Цель настоящего Протокола заключается в создавать обнаженной крыса связанных остеопороза позвоночника сжатия перелом модель, которая может быть продольно оцененные в естественных условиях с помощью полу автоматизированное microcomputed томография основе количественных структурного анализа.
Остеопороз связанных позвоночного компрессионных переломов (OVCFs) являются общие и клинически неудовлетворенные потребности с увеличением распространенности по мере старения населения мира. Животные модели OVCF имеют важное значение для доклинической разработки стратегий инженерных трансляционная ткани. Хотя в настоящее время существуют ряд моделей, этот протокол описывает оптимизированный метод для стимулирования несколько высокую воспроизводимость позвоночного дефекты в единый обнаженной крыса. Роман продольных полу автоматизированное microcomputed томография (µCT)-на основе количественных структурный анализ дефектов позвоночника также подробно. Кратко крысы были записи образа на несколько пунктов послеоперационное время. День 1 сканирования была переориентирована на стандартное положение, и стандартный объем интерес был определен. Последующие µCT сканирование каждого крысы были автоматически регистрируется для сканирования 1 день так же объем интерес был затем анализируется для оценки формирования новой кости. Этот универсальный подход может быть адаптирована к целый ряд других моделей, где продольного анализа на основе изображений могут воспользоваться точных 3D полу автоматизированное выравнивание. Взятые вместе, этот протокол описывает легко поддающихся количественному измерению и легко воспроизводимые системы для исследований остеопороза и кости. Предлагаемый протокол занимает 4 месяцев, чтобы побудить остеопороза в ню ovariectomized крыс и между 2.7 и 4 h, чтобы генерировать, изображение и проанализировать два позвонка дефектов, в зависимости от размера ткани и оборудования.
Более 200 миллионов человек во всем мире страдают от остеопороза1. Лежащие в основе патологического снижение минеральной плотности костной ткани (BMD) и микроархитектуры кости измененных увеличения хрупкости костей и, соответственно, относительный риск переломов2. Остеопороз является настолько распространенным и вредно для здоровья, что ВОЗ определила его основных проблем здравоохранения. Кроме того как население мира ожидается возраста, остеопороз ожидается стать еще более распространенным.
Остеопорозом позвоночного компрессионных переломов являются наиболее распространенными хрупкости переломов, оценивается в более чем 750 000 в год в США. Они связаны с значительным заболеваемости и как много как девять раз выше смертности3. В клинических испытаниях в настоящее время доступны хирургических вмешательствах, например Вертебропластика и кифопластика, оказались не более эффективными, чем Шам лечения4,5, оставляя только боль управления доступны для этих пациентов. Поскольку текущий OVCF лечения ограничены, необходимо разработать модель животных, которые можно реплицировать в расстройство6,,78. Такие животные модели может облегчить расследование текущих методов лечения и развития Роман терапии, которые будут переводить в клиническую практику. Остеопороз индуцированных и выдержаны в модели животных через администрацию диеты низкий кальция (LCD) в сочетании с овариоэктомии1,9,10,11, 12 , 13 , 14 , 15. для дальнейшего моделирования костной потери, связанные с OVCFs, дефекты позвоночной кости были созданы в остеопорозом иммунокомпетентных крыс 16,,1718,19, 20,–21,–22,–23,–24. В этой работе представлена модель ослабленным крысы с лепной остеопороза позвоночника дефекта. Этот роман модель может использоваться для оценки на основе ячеек терапии с участием стволовые клетки, полученные из различных источников и видов для ремонта сложных переломов, например OVCFs.
Кость изображений является важной частью оценки переломов и костных заболеваний. Для точной оценки структурных костных изменений и стратегии регенерации25были разработаны передовые методы обработки изображений. Среди них µCT изображений появился как неинвазивный, easy-to-use и недорогой метод, который обеспечивает 3D изображения с высоким разрешением. µCT изображений имеет ряд преимуществ над других методов оценки больных остеопорозом, как это предлагает, с высоким разрешением 3D кости микроархитектуры26 , которые затем могут быть количественно проанализированы. Последний может затем использоваться для сравнения терапевтического воздействия предлагаемого лечения. Действительно в естественных условиях µCT изображений является золотым стандартом для позвоночных дефекта регенерации мониторинг1,16,27. Однако несколько публикаций28,29,,3031 использовали автоматизированная регистрация инструменты для сведения к минимуму пользователя зависимость, интерполяции предвзятости и точности ошибка µCT анализ на основе изображений. Недавно мы были первыми, чтобы использовать процедуру регистрации для улучшения анализа костной регенерации в стандартизированных кости недействительным, как описано в этом протоколе32 .
