وضع بروتوكول فعال وقابل لإعادة الإنتاج لالهاء تكون العظم في نموذج الفئران مما أدى إلى عظم الفخذ المجددة الوظيفية
Summary
تصف هذه الدراسة باستخدام بروتوكول استنساخه ومفصلة () نموذج التبعي خارجية المطورة حديثا لالهاء تكون العظم في الفئران فخذي أي تصاريح الفسيولوجية تحمل الوزن بالحيوان بعد إزالة التبعي الخارجية.
Abstract
ويصف هذا البروتوكول استخدام التبعي الخارجية المطورة حديثا لتكون العظم الهاء في نموذج الفئران فخذي. الهاء تكون العظم (DO) هو تقنية جراحية المؤدية للعظام التجديد بعد العظم. يتم نقل الأطراف أوستيوتوميزيد بعيداً عن بعضها البعض بالهاء تدريجيا تصل إلى استطالة المرجوة. هذا الإجراء يستخدم على نطاق واسع في البشر أطرافهم السفلي والعلوي إطالة، العلاج بعد العظام نقابية، أو تجديد عيب العظام بعد عملية جراحية لاستئصال ورم العظام، وكذلك في إعادة بناء الفكين. سوى عدد قليل من الدراسات تبين بوضوح فعالية على البروتوكول في الحصول على العظام المجددة الوظيفية، أي، العظام التي من شأنها دعم تحمل الوزن الفيزيولوجية دون كسر بعد إزالة التبعي الخارجية. وعلاوة على ذلك، تختلف بروتوكولات وإمكانية تكرار نتائج محدودة بسبب الافتقار إلى المعلومات، وإجراء مقارنة بين الدراسات صعبة. وكان الهدف من هذه الدراسة لوضع بروتوكول استنساخه تتألف تصميم التبعي خارجية مناسبة لإطالة الأطراف الفئران، مع تقنية جراحية مفصلة تسمح تحمل الوزن الفسيولوجية بالحيوان بعد إزالة الخارجي التبعي.
Introduction
الهاء تكون العظم (DO) تقنية جراحية استخداماً سريرياً1،2،،من34 في البشر لأقل من1،2 ، وإطالة الأطراف العليا3 ، العلاج بعد العظام نقابية، أو تجديد عيب العظام بعد إجراءه عملية جراحية للاستئصال الورم العظام كذلك كما هو الحال في الوجه والفكين التعمير4. هل يؤدي إلى العظام التجديد بعد تنسيب التبعي الخارجية في العظم والعظم. يتم نقل الأطراف أوستيوتوميزيد بعيداً عن بعضها البعض بالهاء تدريجيا2 للوصول إلى استطالة المرجوة. فترة توطيد يتبع، خلالها، هناك لا الإطالة أكثر.
الإجراء هل ينقسم إلى ثلاث مراحل متميزة: الكمون والهاء، والتوحيد. وبصفة عامة، يبدأ فترة كمون 7 أيام فقط بعد العظم4. وهذا يسمح لإصلاح العظام للبدء في الخطوة الأولى من عملية الشفاء4. فترة الكمون تليها فترة الهاء حيث تطبق قوي الجر دشبذ المجددة والأنسجة الرخوة المحيطة1،،من24. عندما يتم التوصل إلى استطالة المطلوب، يبدأ توقف الهاء وفترة التوحيد. خلال هذه الفترة، يتم الاحتفاظ التبعي الخارجية حتى عظم المجددة وظيفية كافية لدعم إزالتها.
التأثير معلمات مختلفة لإصلاح العظام مثل الطول ومعدل إطالة، نوع التبعي الخارجية، التردد لالهاء، وطول فترة التوطيد، أو نوع من الإجهاد الميكانيكية المطبقة على دشبذ مشتتاً. على سبيل مثال، معدل والتردد من إطالة يمكن أن يؤدي أما إلى توطيد سابق لأوانه5 أو توقف العملية بخلق ضرر غير قابل للاسترداد مثل أنسجة نخرية أو الخراجات داخل6،دشبذ7.
وقد العديد من البروتوكولات التطبيقية لمختلف نماذج حيوانية8،،من910 لدراسة عمليات إصلاح العظام وتعظيم التوحيد العظام. في الفئران، ركزت معظم الدراسات11،،من1213،،من1415 على كيفية تقصير البروتوكول القيام بتسريع توحيد دشبذ. وبعض هذه الدراسات التجريبية تستخدم مثبتات خارجية متوفرة أصلاً تجارياً للتطبيقات السريرية البشرية5،13،،من1516. بيد أن هذه الأنواع من التبعي الخارجية ليست مناسبة للقيام في عظم الفخذ الفئران، الذي يسلك الخصائص التشريحية المختلفة من عظم الفخذ البشري. وعلاوة على ذلك، سوى عدد قليل من الدراسات تبين بوضوح فعالية تلك البروتوكولات في الحصول على7،العظام المجددة وظيفية16. ولذلك من الصعب مقارنة النتائج من مختلف الدراسات تفعل، نظراً لاختلاف البروتوكولات والافتقار إلى المعلومات بشأن التبعي الخارجية12،13،،من1417.
