Summary

खरगोश में पोस्ट-ट्रॉमेटिक ऑस्टियोआर्थराइटिस उत्पन्न करने के लिए एक प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य उपास्थि प्रभाव मॉडल

Published: November 21, 2023
doi:

Summary

खरगोशों में ओपन मेडियल फेमोरल कोंडिल प्रभाव मॉडल पोस्ट-ट्रॉमेटिक ऑस्टियोआर्थराइटिस (पीटीओए) और पीटीओए प्रगति को कम करने के लिए नई चिकित्सीय रणनीतियों का अध्ययन करने के लिए विश्वसनीय है। यह प्रोटोकॉल एक इम्पैक्टर सिर के साथ गाड़ी-आधारित ड्रॉप टॉवर का उपयोग करके खरगोशों में पश्चवर्ती मेडियल फेमोरल कोंडिल का एक पृथक उपास्थि दोष उत्पन्न करता है।

Abstract

पोस्ट-ट्रॉमेटिक ऑस्टियोआर्थराइटिस (पीटीओए) संयुक्त राज्य अमेरिका में सभी पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस के मामलों के 12% के लिए जिम्मेदार है। पीटीओए को एक दर्दनाक घटना से शुरू किया जा सकता है, जैसे कि आर्टिकुलर कार्टिलेज पर काम करने वाला उच्च प्रभाव भार, या संयुक्त अस्थिरता द्वारा, जैसा कि पूर्ववर्ती क्रूसिएट लिगामेंट टूटने के साथ होता है। वर्तमान में पीटीओए को रोकने के लिए कोई प्रभावी चिकित्सीय नहीं हैं। पीटीओए का एक विश्वसनीय पशु मॉडल विकसित करना उन तंत्रों को बेहतर ढंग से समझने के लिए आवश्यक है जिनके द्वारा उपास्थि क्षति आगे बढ़ती है और पीटीओए की प्रगति को कम करने या रोकने के लिए नई उपचार रणनीतियों की जांच करने के लिए। यह प्रोटोकॉल उपास्थि क्षति को प्रेरित करने के लिए एक खुले, ड्रॉप टॉवर-आधारित खरगोश फेमोरल कोंडिल प्रभाव मॉडल का वर्णन करता है। इस मॉडल ने 579.1 ± 71.1 एन का पीक लोड दिया, और 2.4 ± 0.5 एमएस के समय-से-पीक लोड के साथ 81.9 ± 10.1 एमपीए का पीक तनाव दिया। प्रभावित औसत दर्जे के ऊरु कोंडिल्स (एमएफसी) से आर्टिकुलर कार्टिलेज में एपोप्टोटिक कोशिकाओं (पी = 0.0058) की उच्च दर थी और गैर-प्रभावित ओस्टियोआर्थराइटिस रिसर्च सोसाइटी इंटरनेशनल (ओएआरएसआई) स्कोर 3.38 ±± 1.43 था, और प्रभावित घुटने की अन्य उपास्थि सतहों (पी < 0.0001) की तुलना में था। गैर-प्रभावित आर्टिकुलर सतहों (पी > 0.05) के बीच ओएआरएसआई स्कोर में कोई अंतर नहीं पाया गया।

Introduction

पोस्ट-ट्रॉमेटिक ऑस्टियोआर्थराइटिस (पीटीओए) दुनिया भर में विकलांगता का एक प्रमुख कारण है, और रोगसूचक ऑस्टियोआर्थराइटिस (ओए) 1 के 12% -16% के लिए जिम्मेदार है। अंतिम चरण के ओए प्रबंधन के लिए वर्तमान स्वर्ण मानक कुल घुटने और कूल्हे आर्थ्रोप्लास्टी2 या आर्थ्रोडेसिस है, जैसा कि अंत-चरण टिबियोटालर या सबटलर गठिया के मामले में है। हालांकि काफी हद तक सफल, आर्थ्रोप्लास्टी में महंगी और रुग्णजटिलताएं हो सकती हैं। इसके अलावा, आर्थ्रोप्लास्टी 50 वर्ष से कम उम्र के रोगियों में कम वांछनीय है, 77% -83% 4,5 के कम संशोधन-मुक्त प्रत्यारोपण उत्तरजीविता को देखते हुए। वर्तमान में, पीटीओए की प्रगति को रोकने या कम करने के लिए कोई एफडीए-अनुमोदित उपचार नहीं हैं।

