Muizenmodel van wondgenezing
Summary
Een murine model van cutane wondgenezing die kunnen worden gebruikt om therapeutische samenstellingen te beoordelen fysiologische en pathofysiologische instellingen.
Abstract
Wondgenezing en reparatie zijn de meest complexe biologische processen die zich in het menselijk leven. Na verwonding, verschillende biologische routes geactiveerd worden. Verstoorde wondheling, die voorkomt bij diabetici bijvoorbeeld kan leiden tot ernstige ongunstige resultaten zoals amputatie. Er is dus een toenemende impuls aan nieuwe middelen die wondheling bevorderen. Het testen van deze is beperkt tot grote diermodellen zoals varkens, die vaak onpraktisch. Muizen vertegenwoordigen de ideale preclinical model aangezien ze zuinig en vatbaar voor genetische manipulatie, die zorgt voor mechanistische onderzoek. Echter, wondgenezing in een muis is fundamenteel verschillend van die van de mens als het voornamelijk via contractie. Onze muizenmodel ondervangt dit doordat een spalk rond de wond. Door spalken de wond, is het herstelproces dan afhankelijk epithelisatie, cellulaire proliferatie en angiogenese, die nauw de spiegelbiologische processen van menselijke wondgenezing. Terwijl die consistentie en verzorging, dit muizenmodel niet om ingewikkelde chirurgische technieken en maakt de robuuste testen van veelbelovende middelen die kunnen bijvoorbeeld angiogenese bevorderen of ontstekingsremmende. Bovendien, elke muis fungeert als eigen controle als twee wonden worden bereid, zodat de toepassing van zowel de testverbinding en controle voertuig op hetzelfde dier. Concluderend demonstreren we een praktische, eenvoudig te leren en robuuste uitvoering van wondgenezing, vergelijkbaar met die van mensen.
Introduction
Verstoorde wondgenezing is verantwoordelijk voor aanzienlijke morbiditeit en mortaliteit, dit geldt met name voor patiënten van diabetes mellitus 1,2. Bij mensen wondgenezing een continuüm van processen, waarbij er een aanzienlijke overlapping 3. Onmiddellijk na verwonding, inflammatoire processen worden geïnitieerd. Ontstekingscellen vrij factoren die de processen van celproliferatie, migratie en angiogenese stimuleren. Na re-epithelialisatie en nieuwvorming weefsel er een fase van remodeling dat zowel apoptose en reorganisatie van matrix eiwitten zoals collageen meebrengt.
De complexiteit van de wondheling kan momenteel niet worden gerepliceerd in vitro en dit is het gebruik van diermodellen. Tot op heden zijn wondhelende studies beperkt tot grote diermodellen, zoals varkens, dat de genezingsprocessen gelijkwaardig zijn en vergelijkbaar met de mens. Echter, het gebruik van grote animals deze studies kan moeilijk zijn huis en zijn niet altijd praktisch 4. Het laboratorium muis vertegenwoordigt een economisch diermodel dat gemakkelijk genetisch kunnen worden gemanipuleerd mechanistische onderzoek 5-7. Echter, muizen wonden verschillend op de mens, vooral door het proces van contractie 8. Dit is gedeeltelijk te wijten aan een uitgebreide onderhuidse dwarsgestreepte spierlaag genaamd de panniculus carnosus dat is grotendeels afwezig in de mens. In muizen, deze spierlaag laat de huid los van de diepere spieren bewegen en is verantwoordelijk voor de snelle samentrekking van de huid volgt verwonding.
Om deze beperking te overwinnen, kunnen murine wondgenezing aangepast aan menselijke wondgenezing repliceren door middel van een splint (figuur 1) 8,9. In deze video laten we zien de gespalkt muizen wondmodel dat wondcontractie elimineert en meer overeenstemt met de menselijke processen van re-epithelializatie en de nieuwe formatie weefsel. In dit model twee volle dikte uitsnijdingen dat de panniculus carnosus zijn worden op het dorsum, een aan elke kant van de middellijn van de muis. Een silicone splint is geplaatst rond de wond met behulp van lijm en de spalk vervolgens vastgezet met onderbroken hechtingen. Elke muis fungeert als zijn eigen controle, met een wond die behandeld en het andere voertuig controle, waardoor het aantal dieren verminderen. Na topische toepassingen, is een transparante afsluitend verband aangebracht. Het verband kan worden verwijderd indien nodig verder topische toepassingen en / of meting van het wondgebied 10,11. Bij de voltooiing van experimenten wondsluiting morfologische architectuur en de mate van neovascularisatie kan worden beoordeeld door immunohistochemie. Deze economische en gemakkelijk te voeren model kan ook worden gebruikt om wondheling in het kader van diabetes mellitus of andere pathophysiologies beoordelen.
