Хирургическое протокол, представленные здесь описывается эксцизионная модель плода мышиный шрамов исцеления впервые опубликованной в 2006 году нашей лаборатории 10. В дополнение к другим установленным моделей эксцизионная ранения 11, Инцизионная модели плода мыши исцеления…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа была частично поддержана грантом NIH грант R01 GM087609 (до HPL), подарок от Ингрид Лай и Билл Шу в честь Энтони Шу (до HPL), NIH грант U01 HL099776 (до MTL), в Hagey лаборатории Детская регенеративной медицины и Oak Foundation (в MTL и HPL). GGW была поддержана Стэнфордской школы медицины, программы обучения Стэнфордского ученый-медик, и NIGMS субсидия на обучение GM07365. MSH была поддержана CIRM Клиническая сотрудник субсидия на обучение TG2-01159. WXH была поддержана финансирование из Сарнов сердечно-сосудистой фонда.
Materials
| Name of Material/Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 7-O MONOSOF Suture | eSuture | SN-1647G | |
| Surgical Forceps | Kent Scientific | INS650916 | |
| Micro-scissors | Kent Scientific | INS600127 | |
| Autoclip 9mm | Texas Scientific Instruments | 205060 | |
| Insulin Syringe | Thermo Fisher Scientific | 22-272-382 | |
| Black Pigment | AIMS | 242 | |
| BD Safety-Lok 3ml Syringe | BD Biosciences | 309596 | |
| Phosphate Buffered Saline | Life Technologies | 10010-049 | |
| OPMI-MD Surgical Microscope | Carl Zeiss Surgical Inc | ||
| Pregnant Mares Serum (PMS) | Millipore | 367222 | |
| Human Chorionic Gonadotropin (HCG) | Sigma-Aldrich | CG10 | |
| Povidone Iodine Prep Solution | Dynarex | 1415 | |
| Nair (depilatory cream) | Church and Dwight Co. | 22600267058 |
References
- Larson, B. J., Longaker, M. T., Lorenz, H. P. Scarless fetal wound healing: a basic science review. Plastic and reconstructive surgery. 126, 1172-1180 (2010).
- Wilgus, T. A. Regenerative healing in fetal skin: a review of the literature. Ostomy/wound management. 53, 16-31 (2007).
- Wulff, B. C., et al. Mast cells contribute to scar formation during fetal wound healing. The Journal of investigative dermatology. 132, 458-465 (2012).
- Lorenz, H. P., Adzick, N. S. Scarless skin wound repair in the fetus. The Western journal of medicine. 159, 350-355 (1993).
- Longaker, M. T., et al. Wound healing in the fetus. Possible role for inflammatory macrophages and transforming growth factor-beta isoforms. Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 2, 104-112 (1994).
- Longaker, M. T., et al. Studies in fetal wound healing. IV. Hyaluronic acid-stimulating activity distinguishes fetal wound fluid from adult wound fluid. Annals of surgery. 210, 667-672 (1989).
- Colombo, J. A., Napp, M., Depaoli, J. R., Puissant, V. Trophic influences of human and rat amniotic fluid on neural tube-derived rat fetal cells. International journal of developmental neuroscience : the official journal of the International Society for Developmental Neuroscience. 11, 347-355 (1993).
- Colwell, A. S., Longaker, M. T., Peter Lorenz, H. Identification of differentially regulated genes in fetal wounds during regenerative repair. Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 16, 450-459 (2008).
- Hu, M. S., et al. Gene expression in fetal murine keratinocytes and fibroblasts. The Journal of surgical research. , (2014).
- Colwell, A. S., Krummel, T. M., Longaker, M. T., Lorenz, H. P. An in vivo mouse excisional wound model of scarless healing. Plastic and reconstructive surgery. 117, 2292-2296 (2006).
- Wilgus, T. A., et al. The impact of cyclooxygenase-2 mediated inflammation on scarless fetal wound healing. The American journal of pathology. 165, 753-761 (2004).
- Iocono, J. A., Ehrlich, H. P., Keefer, K. A., Krummel, T. M. Hyaluronan induces scarless repair in mouse limb organ culture. Journal of pediatric surgery. 33, 564-567 (1998).
- Chopra, V., Blewett, C. J., Krummel, T. M. Transition from fetal to adult repair occurring in mouse forelimbs maintained in organ culture. Wound repair and regeneration : official publication of the Wound Healing Society [and] the European Tissue Repair Society. 5, 47-51 (1997).
- Adzick, N. S., Longaker, M. T. Animal models for the study of fetal tissue repair. The Journal of surgical research. 5, 47-51 (1991).
- Block, M. Wound healing in the new-born opossum (Didelphis virginianam). Nature. 187, 340-341 (1960).
- Longaker, M. T., Dodson, T. B., Kaban, L. B. A rabbit model for fetal cleft lip repair. Journal of oral and maxillofacial surgery : official journal of the American Association of Oral and Maxillofacial Surgeons. 48, 714-719 (1990).
- Longaker, M. T., et al. A model for fetal cleft lip repair in lambs. Plastic and reconstructive surgery. 90, 750-756 (1992).
