Хирургические процедуры для резекции мыши Ребро: Модель для крупномасштабных длинных костей Ремонт
Summary
The overall goal of this procedure is to successfully resect a portion of bone from the rib of a mouse. The procedure was developed as a model to study large-scale long bone repair.
Abstract
Этот протокол вводит исследователей к новой модели для широкомасштабного восстановления костей с использованием ребро мыши. Процедура подробно следующий: Получение животного к операции, открывая грудной стенки тела, подвергая желаемого ребро от окружающих межреберные мышцы, вырезая нужную часть ребра, не вызывая пневмоторакс, и закрытие разрезы. По сравнению с костями аппендикулярного скелета, ребра очень доступным. Кроме того, ни один внутренний или внешний фиксатор не является необходимым, так как соседние ребра обеспечивают естественную фиксацию. Хирургия использует имеющиеся в запасы, является простым учиться и хорошо переносится животным. Эта процедура может быть осуществлена с или без удаления окружающих надкостницу, и, следовательно, вклад надкостницы к ремонту могут быть оценены. Результаты показывают, что если надкостница сохраняется, надежный ремонт происходит в 1 – 2 месяца. Мы ожидаем, что использование этого протокола будетстимулировать исследования в грудной ремонта и что результаты будут способствовать развитию новых путей стимулирования восстановления костей и в других местах по всему телу.
Introduction
Debilitating скелетных травм, хронических остеоартрит, и серьезные проблемы, связанные с реконструктивной хирургии влияние на экономические производительности, семейного благополучия и качества жизни. Хотя небольшие перерывы и поражения может исцелить довольно хорошо, люди не могут восстановить большие дефекты и, следовательно, должны полагаться на восстановительные процедуры для восстановления структуры и функции. Реконструкция может включать аллогенных или heterogeneic трансплантатов, morcellized кости, имплантированные лесов, или отвлечение остеогенез. К сожалению, не только там Устойчивые факторы заболеваемости, связанной с этими препаратами, но оригинальный прочность отремонтированного кости редко достигается. Таким образом, новые клинические подходы.
Один способ развивать инновационные способы лечения сегментарных дефектов является изучение ситуации, в которых крупномасштабное ремонт происходит естественно. Амфибии лихо могут регенерировать скелетных элементов, в то время как млекопитающие считаются ограниченными в гоэто способность. Тем не менее, начиная с начала 20-го века, несколько сообщений о регенерации в организме человека ребра были опубликованы предполагая, что люди не могут быть ограничены 1-4 так. В настоящее время это явление является самым известным пластических хирургов, которые используют ребра материал для челюсти, лица и уха реконструкции, но это не более широко оценили 5. Для того, чтобы изучить этот ремонт более подробно, мы разработали хирургического модель с помощью мыши. Используя этот протокол, исследователи могут определить врожденные факторы, влияющие и использовать эту информацию, чтобы облегчить скелетных исцеление в других местах.
Есть много преимуществ в использовании ребра в качестве модели для изучения скелета ремонт. Во-первых, окружающие ребра обеспечивают естественное фиксатор (по сравнению с резекцией бедренной кости 6,7). Это уменьшает заболеваемость риск внутренних и внешних фиксаторов и упрощает хирургическую процедуру. Во-вторых, тонкие мышечные слои грудной клетки вабудете обеспечивать легкий доступ и отличную видимость, которые делают анализ сопоставимы с удобством свода черепа резекции 8. В-третьих, в отличие от calvariae, которые образуются вследствие Intramembranous окостенения, форма ребер по эндохондральной окостенения и расти в длину с помощью расширения при росте пластин, расположенных на обоих концах центрального диафиза. Таким образом, ремонт ребер могут быть более сравнима с ремонта длинных костей скелета аппендикулярной. Кроме того, мы обнаружили, что по сравнению с бедренной кости, надкостницы ребра толще и может быть более легко манипулировать. Таким образом, исследователи, которые хотят для анализа ремонт кости с целью изучения надкостницы или тестирования клеточной терапии, фармакологические препараты и / или тканей лесов могут найти это хирургический шаблон полезным. В целом, это ребро резекция модель обеспечивает контекст, в котором для изучения природных масштабную ремонт кости у млекопитающих, поскольку таких модель общего пользования в настоящее время не существует.
Protocol
Representative Results
Discussion
При первом изучении этого протокола, определения, где найти начальный разрез может быть сложной задачей. Тем не менее, практика по эвтаназии мышей помогает хирург узнать, где разместить начальную разрез и выставить нужный ребро быть Резецированная. Работа на трупах также улучшает навы…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We thank members of the Mariani lab for critical reading of the manuscript. Our funding sources were: the Baxter Medical Scholar Research Fellowship (to M.K.S.), USC undergraduate fellowships and the Provost, Dean Joan M. Schaeffer, and Rose Hills Fellowships, (to M.K.S.). We also acknowledge a CIRM BRIDGES fellowship through Pasadena City College (to T.T.T). and the James H. Zumberge Research and Innovation Fund, the USC Regenerative Medicine Initiative, and the NIAMS NIH under Award Number R21AR064462 (to F.V.M).