Protocol
Representative Results
Discussion
Dit is een experimenteel muizenmodel van cutane wondgenezing. Een belangrijk kenmerk van dit model is het gebruik van siliconen spalken voorkomen wondcontractie zodat re-epithelialisatie en nieuwvorming weefsel optreden, zodat het op het proces dat plaatsvindt in mensen. Dit model is veelzijdig en kan worden gebruikt om wondheling in zowel fysiologische en pathofysiologische (bijvoorbeeld diabetes mellitus) waarden te beoordelen. Het model kan ook worden gebruikt om potentiële wondgenezing of angiogenese thera…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
De auteurs willen graag om de financiering te erkennen dat zij steun van de National Health en Medical Research Council (NHMRC) van Australië (Project Grant ID: 632512). Louise Dunn werd ondersteund door een NHMRC Early Career Fellowship en Christina Bursill door een National Heart Foundation Career Development Fellowship.
Materials
| Name of Reagent/Material | Company | Catalog Number | Comments |
| Press-to-seal silicone sheeting 0.5 mm thick | Invitrogen | P18178 | Cut into “donuts” with external diameter of 1cm external, 0.5 cm internal diameter |
| Biopsy punch 5 mm | Steifel | BC-B1-0500 | To outline wound area to be excised |
| Vannas scissors 8.5 cm curved | World Precision Instruments | 501232 | For wound incision and excision |
| Dumonte #7b forceps, 11 cm | World Precision Instruments | 501302 | To grip skin when creating incision and excising skin |
| Graefe forceps, serrated 10cm | World Precision Instruments | 14142 | To help attach silicone splint to skin |
| Needle holder, smooth jaws, curved, 12.5 cm | World Precision Instruments | 14132 | |
| Malis forceps, smooth, straight, 12 cm | Codman and Shurtleff, Inc (J&J) | 80-1500 | To suture the silicon rings to the skin |
| Ruler, 0.5 mm gradation | n/a | ||
| Calipers 0.25 mm gradation | Duckworth and Kent | 9-653 | To measure wound area |
| Opsite FlexiFix transparent adhesive film. 10 cm x 1 m | Smith & Nephew | 66030570 | |
| Rimadyl (Carprofen) | Pfizer | 462986 |
Riferimenti
- Sen, C. K., et al. Human skin wounds: a major and snowballing threat to public health and the economy. Wound Repair. 17, 763-771 (2009).
- Sen, C. K. Wound healing essentials: let there be oxygen. Wound Repair Regen. 17, 1-18 (2009).
- Gurtner, G. C., Werner, S., Barrandon, Y. Wound repair and regeneration. Nature. 453, 314-321 (2008).
- Lindblad, W. J. Considerations for selecting the correct animal model for dermal wound-healing studies. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 19, 1087-1096 (2008).
- Grose, R., Werner, S. Wound-healing studies in transgenic and knockout mice. Mol. Biotechnol. 28, 147-166 (2004).
- Reid, R. R., Said, H. K., Mogford, J. E., Mustoe, T. A. The future of wound healing: pursuing surgical models in transgenic and knockout mice. J. Am. Coll. Surg. 199, 578-585 (2004).
- Fang, R. C., Mustoe, T. A. Animal models of wound healing: utility in transgenic mice. J. Biomater. Sci. Polym. Ed. 19, 989-1005 (2008).
- Wong, V. W., Sorkin, M., Glotzbach, J. P., Longaker, M. T., Gurtner, G. C. Surgical approaches to create murine models of human wound healing. J. Biomed. Biotechnol. 2011, 969618 (2011).
- Galiano, R. D., Michaels, J. t., Dobryansky, M., Levine, J. P., Gurtner, G. C. Quantitative and reproducible murine model of excisional wound healing. Wound Repair. 12, 485-492 (2004).
- Galiano, R. D., et al. Topical vascular endothelial growth factor accelerates diabetic wound healing through increased angiogenesis and by mobilizing and recruiting bone marrow-derived cells. The American Journal of Pathology. 164, 1935-1947 (2004).
- Thangarajah, H., et al. The molecular basis for impaired hypoxia-induced VEGF expression in diabetic tissues. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 106, 13505-13510 (2009).
- Raza, A., Bayles, C., Biebel, D. Investigation of Bacterial Growth and Moisture Handling Properties of Transparent Dressings: 3M Tegaderm Transparent Dressing, 3M Tegaderm HP Transparent Dressing, and Opsite IV3000 Transparent Dressing. Smith and Nephew Report. , (1998).
- Chung, T. Y., Peplow, P. V., Baxter, G. D. Testing photobiomodulatory effects of laser irradiation on wound healing: development of an improved model for dressing wounds in mice. Photomed. Laser Surg. 28, 589-596 (2010).