وهكذا، كان الهدف من هذه الدراسة لوصف، في نموذج الفئران، بروتوكولا كفاءة واستنساخه للقيام في عظم الفخذ الذي يؤدي إلى العظام المجددة وظيفية. وتحقيقا لهذه الغاية، قمنا بتصميم التبعي خارجية محلية الصنع وسهل الاستخدام خاصة لعظم الفخذ الفئران، التي وصفناها بالتفصيل في هذا البروتوكول. في صياغة المواصفات التقنية لهذا الجهاز، أخذنا في الاعتبار جميع المعوقات الأساسية لتوزيع جيد للضغوط الميكانيكية وتجنب إنتاج الإجهاد المتبقية. وشملت المواصفات التقنية هندسة مناسبة للجهاز للسماح لقوة الجر نقي العظام والأنسجة المحيطة، ووزن مناسب المشية الحيوان، والسيطرة على طول استطالة العظام، ومحاذاة جيدة من أجزاء العظام دون إنتاج إجهاد القص عند تقاطع الدبابيس والعظام. وعلاوة على ذلك، أن هذا الجهاز يمكن استخدامها دون تخدير الحيوان خلال الهاء، متوافق حيويا، وتعقيمها دون أضرار. بعد 7 أسابيع توحيد، وهذا البروتوكول للقيام في عظم الفخذ الفئران أدت إلى العظام المجددة وظيفية، يتبين من الحيوانات الفسيولوجية تحمل الوزن دون كسر دشبذ المجددة بعد إزالة التبعي الخارجية. مشيه الفسيولوجية للحيوانات كانت متسقة مع المعايير المعمارية التي تم الحصول عليها من تحليل الأشعة المقطعية الصغرى دشبذ المجددة وتحليل الأشعة السينية.
Protocol
Representative Results
Discussion
تصف هذه الدراسة بروتوكولا استنساخه تتألف تصميم التبعي خارجية مناسبة لإطالة الأطراف الفئران، مع تقنية جراحية مفصلة تسمح تحمل الوزن الفسيولوجية بالحيوان بعد إزالة التبعي الخارجية. لدينا بروتوكول تفعل أدى إلى العظام المجددة وظيفية. بعد 47 يوما توحيد، عدم حمل إزالة التبعي خارجية محلية الصنع…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وكان هذا العمل الدعم والتمويل بالتحدي “ميكابيو يزار”.
يشكر المؤلفون فني رعاية الحيوان لرعاية الحيوانات طوال فترة الإجراءات. الكتاب أيضا أن نعترف ليون المركزية إيفتف، عن طريق تييري المخصص. وبفضل مارجوري سوتكو لمراجعة اللغة.
أننا نشعر بالامتنان لالماند Marylène، وسيسيل Génovésio، وباتريك لوران لمساهمتها في هذه الدراسة التجريبية.
Materials
| Kétamine | Renaudin | 578 540-2 | Supply by animal house |
| Médétomidine | Virbac | 6799091 | Supply by animal house |
| Sevoflurane | Centravet | 567 477-2 | Supply by animal house |
| Buprenorphine | Indivor France | 3400932731060 | Supply by animal house |
| Enrofloxacine | ChannelPharmaceutical Facturing | FR/V/4955220 | Supply by animal house |
| Piezotome | Satelec Acteon | F57510 | |
| Heating pet pad | Therasage | AL8365936 | Supply by the animal house |
| Dental X-ray | S.A.R.L Innovation médicales et dentaires | WYZ – BLUEX | |
| Winiwix Software | Softys Dental | PFT | |
| Micro-CT system | nanoScan SPECT/CT | GEIT-31105EN (05/14) | Subcontract by IVTV central Lyon |
| Micro-CT analysis Software | phoenix datos X2 reconstruction | none | Free software |
| Electric razor | Brawn | GT415 | Supply by animal house |
| Senn’s retractors | Word Precision Instruments | 501718 | Blunt version |
| Betadine Solution | Mundipharma Medical Company | D08AG02 | Supply by animal house |
| Resorbable suture thread (5.0) | Ethicon | JV1023 | Supply by animal house |
| Rugine | Word Precision Instruments | 503406 | |
| Mayo-Hegar needle holder | Word Precision Instruments | V503382 | |
| Metal drill | Beuterlock | V020944018003 | |
| Micro Olsen-Hegar Needle-holder | Word Precision Instruments | 501989 | |
| Mayo scissor | Word Precision Instruments | 501752 | |
| Scalpel | Word Precision Instruments | 500236 | |
| Sprague-Dawley | Janvier | none | 12 weaks and male |
Riferimenti
- Jauregui, J. J., Ventimiglia, A. V., Grieco, P. W., Frumberg, D. B., Herznberg, J. E. Regenerate Bone stimulation following limb lengthening: a meta-analysis. BMC Musculoskelet Disord. 17 (1), 407 (2016).