Materials
| Name of Reagent/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Medium sized micro-dissection scissors (Vannas-Tübingen Spring Scissors 5 mm) | Fine Science Tools | 15003-08 | |
| Fine micro-dissection scissors (Vannas Spring Scissors – 2mm Cutting Edge) | Fine Science Tools | 15000-04 | curved tip is beneficial |
| Micro-scalpel 5.0 mm | Fine Science Tools | 10315-12 | other fine scalpels can be substituted |
| Dumont 55 forceps | Fine Science Tools | 11295-51 | |
| Retractor | Fine Science Tools | 17004-05 | adjustability is convenient |
| Micro-needle holders | Fine Science Tools | 12060-01 | |
| 9.0 nylon sutures (Ethilon), taper point best | Ethicon | 2819G or similar | taper point best but reverse cutting is also good |
| 7.0 prolene sutures (Prolene) | Ethicon | 8700H or similar | 6-0 can be used too, needle point can vary |
| Large forceps (Adson Forceps) | Fine Science Tools | 11006-12 | other brands are fine |
| Lubricant Eye Ointment (Akwa Tears) | Akorn | 17478-062-35 | |
| Suture glue (GLUture Topical Tissue Adhesive) | Abbot | 32046-01 | has excellent working time |
| Shaver | Wahl | 9918-6171 or similar | |
| Clamp lamp | Zoo Med | LF-5 | |
| Infrared Bulb, 75W | Zoo Med | RS-75 | |
| RC2 Rodent Anesthesia System | VetEquip | 922100 | |
| IsoFlo (Isoflurane) | Abbot | 05260-05 | |
| Buprenorphine (Buprenex) | Reckitt Benckiser | 12496-0757-1 | |
| Betadine | Purdue Frederick | 67618015017 | |
| Flavored Gelatin, raspberry | Jell-O | B000E1FYL0 | made up firm, to the consistency of 'jigglers' |
Riferimenti
- Philip, S. J., Kumar, R. J., Menon, K. V. Morphological study of rib regeneration following costectomy in adolescent idiopathic scoliosis. Eur Spine J. 14 (8), 772-776 (2005).
- Munro, I. R., Guyuron, B. Split-rib cranioplasty. Ann Plast Surg. 7 (5), 341-346 (1981).
- Taggard, D. A., Menezes, A. H. Successful use of rib grafts for cranioplasty in children. Pediatric neurosurgery. 34 (3), 149-155 (2001).
- Head, J. R. Prevention of Regeneration fo the Ribs: A problem in thoracic surgery. Archives of Surgery. 14 (6), 1215-1221 (1927).
- Kawanabe, Y., Nagata, S. A new method of costal cartilage harvest for total auricular reconstruction: part I. Avoidance and prevention of intraoperative and postoperative complications and problems. Plastic and reconstructive surgery. 117 (6), 2011-2018 (2006).
- Cheung, K. M., et al. An externally fixed femoral fracture model for mice. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 21 (4), 685-690 (2003).
- Matthys, R., Perren, S. M. Internal fixator for use in the mouse. Injury. 40, S103-S109 (2009).
- Cooper, G. M., et al. Testing the critical size in calvarial bone defects: revisiting the concept of a critical-size defect. Plastic and reconstructive surgery. 125 (6), 1685-1692 (2010).
- . Ask the Vet. JAX NOTES. 499, (2005).
- Flecknell, P. A., Roughan, J. V., Stewart, R. Use of oral buprenorphine (‘buprenorphine jello’) for postoperative analgesia in rats–a clinical trial. Laboratory animals. 33 (2), 169-174 (1999).
- Rigueur, D., Lyons, K. M. Whole-mount skeletal staining. Methods in molecular biology. 1130, 113-121 (2014).
- Evans, D. J. Contribution of somitic cells to the avian ribs. Developmental biology. 256 (1), 114-126 (2003).
- Colnot, C., Thompson, Z., Miclau, T., Werb, Z., Helms, J. A. Altered fracture repair in the absence of MMP9. Development. 130 (17), 4123-4133 (2003).
- Lu, C., et al. Cellular basis for age-related changes in fracture repair. Journal of orthopaedic research : official publication of the Orthopaedic Research Society. 23 (6), 1300-1307 (2005).
- Zilberman, Y., Gafni, Y., Pelled, G., Gazit, Z., Gazit, D. Bioluminescent imaging in bone. Methods in molecular biology. 455, 261-272 (2008).
- Pelled, G., Gazit, D. Imaging using osteocalcin-luciferase. Journal of musculoskeletal. 4 (4), 362-363 (2004).
- Elefteriou, F., Yang, X. Genetic mouse models for bone studies–strengths and limitations. Bone. 49 (6), 1242-1254 (2011).
- Srour, M. K., et al. Natural large-scale regeneration of rib cartilage in a mouse. J. Bone Miner. , (2014).