पीटीओए पूरे जोड़ को प्रभावित करता है, जिसमें श्लेष ऊतक, सबकॉन्ड्रल हड्डी और आर्टिकुलर कार्टिलेज शामिल हैं। यह आर्टिकुलर कार्टिलेज अपघटन, श्लेष सूजन, सबकॉन्ड्रल हड्डी रीमॉडेलिंग और ऑस्टियोफाइट गठन 6,7 की विशेषता है। पीटीओए का फेनोटाइप उपास्थि, सिनोवियम और सबकॉन्ड्रल हड्डी के बीच परस्पर क्रिया की एक जटिल प्रक्रिया के माध्यम से विकसित होता है। वर्तमान समझ यह है कि उपास्थि की चोट से अतिरिक्त सेलुलर मैट्रिक्स (ईसीएम) घटकों जैसे टाइप 2 कोलेजन (सीओएल 2) और एग्ग्रेकन (एसीएएन) की मुक्ति होती है। ये ईसीएम घटक टुकड़े प्रो-भड़काऊ हैं और आईएल -6, आईएल -1 और प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन प्रजातियों के उत्पादन में वृद्धि का कारण बनते हैं। ये मध्यस्थ चोंड्रोसाइट्स पर कार्य करते हैं, जिससे एमएमपी -13 जैसे मैट्रिक्स मेटालोप्रोटीनेस (एमएमपी) का अपरेग्यूलेशन होता है, जो मैट्रिक्स संश्लेषण को कम करते हुए आर्टिकुलर कार्टिलेज को नीचा दिखाता है, जिससे आर्टिकुलर कार्टिलेज8 के लिए एक समग्र अपचय वातावरण होता है। इसके अलावा, प्राथमिक ऑस्टियोआर्थराइटिस और पीटीओए 9,10 में चोंड्रोसाइट्स एपोप्टोसिस में वृद्धि के सबूत हैं। माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन कार्टिलेज 11,12,13,14 के सुपरफिजियोलॉजिकल लोडिंग के बाद होता है, जिससे चोंड्रोसाइट्स एपोप्टोसिस 12,15 में वृद्धि हो सकती है। बढ़े हुए चोंड्रोसाइट्स एपोप्टोसिस को प्रोटिओग्लाइकन की कमी और उपास्थि अपचय में वृद्धि के साथ जोड़ा गया है और उपास्थि और सबकॉन्ड्रल हड्डी रीमॉडेलिंग 16,17,18 में परिवर्तन से पहले दिखाया गया है।

अधिकांश मानव रोगों के साथ, रोग के पैथोफिज़ियोलॉजी को समझने और नवीन चिकित्सीय परीक्षण करने के लिए पीटीओए के विश्वसनीय और ट्रांसलेशनल मॉडल की आवश्यकता होती है। बड़े जानवरों जैसे सूअर और कैनाइन का उपयोग इंट्रा-आर्टिकुलर फ्रैक्चर और पीटीओए17,19 के प्रभाव मॉडल में किया गया है, लेकिन वे महंगे हैं। छोटे पशु मॉडल, जैसे चूहे, चूहे और खरगोश कम महंगे होते हैं और संयुक्त अस्थिरता के माध्यम से उत्पन्न पीटीओए का अध्ययन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, जिसमें आम तौर पर पूर्ववर्ती क्रूसिएट लिगामेंट (एसीएल) का सर्जिकल ट्रांससेक्शन और / या मेडियल मेनिस्कस20,21,22,23,24,25 का विघटन शामिल होता है। यद्यपि संयुक्त आघात से विभिन्न परिणाम हो सकते हैं, जिसमें स्नायुबंधनकी चोट 26 शामिल है, उपास्थि का यांत्रिक अधिभार लगभग सभी मामलों में होता है।