- Morcos, M. W., Al-Jallad, H., Hamdy, R. Comprehensive review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration. Biomed Res Int. 2015 (842975), 1-20 (2015).
- Cansü, E., Ünal, M. B., Parmaksizoglu, F., Gürcan, S. Distraction lengthening of the proximal phalanx in distal thumb amputations. Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (3), 227-232 (2014).
- Singh, M., Vashistha, A., Chaudhary, M., Kaur, G. Biological Basis of Distraction Osteogenesis – A Review. J Oral Maxillofac Surg Med Pathol. 28 (1), 1-7 (2016).
- Sailhan, F., Gleyzolle, B., Parot, R., Guerini, H., Viguier, E. Rh-BMP-2 in Distraction Osteogenesis: Dose Effect and Premature Consolidation. Injury. 41 (7), 680-686 (2010).
- Schiller, J. R., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. Increased Lengthening Rate Decreases Expression of Fibroblast Growth Factor 2, Platelet-Derived Growth Factor, Vascular Endothelial Growth Factor, and CD31 in a Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Pediatr Orthop. 27 (8), 961-968 (2007).
- Aronson, J., Shen, X. C., Skinner, R. A., Hogue, W. R., Badger, T. M., Lumpkin, C. K. Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Orthop Res. 15 (2), 221-226 (1997).
- Aida, T., Yoshioka, I., Tominaga, K., Fukuda, J. Effects of latency period in a rabbit mandibular distraction osteogenesis. Int J Oral Maxillofac Surg. 32, 54-62 (2003).
- Lammens, J., Liu, Z., Aerssend, J., Dequeker, J., Fabry, G. distraction Bone Healing Versus Osteotomy Healing: A Comparative Biochemical Analysis. J Bone Miner Res. 13 (2), 279-286 (1998).
- Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. R. W. A Murine Model of Distraction Osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
- Eberson, C. P., Hogan, K. A., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. Effect of Low-Intensity Ultrasound Stimulation on Consolidation of the Regenerate Zone in a Rat Model of Distraction Osteogenesis. J Pediatr Orthop. 23 (1), 46-51 (2003).
- Özdel, A., Sarisözen, B., Yalçinkaya, U., Demirag, B. The Effect of HIF Stabilizer on Distraction Osteogenesis. Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (1), 80-84 (2015).
- Takamine, Y., et al. Distraction Osteogenesis Enhanced by Osteoblastlike Cells and Collagen Gel. Clin Orthop Relat Res. 399, 240-246 (2002).
- Wang, X., Zhu, S., Jiang, X., Li, Y., Song, D., Hu, J. Systemic Administration of Lithium Improves Distracted Bone Regeneration in Rats. Calcif Tissue Int. 96 (6), 534-540 (2015).
- Xu, J., et al. Human Fetal Mesenchymal Stem Cell Secretome Enhances Bone Consolidation in Distraction Osteogenesis. Stem Cell Res Ther. 7 (1), (2016).
- Yasui, N., et al. Three Modes of Ossification during Distraction Osteogenesis in the Rat. Bone Joint J. 79 (5), 824-830 (1997).
- Chang, F., et al. Stimulation of EP4 Receptor Enhanced Bone Consolidation during Distraction Osteogenesis. J Orthop Res. 25 (2), 221-229 (2007).
- Nyman, J. S., et al. Quantitative Measures of Femoral Fracture Repair in Rats Derived by Micro-Computed Tomography. J Biomech. 42 (7), 891-897 (2009).
- Hsu, J. T., Wang, S. P., Huang, H. L., Chen, Y. J., Wu, J., Tsai, M. T. The assessment of trabecular bone parameters and cortical bone strength: a comparison of micro-CT and dental cone-beam CT. J Biomech. 46, 2611-2618 (2013).
- Xue, J., et al. NELL1 Promotes High-Quality Bone Regeneration in Rat Femoral Distraction Osteogenesis Model. Bone. 48 (3), 485-495 (2011).
- Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A., Rydevik, B., Strömberg, L. An External Fixation Method and Device to Study Fracture Healing in Rats. Acta Orthop. 74 (4), 476-482 (2003).