Метод, описанный здесь может использоваться для изучения влияния Роман клеточной терапии для OVCFs, презрев принимающей ответов Т-клеток, которые могут отклонить культивированная или аллогенных клеток. Остеопороз, индуцированной в молодых крыс через овариоэктомии (OVX) и 4 месяца ЖК. Молодой возраст крыс OVX, в сочетании с LCD допускается, нам достичь низкой пика костной массы, подражая постменопаузальный остеопороз, ведущих к необратимым костной потери. Это может быть частично объясняется тот факт, что во время LCD и около 3 месяцев, крысы переход от моделирования к реконструкции кости фазы в поясничных позвонков33, тем самым увеличивая вероятность сохранения остеопороза время. С помощью молодых животных делает эту модель более экономически эффективным, как они стоят меньше. Тем не менее он ограничен по своей сути не учета биологических изменений в старения животного.
Остеопороз является наиболее распространенной причиной позвоночного компрессионных переломов, вызванных повышенной нагрузки на позвоночник и, в результате распада тела позвонка. Однако это практически невозможно для получения травмы в грызун, которое достоверно повторяет аналогич?…
The authors have nothing to disclose.
Исследования была поддержана грантом от Калифорнийского института для регенеративной медицины (CIRM) (TR2-01780).
Isoflurane | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 501017 | |
BetadineSolution | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 4677 | |
Chlorhexidine Gluconate2%scrub | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 510083 | |
Isopropyl Alcohol 70%-quart | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 501044 | |
Carprofen | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 26357 | |
Buprenorphine0.3mg/mL | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 56163 | |
Ovariectomized Athymic nude rats | Harlan Laboratories, Indianapolis, IN | Hsd:RH-Foxn1 rnu | |
Low calcium food | Newco Distributors, Inc., CA | 1814948 (5AV8 AIN-93M w/low calcium) | |
Phosphate Buffered Saline | Life Technologies Corporation | 14190250 | |
Dermabond | J AND J ETHICON | DHVM12 | |
Anesthesia machine | Patterson Scientific | TEC 3EX | |
Slide Top Induction Chambers | Patterson Scientific | 78917833 | |
ProStation Heated Workstation | Patterson Scientific | 78914731 | |
Surgical drape | HALYARD HEALTH INC | 89101 | |
Magnetic fixator retraction system | Fine Science Tools, Inc., CA | 18200-50 | |
Dissecting Scissors, 10cm, Curved, SS | World Precision Instruments, FL | 14394 | |
Iris Scissors, 11.5cm, 45°Angle, Serrated, Sharp/Sharp | World Precision Instruments, FL | 503225 | |
Forceps, no. 5 | World Precision Instruments, FL | 555048FT | |
Micro Mosquito Hemostatic Forceps | World Precision Instruments, FL | 503360 | |
Sterile cotton gauze | Medtronic, MINNEAPOLIS, MN | 9024 | |
Absorption Spears – Mounted/Sterile | Fine Science Tools, CA | 18105-01 | |
Syringe, 1 ml | TERUMO TERUMO MED | SS-01T | |
Needle, 25gauge | BD MED SYS INJECTION SYS | 305127 | |
Laminar flow hood | Baker | SterilGARD e3-Class II Type A2 Biosafety Cabinet | |
Thermal Cautery Unit | World Precision Instruments, FL | 501292 | |
Micro-Drill OmniDrill115/230V | World Precision Instruments, FL | 503598 | |
Trephines for Micro Drill, 2mm diameter | Fine Science Tools, CA | 18004-20 | |
3-0 Vicryl undyed 27” SH taper | J AND J ETHICON | 1663G | |
4-0 Ethilon black 18” PC3 conventional cutting | J AND J ETHICON | 1954G | |
Conebeam in vivo microCT (vivaCT 40) | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
SCANCO Medical microCT systems software suite | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
Analyze software | Biomedical Imaging, Mayo Clinic, Rochester, MN | Analyze 12 | Image analysis software |
Veterenery eye ointment |