उभरते सबूत हैं कि स्नायुबंधन अस्थिरता (जैसा कि एसीएल ट्रांससेक्शन में) और तीव्र चोंड्रल चोट के बाद पीटीओए के विकास के पीछे विकृति अलग-अलग तंत्र27 के कारण है। इसलिए, उपास्थि को सीधी चोट के मॉडल विकसित करना महत्वपूर्ण है। वर्तमान में सीमित संख्या में प्रभाव मॉडल हैं जो चूहों और चूहों में ओस्टियोकॉन्ड्रल या चोंड्रल चोट पैदा करते हैं28,29. हालांकि, म्यूरिन कार्टिलेज पृथक चोंड्रल दोष उत्पन्न करने के लिए अच्छी तरह से अनुकूल नहीं है। ऐसा इसलिए है क्योंकि म्यूरिन आर्टिकुलर कार्टिलेज केवल 3-5 सेल परतें मोटी होती हैं और इसमें संगठित सतही, रेडियल और संक्रमणकालीन उपास्थि क्षेत्रों का अभाव होता है, साथ ही मनुष्यों और बड़े जानवरों में पाई जाने वाली मोटी कैल्सीफाइड उपास्थि परत भी होती है। मुराइन मॉडल आंशिक उपास्थि दोषों30,31 के सहज समाधान को भी प्रदर्शित करते हैं। इसलिए, हमने इस प्रभाव मॉडल के लिए खरगोश को चुना क्योंकि इसकी उपास्थि मोटाई और संगठन मनुष्यों के समान हैं, और यह सबसे छोटा पशु मॉडल है जो पीटीओए में होने वाले लगातार चोंड्रल प्रभाव के वितरण की अनुमति देगा। खरगोश में फेमोरल कोंडिल प्रभाव के पहले खुले सर्जिकल मॉडल ने एक पेंडुलम32, एक हाथ से पकड़े जाने वाले स्प्रिंग-लोडेड कार्टिलेज इम्पैक्टियन डिवाइस33 और एक ड्रॉप टॉवर को नियोजित किया है जिसने खरगोश-विशिष्ट इम्पैक्टर निर्माण34 की अनुमति दी है। हालांकि, इन अध्ययनों में विवो डेटा की कमी थी। दूसरों ने पेंडुलम-आधारित35, वायवीय 36, और स्प्रिंग-लोडेड37 प्रभाव उपकरणों10 के साथ विवो डेटा में रिपोर्ट की है, और ये अध्ययन विधियों के बीच चरम तनाव और लोडिंग दरों में परिवर्तनशीलता की उच्च दर दिखाते हैं। फिर भी, विवो में तीव्र उपास्थि आघात को मज़बूती से मॉडल करने के लिए क्षेत्र में एक सुसंगत दृष्टिकोण का अभाव है

वर्तमान प्रोटोकॉल एक ड्रॉप-टॉवर-आधारित प्रणाली को नियोजित करता है ताकि खरगोश के घुटने के पीछे के उपचारात्मक कोंडिल पर लगातार प्रभाव डाला जा सके। घुटने के पीछे के दृष्टिकोण को पश्चवर्ती मध्यवर्ती ऊरु कोंडिल को उजागर करने के लिए नियोजित किया जाता है। एक स्टीनमैन पिन को तब संयुक्त सतह के अनुरूप औसत से पार्श्व तक ऊरु कोंडिल के पार रखा जाता है और मंच पर सुरक्षित किया जाता है। एक बार सुरक्षित होने के बाद, एक भार को पीछे के औसत दर्जे के ऊरु कोंडिल में पहुंचाया जाता है। यह विधि खरगोश डिस्टल फीमर की वजन-असर वाली सतह पर लगातार उपास्थि क्षति पहुंचाने की अनुमति देती है।

Protocol

निम्नलिखित प्रक्रिया इंडियाना यूनिवर्सिटी स्कूल ऑफ मेडिसिन संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (आईएसीयूसी) से अनुमोदन के साथ की गई थी। एनआईएच दिशानिर्देशों द्वारा उल्लिखित सभी जीवित रहने की सर्जरी ?…

Representative Results

इस प्रक्रिया की सफलता की निगरानी सर्जन (चित्रा 4 ए) द्वारा कोंडिल के विज़ुअलाइज़ेशन द्वारा प्रभाव के तुरंत बाद और रेडियोग्राफी द्वारा यह सुनिश्चित करने के लिए की गई थी कि कोई फ्रैक्चर नहीं ह…

Discussion

इस शल्य चिकित्सा प्रक्रिया का उद्देश्य पीटीओए के एक मॉडल में खरगोश के औसत दर्जे के ऊरु कोंडिल की वजन-असर वाली सतह पर लगातार उपास्थि क्षति उत्पन्न करना है। इस प्रक्रिया का एक लाभ यह है कि घुटने के पीछे क?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

