Murine Model of Wound Healing

Summary

En murin modell av kutan sårheling som kan brukes til å vurdere terapeutiske forbindelser i fysiologiske og patofysiologiske innstillinger.

Abstract

Sårtilheling og reparasjon er de mest komplekse biologiske prosesser som skjer i menneskers liv. Etter skade, flere biologiske mekanismer aktiveres. Svekket sårheling, som oppstår hos diabetespasienter for eksempel, kan føre til alvorlige ugunstige utfall for eksempel amputasjon. Det er derfor en økende drivkraft til å utvikle nye legemidler som fremmer sår reparasjon. Testingen av disse har vært begrenset til store dyremodeller slik som svin, som ofte er upraktisk. Mus representerer den ideelle preklinisk modell, som de er økonomiske og mottagelig for genetisk manipulasjon, som åpner for mekanistisk etterforskning. Men sårheling i en mus er fundamentalt forskjellig fra mennesker som det oppstår hovedsakelig via sammentrekning. Vår murine modell overvinner dette ved å innlemme en splint rundt såret. Ved splinting såret, er reparasjonsprosessen da avhengig av epithelialization, celleproliferasjonstest og angiogenese, som tett speilebiologiske prosesser av menneskelig sårtilheling. Mens krever konsistens og pleie, betyr dette murine modell ikke medføre kompliserte kirurgiske teknikker, og gjør det mulig for den robuste testing av lovende midler som kan, for eksempel, for å fremme angiogenese eller hemme inflammasjon. Videre virker hver mus som sin egen kontroll som to sårene er forberedt, det mulig å anvende både testforbindelsen og kjøretøyet kontroll på samme dyr. I konklusjonen, viser vi en praktisk, lett å lære, og robust modell av sårtilheling, som kan sammenlignes med det av mennesker.

Introduction

Svekket sårheling er ansvarlig for betydelig sykelighet og dødelighet over hele verden, og dette gjelder særlig for lider av diabetes mellitus ^1,2. Hos mennesker er sårheling et kontinuum av prosesser, hvor det er betydelig overlapping ^3. Umiddelbart følgende såret, inflammatoriske prosesser er igangsatt. Betennelsesceller slipper faktorer som oppfordrer prosesser av celleproliferasjon, migrasjon og angiogenese. Etter re-epithelialization og nytt vev formasjon er det en fase av ombygging som innebærer både apoptose og re-organisering av matrix proteiner som kollagen.

Kompleksiteten i sårtilheling kan for øyeblikket ikke kopiert in vitro og dette nødvendiggjør bruk av dyremodeller. Hittil har sårhelende studier blitt begrenset til store dyremodeller, slik som svin, for å sikre at helbredelsesprosessene er ekvivalente og kan sammenlignes med mennesker. Men ved å bruke store animals for slike studier kan være vanskelig å huset og er ikke alltid praktisk ^4.. Laboratoriet mus representerer en økonomisk dyremodell som lett kan genetisk manipulert for mekanistisk etterforskning ^5-7. Men murine sår leges ulikt på menneskekroppen, hovedsakelig på grunn av prosessen med sammentrekning ^åtte. Dette er delvis på grunn av en omfattende underhudsfett tverrstripet muskel laget kalles panniculus carnosus som er i stor grad fraværende hos mennesker. Hos mus, gjør denne muskelen laget huden til å bevege seg uavhengig av de dypere musklene og er ansvarlig for den raske nedgangen i huden følgende såret.

For å overvinne denne begrensningen ved murin sårheling være tilpasset til å replikere human sårheling ved bruk av en skinne (fig. 1) ^8,9. I denne videoen demonstrerer vi splinted murine såret modell som eliminerer såret sammentrekning og tettere tilnærmet de menneskelige prosesser av re-epithelializasjon og nytt vev formasjon. I denne modellen to av full tykkelse excisions som inkluderer panniculus carnosus er opprettet på fotens rygg, en på hver side av midtlinjen av mus. En silikon skinne er plassert rundt såret med hjelp av lim og splint deretter sikret med avbrutte suturer. Hver mus fungerer som sin egen kontroll, med en såret som behandles, og den andre kjøretøy-kontroll, og dermed redusere dyrenummer. Etter aktuelle programmer, er en gjennomsiktig okklusjonstape brukt. Bandasjen kan fjernes når det er nødvendig for videre topiske applikasjoner og / eller målingen av sårområdet ^10,11. Ved ferdigstillelse av eksperimenter, lukking av sår, morfologisk arkitektur og grad av neovascularization kan vurderes ved immunhistokjemi. Denne økonomiske og enkle å utføre modellen kan også benyttes til å vurdere sårheling i sammenheng med diabetes mellitus eller andre pathophysiologies.

Protocol

En. Utarbeidelse av splinter og okklusjon Skissere 10 mm sirkler på 0,5 mm tykk silikon plater og bruke saks eller en biopsipunch å lage silikon disker. Senter et 5 mm biopsipunch i midten av den 10 mm sirkel og trykk fast for å lage et hull for å danne en "smultring"-lignende plate som vil bli brukt som en splint. Skissere 10 mm sirkler på en gjennomsiktig okklusiv bandasje som Opsite og bruke saks for å lage sirkulære bandasjer. 2. Forsø…

Representative Results

En lukking av sår kurve bestemmes ved å beregne gjennomsnittlig diameter på såret og uttrykke resultatene i prosent, dvs. 100 – (Dag 0 diameter / Dag X diameter). I dette eksperiment ble en terapeutisk forbindelse (eller vehikkel-kontroll) ble daglig påført såret. Den terapeutiske forbindelsen sterkt akselerert sårlukking (figur 3). Det er viktig å merke seg at de splinter må opprettholdes for varigheten av forsøket, som fjerning av splinter vil føre til rask sår kontraksjon <stron…

Discussion

Dette er en eksperimentell murin modell av kutan sårheling. Et vesentlig trekk ved denne modellen er bruken av silikon splinter for å hindre sår sammentrekning, slik at re-epithelialization og ny vevsdannelse kan oppstå, slik at det ligner på den prosess som skjer hos mennesker. Denne modellen er allsidig og kan brukes til å vurdere sårtilheling i både fysiologiske og patofysiologiske (f.eks diabetes mellitus) innstillingene. Modellen kan også brukes til å vurdere potensiell sårheling eller angiogene…

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