Summary

形態とマウスの下顎頭軟骨細胞解析法

Published: January 11, 2018
doi:

Summary

この原稿は、形態および齧歯動物の下顎内携帯電話の変更を分析するための方法を示します。

Abstract

顎の関節 (顎関節) は外部からの刺激に適応する能力と顆の位置だけでなく、下顎頭軟骨 (MCC) の構造および細胞のコンポーネントに影響を与えることができます変更を読み込んでいます。本稿では、これらの変更、マウス (すなわち、読み込んで圧縮の静的顎) の顎関節の荷重を変更するためのメソッドを分析するためのメソッドについて説明します。ここで示した構造の評価は Digimizer ソフトウェアを使用して、小さな骨のレントゲン写真で実行される単純な形態計測学的アプローチです。さらに、携帯の解析式コラーゲン、骨、細胞分裂の変化にリードを変更してクライアントにおけるプロテオグリカンの分布を説明しました。使用して肯定的な蛍光ピクセルを数えることでの組織学的セクションでこれらの変更の定量化画像ソフトウェアと測定距離マッピングとすすけるエリア Digimizer – でも実証されています。ここに示すメソッドは、マウスの顎関節に限定されないが、追加骨実験用小動物の軟骨内骨化の他の地域で使用できます。

Introduction

顎関節は顎顔面領域に位置するユニークな荷重関節で、線維軟骨の形成されます。顎関節の MCC が話すと、咀嚼しながら妨害されていない顎運動を含む関節の機能的な変性疾患、変形性関節症1を含む一般受けます。顎関節 MCC2,3,45のコンポーネントの構造および細胞の変更につながる外部刺激や負荷の変化に適応する能力があります。MCC の荷重特性は、水入り、コラーゲン ネットワークやプロテオグリカンが密集、成分間の相互作用によって説明できます。MCC はコラーゲンと非コラーゲン蛋白質の種類を表す 4 つの異なる細胞地帯: 1) 表在性または関節ゾーン;2) 増殖のゾーン、未分化間葉系細胞の構成要求の読み込みに対応します。3) prehypertrophic のゾーン、コラーゲン タイプ 2; を表現する成熟した軟骨細胞から成る・ 4)、肥大ゾーン、コラーゲンを表現する肥大軟骨細胞が死ぬ 10 を入力領域と石灰化を受けます。非鉱化地域は圧縮力6への抵抗を提供するプロテオグリカンが豊富です。

肥大軟骨軟骨から骨への転移が発生する MCC の継続的な鉱化作用がある7下顎頭の軟骨下骨の堅牢なミネラル構造を保証します。Unmineralized と鉱化地域の細胞の変化は、最終的に下顎頭および下顎骨の形態・構造の変化に します。クライアントのすべての携帯電話地域と軟骨部分の鉱化作用の恒常性の維持は、顎関節の健康、荷重容量性に不可欠です。

(前述の Utrejaによって) 複数のコラーゲン トランスジェニック マウス モデル8は、すべての遺伝子は、MCC で表されるのでコラーゲン発現の変化を理解するを使用する素晴らしいツールです。詳細な病理組織学的評価、マトリックス析出、鉱化作用、細胞増殖、アポトーシス、MCC の異なる細胞層でのタンパク質発現を研究する組織学的汚れが使用されます。

この原稿、病理組織学的および形態計測学的解析はマウスの下顎の MCC と軟骨下骨の細胞および構造の変化を評価する使用されます。さらに、蛍光組織標本画像の分析や顕微鏡スライドをマッピングするためのように、セル定量化の方法を説明します。MCC と軟骨下骨9時細胞と形態学的変化が原因で、メソッドを読み込み、圧縮静的顎関節は、我々 の方法を検証するも示されています。

下顎頭および齧歯動物の下顎の組織変化と形態を決定するため、軟骨内骨化の他の地域とその他の硬組織の形態を分析したり、ここで説明する方法を使用できます。

Protocol

コネチカット大学健康センターの制度上のアニマル ・ ケア委員会は、動物のすべてのプロシージャを承認しました。 1. 圧縮静的顎関節負荷: 口強制オープン 注: 博士デビッド ・ ロウ (コネチカットの大学)、によって提供されたコラーゲン (Col2a1XCol10a1)、蛍光レポーターを抱いて 4 週齢トランスジェニック マウス実験この原稿に記載のために使用され…

Representative Results

記述統計を行った地形計測 (下顎長, 顆頭長, 顆頭幅) と組織学的解析の分布を調べる。結果は、読み込まれたグループ (すなわち、 β チタン スプリング圧縮荷重を受けるマウス) および制御グループ (すなわち、任意のプロシージャを受けなかったコントロール マウスと一致する) を比較した.対になっていない t 検定の p 値、平均値の間に統計的有意差?…