इस अध्ययन को डीओडी पीयर रिव्यूड मेडिकल रिसर्च प्रोग्राम – यूएस आर्मी मेडिकल रिसर्च एक्विजिशन एक्टिविटी से इन्वेस्टिगेटर-इनिशिएटेड रिसर्च अवार्ड डब्ल्यू 81एक्सडब्ल्यूएच-20-1-0304, एनआईएच एनआईएएमएस R01AR076477 और एनआईएच (AR065971) से एक व्यापक मस्कुलोस्केलेटल टी 32 प्रशिक्षण कार्यक्रम और एनआईएच एनआईएएमएस ग्रांट आर 01 AR069657 द्वारा समर्थित किया गया था। लेखक इस परियोजना के लिए मशीनिंग और निर्माण में अपनी विशेषज्ञता प्रदान करने के लिए केविन कैर को धन्यवाद देना चाहते हैं, और ड्रू ब्राउन और इंडियाना सेंटर फॉर मस्कुलोस्केलेटल हेल्थ बोन हिस्टोलॉजी कोर हिस्टोलॉजी के साथ सहायता के लिए।

Materials

Flat head screw McMaster-Carr 92210A194 Stainless steel hex drive flat head screw, 8-32, 1/2"
#15 scalpel blades McKesson 1029066 Scalpel McKesson No. 15 Stainless Steel / Plastic Classic Grip Handle Sterile Disposable
1/2”-20 threaded rod McMaster-Carr 99065A120 1/2”-20 threaded rod
10 mL syringe McKesson 1031801 For irrigation; General Purpose Syringe McKesson 10 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety
3 mL syringe McKesson 1031804 For lidocaine/bupiviacaine injection; General Purpose Syringe McKesson 3 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety.
3-0 polysorb Ethicon J332H 3-0 Vircryl, CT-2, 1/2 circle, 26 mm, tapered
4-0 monosorb Ethicon Z397H 4-0 PDS 2, FS-2, 3/8 circle, 19mm, cutting edge
5-0 polysorb Med Vet International NC9335902 Med Vet International 5-0 ETHICON COATED VICRYL C-3
Accelerometer Kistler 8743A5 Accelerometer
Adson-Browns Forceps World precision tools 500177 Adson-Brown Forceps, 12 cm, Straight, TC Jaws, 7 x 7 Teeth
Alfaxalone Jurox 49480-002-01 Alfaxan Multidose by Jurox : 10 mg/mL
Buprenorphine Par Pharmaceuticals 42023-0179-05 Buprenorphine HCL injection: 0.3 mg/mL
Butorphanol  Zoetis 54771-2033 Butorphanol tartrate 10mg/ml by Zoetis
Chlorhexidine Hand Scrub BD 371073 BD E-Z Scrub 107 Surgical Scrub Brush/Sponge, 4% CHG, Red
Collet STRYKER 14023 Stryker 4100-62 wire Collet 0.28-0.71''
Cordless Driver handpiece STRYKER OR-S4300 Stryker 4300 CD3 Cordless Driver 3 handpiece
Cricket Retractors Novosurgical G3510 21 2x Heiss (Holzheimer) Cross Action Retractor
Dissector Scissors Jorvet labs J0662 Aesculap AG, Metzenbaum, Scissors, Straight 5 3/4″
Elizabethian Collar ElizaSoft 62054 ElizaSoft Elizabethan Recovery Collar
Enrofloxacin Custom Meds Enrofloxacin compounded by Custom Meds
Eye Ointment Pivetal  46066-753-55 Pivetal Articifical Tears- recently recalled
Face-mount shaft collar McMaster-Carr 5631T11 Face-mount shaft collar
Fast green Millipore Sigma F7258 Fast green
Freer Jorvet labs J0226Q Freer elevator
Head screw -1 McMaster-Carr 91251A197 Black-oxide alloy steel socket head screw, 8-32, 3/4"
Head screw -2 McMaster-Carr 92196A194 Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2"
Head screw -3 McMaster-Carr 92196A146 Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2"
Head screw -4 McMaster-Carr 92196A151 Stainless steel socket head screw, 6-32, 3/4"
Hematoxylin Solution, Gill No. 1 Millipore Sigma GHS132-1L Hematoxylin Solution, Gill No. 1
Hex nut McMaster-Carr 91841A007 Stainless steel hex nut, 6-32
Hold-down toggle clamp McMaster-Carr 5126A71 Hold-down toggle clamp
Impact device n/a n/a custom made
Impact platform n/a n/a custom made
K-wires Jorvet Labs J0250A JorVet Intramedullary Steinman Pins, Trocar-Trocar 1/16" x 7"
Lab View National Instruments n/a n/a
Load cell Kistler 9712B5000 Load cell
MATLAB The MathWorks Inc. n/a n/a
Microscope Leica DMi-8 Leica DMi8 microscope with LAS-X software
Midazolam Almaject 72611-749-10 Midazolam Hydrochloride injection: 5mg/ml by Almaject
milling machine depth stops McMaster-Carr 2949A71 Clamp-on milling machine depth stops
Mobile C-arm Philips 718095 BV Pulsera, Mobile C-arm
Mounted linear ball bearing McMaster-Carr 9338T7 Mounted linear ball bearing
Needle Driver A2Z Scilab A2ZTCIN39 TC Webster Needle Holder Smooth Jaws 5", Premium
Pentobarbital Vortech 0298-9373-68 Pentobarbital 390 mg/mL by Vortech
Safranin O Millipore Sigma HT90432 Safranin O
Small Battery pack STRYKER NS014036 6212 Small Battery pack- 9.6 V
Steel rod, 2’ McMaster-Carr 89535K25 Steel rod, 2’
Sterile Saline ICU Medical 6139-22 AquaLite Solution Pour Bottles, 250 mL
Stryker 6110-120 System 6 Battery Charger STRYKER OR-S6110-120
Surgical gloves McKesson 1044729 Surgical Glove McKesson Perry Size 6.5 Sterile Pair Latex Extended Cuff Length Smooth Brown Not Chemo Approved
Surgical gown McKesson 1104452 Non-Reinforced Surgical Gown with Towel McKesson Large Blue Sterile AAMI Level 3 Disposable
Suture scissors Jorvet Labs J0910SA Super Cut Scissors, Mayo, Straight, 5 1/2″
TUNEL staining kit ABP Bioscience A049 TUNEL Chromogenic Apoptosis Detection Kit
Weitlaner Retractors Fine Science Tools 17012-11 2x Weitlaner-Locktite Retractors

References

  1. Thomas, A. C., Hubbard-Turner, T., Wikstrom, E. A., Palmieri-Smith, R. M. Epidemiology of posttraumatic osteoarthritis. Journal of Athletic Training. 52 (6), 491-496 (2017).
  2. Pasquale, M. K., et al. Healthcare Utilization and costs of knee or hip replacements versus pain-relief injections. American Health Drug Benefits. 8 (7), 384-394 (2015).
  3. Yao, J. J., et al. Direct Inpatient medical costs of operative treatment of periprosthetic hip and knee infections are twofold higher than those of aseptic revisions. Journal of Bone and Joint Surgery America. 103 (4), 312-318 (2021).
  4. Anatone, A. J., et al. Decreased implant survival is associated with younger patients undergoing total knee arthroplasty. HSS Journal. 18 (2), 290-296 (2022).
  5. Stone, B., Nugent, M., Young, S. W., Frampton, C., Hooper, G. J. The lifetime risk of revision following total knee arthroplasty : a New Zealand Joint Registry study. The Bone and Joint Journal. 104-B (2), 235-241 (2022).
  6. Chen, D., et al. Osteoarthritis: toward a comprehensive understanding of pathological mechanism. Bone Research. 5, 16044 (2017).
  7. Robinson, W. H., et al. Low-grade inflammation as a key mediator of the pathogenesis of osteoarthritis. Nature Review Rheumatology. 12 (10), 580-592 (2016).
  8. Perez-Garcia, S., et al. Profile of matrix-remodeling proteinases in osteoarthritis: impact of fibronectin. Cells. 9 (1), 40 (2019).
  9. Hashimoto, S., Ochs, R. L., Komiya, S., Lotz, M. Linkage of chondrocyte apoptosis and cartilage degradation in human osteoarthritis. Arthritis Rheumatology. 41 (9), 1632-1638 (1998).
  10. Natoli, R. M., Athanasiou, K. A. Traumatic loading of articular cartilage: Mechanical and biological responses and post-injury treatment. Biorheology. 46 (6), 451-485 (2009).
  11. Coleman, M. C., Brouillette, M. J., Andresen, N. S., Oberley-Deegan, R. E., Martin, J. M. Differential effects of superoxide dismutase mimetics after mechanical overload of articular cartilage. Antioxidants (Basel). 6 (4), 98 (2017).
  12. Goodwin, W., et al. Rotenone prevents impact-induced chondrocyte death. Journal of Orthopaedic Research. 28 (8), 1057-1063 (2010).
  13. Wolff, K. J., et al. Mechanical stress and ATP synthesis are coupled by mitochondrial oxidants in articular cartilage. Journal of Orthopaedic Research. 31 (2), 191-196 (2013).
  14. Delco, M. L., Bonnevie, E. D., Bonassar, L. J., Fortier, L. A. Mitochondrial dysfunction is an acute response of articular chondrocytes to mechanical injury. Journal of Orthopaedic Research. 36 (2), 739-750 (2018).
  15. Coleman, M. C., Ramakrishnan, P. S., Brouillette, M. J., Martin, J. A. Injurious loading of articular cartilage compromises chondrocyte respiratory function. Arthritis Rheumatology. 68 (3), 662-671 (2016).
  16. Bobinac, D., Spanjol, J., Zoricic, S., Maric, I. Changes in articular cartilage and subchondral bone histomorphometry in osteoarthritic knee joints in humans. Bone. 32 (3), 284-290 (2003).
  17. Coleman, M. C., et al. Targeting mitochondrial responses to intra-articular fracture to prevent posttraumatic osteoarthritis. Science Translational Medicine. 10 (427), eaan5372 (2018).
  18. Heraud, F., Heraud, A., Harmand, M. F. Apoptosis in normal and osteoarthritic human articular cartilage. Annals of Rheumatological Diseases. 59 (12), 959-965 (2000).