Discussion

この原稿は、形態計測およびマウス下顎頭および下顎骨の細胞分析のための方法を説明します。撮影形態計測は、実験用小動物から他の骨を分析する使用できます。また、細胞解析 (細胞の定量化と軟骨の距離マッピング) 齧歯動物の下顎に限定されないが多数の組織の組織学的セクションを定量化する使用ことができます。

蛍光レポーターを表現するトランスジェニッ?…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者は、博士デビッド ・ ロウ提供いただきありがとうございます親切トランスジェニック マウスと李陳組織の援助をしたいと思います。

この出版物で報告された研究はだった国立歯科頭蓋顔面研究賞を受賞番号 K08DE025914 の下で健康の国民の協会 · スミット ・ ヤーダブに矯正基礎のアメリカ協会でサポートされています。

Materials

MX20 Radiography System Faxitron X-Ray LLC 
Digimizer Image software  MedCalc Software
Shandon Cryomatrix embedding resin Thermo Scientific 6769006
Manual microscope Axio Imager Z1 Carl Zeiss 208562
yellow fluorescent protein filter  – EYFP Chroma Technology Corp 49003
cyan fluorescent protein filter – ECFP Chroma Technology Corp 49001
red fluoresecent protein filter – Cy5 Chroma Technology Corp 49009
sodium acetate anhydrous Sigma-Aldrich S2889
sodium L-tartrate dibasic dihydrate  Sigma-Aldrich 228729
sodium nitrite  Sigma-Aldrich 237213
ELF97 substrate Thermo Fisher Scientific E6600
ClickiT EdU Alexa Fluor 594 HCS kit Life Technologies C10339  includes EdU (5-ethynyl-2'-deoxyuridine) 
DAPI (4',6-Diamidino-2-Phenylindole, Dihydrochloride) Thermo Scientific D1306
Sodium phosphate dibasic  Sigma-Aldrich S3264
Sodium phosphate monobasic  Sigma-Aldrich 71505
Toluidine Blue O  Sigma-Aldrich T3260
Adobe Photoshop  Adobe Systems Incorporated
Phosphate buffered saline tablets (PBS) Research Products International P32080-100T
CNA Beta III Nickel-Free Archwire Ortho Organizers, Inc.
GraphPad Prism  GraphPad Software, Inc.

Riferimenti

  1. LeResche, L. Epidemiology of Temporomandibular Disorders: Implications for the Investigation of Etiologic Factors. Crit Rev Oral Biol Med. 8 (3), 291-305 (1997).
  2. Chen, J., et al. Altered functional loading causes differential effects in the subchondral bone and condylar cartilage in the temporomandibular joint from young mice. Osteoarthr Cartil. 17 (3), 354-361 (2009).
  3. Pirttiniemi, P., Kantomaa, T., Sorsa, T. Effect of decreased loading on the metabolic activity of the mandibular condylar cartilage in the rat. Eur J Orthod. 26 (1), 1-5 (2004).
  4. Chavan, S. J., Bhad, W. A., Doshi, U. H. Comparison of temporomandibular joint changes in Twin Block and Bionator appliance therapy: a magnetic resonance imaging study. Prog Orthod. 15 (57), (2014).
  5. Dutra, E. H., et al. Cellular and Matrix Response of the Mandibular Condylar Cartilage to Botulinum Toxin. PLoS ONE. 11 (10), 0164599 (2016).
  6. Benjamin, M., Ralphs, J. R. Biology of fibrocartilage cells. Int Rev Cytol. 233, 1-45 (2004).
  7. Shen, G., Darendeliler, M. A. The Adaptive Remodeling of Condylar Cartilage- A Transition from Chondrogenesis to Osteogenesis. J Dent Res. 84 (8), 691-699 (2005).
  8. Utreja, A., et al. Cell and matrix response of temporomandibular cartilage to mechanical loading. Osteoarthr Cartil. 24 (2), 335-344 (2016).
  9. Kaul, R., et al. The Effect of Altered Loading on Mandibular Condylar Cartilage. PLoS ONE. 11 (7), 0160121 (2016).
  10. Dyment, N. A., et al. High-Throughput, Multi-Image Cryohistology of Mineralized Tissues. J Vis Exp. , e54468 (2016).
  11. Kawamoto, T. Use of a new adhesive film for the preparation of multi-purpose fresh-frozen sections from hard tissues, whole-animals, insects and plants. Arch Histol Cytol. 66 (2), 123-143 (2003).
  12. Hayman, A. R. Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) and the osteoclast/immune cell dichotomy. Autoimmunity. 41 (3), 218-223 (2008).
check_url/it/55998?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Dutra, E. H., O’Brien, M. H., Lima, A., Nanda, R., Yadav, S. A Morphometric and Cellular Analysis Method for the Murine Mandibular Condyle. J. Vis. Exp. (131), e55998, doi:10.3791/55998 (2018).

View Video