  19. Narez, G. E., Fischenich, K. M., Donahue, T. L. H. Experimental animal models of post-traumatic osteoarthritis of the knee. Orthopedic Reviews (Pavia). 12 (2), 8448 (2020).
  20. Fischenich, K. M., et al. Chronic changes in the articular cartilage and meniscus following traumatic impact to the lapine knee. Journal of Biomechanics. 48 (2), 246-253 (2015).
  21. Isaac, D. I., Meyer, E. G., Kopke, K. S., Haut, R. C. Chronic changes in the rabbit tibial plateau following blunt trauma to the tibiofemoral joint. Journal of Biomechanics. 43 (9), 1682-1688 (2010).
  22. Wei, F., et al. Post-traumatic osteoarthritis in rabbits following traumatic injury and surgical reconstruction of the knee. Annals of Biomedical Engineering. 50 (2), 169-182 (2022).
  23. Terracciano, R., et al. Quantitative high-resolution 7T MRI to assess longitudinal changes in articular cartilage after anterior cruciate ligament injury in a rabbit model of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage Open. 4 (2), 100259 (2022).
  24. Huang, K., Cai, H. L., Zhang, P. L., Wu, L. D. Comparison between two rabbit models of posttraumatic osteoarthritis: A longitudinal tear in the medial meniscus and anterior cruciate ligament transection. Journal of Orthopaedic Research. 38 (12), 2721-2730 (2020).
  25. Sun, Z. B., Peng, H. Experimental Study on the prevention of posttraumatic osteoarthritis in the rabbit knee using a hinged external fixator in combination with exercises. Journal of Investigative Surgery. 32 (6), 552-559 (2019).
  26. Gardner, M. J., et al. The incidence of soft tissue injury in operative tibial plateau fractures: a magnetic resonance imaging analysis of 103 patients. Journal of Orthopedic Trauma. 19 (2), 79-84 (2005).
  27. Dilley, J. E. B. . M. A., Roman, N., McKinley, T. O., Sankar, U. Post-traumatic osteoarthritis: A review of pathogenic mechanisms and novel targets for mitigation. Bone Reports. 18, 101658 (2023).
  28. Seol, D., et al. Effects of knockout of the receptor for advanced glycation end-products on bone mineral density and synovitis in mice with intra-articular fractures. Journal of Orthopedic Research. 36 (9), 2439-2449 (2018).
  29. Furman, B. D., et al. Joint degeneration following closed intraarticular fracture in the mouse knee: a model of posttraumatic arthritis. Journal of Orthopedic Research. 25 (5), 578-592 (2007).
  30. Glasson, S. S., Chambers, M. G., Van Den Berg, W. B., Little, C. B. The OARSI histopathology initiative – recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the mouse. Osteoarthritis Cartilage. 18 Suppl 3, S17-S23 (2010).
  31. McCoy, A. M. Animal models of osteoarthritis: comparisons and key considerations. Veterinary Pathology. 52 (5), 803-818 (2015).
  32. Fening, S. D., Jones, M. H., Moutzouros, V., Downs, B., Miniaci, A. Method for Delivering a controlled impact to articular cartilage in the rabbit knee. Cartilage. 1 (3), 211-216 (2010).
  33. Leucht, F., et al. Development of a new biomechanically defined single impact rabbit cartilage trauma model for in vivo-studies. Journal of Investigative Surgery. 25 (4), 235-241 (2012).
  34. Vrahas, M. S., Smith, G. A., Rosler, D. M., Baratta, R. V. Method to impact in vivo rabbit femoral cartilage with blows of quantifiable stress. Journal of Orthopedic Research. 15 (2), 314-317 (1997).
  35. Borrelli, J., Burns, M. E., Ricci, W. M., Silva, M. J. A method for delivering variable impact stresses to the articular cartilage of rabbit knees. Journal of Orthopedic Trauma. 16 (3), 182-188 (2002).
  36. Milentijevic, D., Rubel, I. F., Liew, A. S., Helfet, D. L., Torzilli, P. A. An in vivo rabbit model for cartilage trauma: a preliminary study of the influence of impact stress magnitude on chondrocyte death and matrix damage. Journal of Orthopedic Trauma. 19 (7), 466-473 (2005).
  37. Alexander, P. G., et al. An In vivo lapine model for impact-induced injury and osteoarthritic degeneration of articular cartilage. Cartilage. 3 (4), 323-333 (2012).
  38. Bonitsky, C. M., et al. Genipin crosslinking decreases the mechanical wear and biochemical degradation of impacted cartilage in vitro. Journal of Orthopedic Research. 35 (3), 558-565 (2017).
  39. Bartley, K. A., Johnson, C. H. Human Infant pants for postoperative protection during social housing of new zealand white rabbits (Oryctolagus cuniculus). Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 58 (4), 510-516 (2019).
  40. Lillie, R. D., Fullmer, H. M. . Histopathologic technic and practical histochemistry. , (1976).
  41. Prophet, E., Mills, B., Arrington, J. B., Sobin, L. H. . Armed Forces Institute of Pathology: Laboratory Methods in Histotechnology. Washington DC: American Registry of Pathology. , (1992).
  42. Dilley, J. E., et al. CAMKK2 is upregulated in primary human osteoarthritis and its inhibition protects against chondrocyte apoptosis. Osteoarthritis and Cartilage. 31 (7), 908-918 (2023).
  43. Pritzker, K. P., et al. Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging. Osteoarthritis Cartilage. 14 (1), 13-29 (2006).
  44. Christiansen, B. A., et al. Non-invasive mouse models of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 23 (10), 1627-1638 (2015).
  45. Borrelli, J., Zaegel, M. A., Martinez, M. D., Silva, M. J. Diminished cartilage creep properties and increased trabecular bone density following a single, sub-fracture impact of the rabbit femoral condyle. Journal of Orthopaedic Research. 28 (10), 1307-1314 (2010).
  46. Borrelli, J., Silva, M. J., Zaegel, M. A., Franz, C., Sandell, L. J. Single high-energy impact load causes posttraumatic OA in young rabbits via a decrease in cellular metabolism. Journal of Orthopedic Research. 27 (3), 347-352 (2009).
  47. Borrelli, J., Zhu, Y., Burns, M., Sandell, L., Silva, M. J. Cartilage tolerates single impact loads of as much as half the joint fracture threshold. Clinical Orthopedics and Related Research. 426, 266-273 (2004).
  48. Karnik, S., et al. Decreased SIRT1 activity is involved in the acute injury response of chondrocytes to ex vivo injurious mechanical overload. International Journal of Molecular Sciences. 24 (7), 6521 (2023).
  49. Mevel, E., et al. Systemic inhibition or global deletion of CaMKK2 protects against post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 30 (1), 124-136 (2022).
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Dilley, J., Noori-Dokht, H., Seetharam, A., Bello, M., Nanavaty, A., Natoli, R. M., McKinley, T., Bault, Z., Wagner, D., Sankar, U. A Reproducible Cartilage Impact Model to Generate Post-Traumatic Osteoarthritis in the Rabbit. J. Vis. Exp. (201), e64450, doi:10.3791/64450 (2023).

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