Etablering af en murine mandibular molær ekstraktionssocket healing model
Summary
Denne protokol demonstrerer trinvise detaljer om, hvordan man ekstraherer mandibular første molær i musen. Det giver en alternativ metode til forskere, der fokuserer på kæbebenheling og regenerering.
Abstract
Denne undersøgelse introducerer udviklingen af en molær ekstraktionsmodel i murinunderkæben for at tilvejebringe en praktisk model til undersøgelse af alveolær knogleregenerering og intramembranøs ossifikation. C57/J6-mus blev brugt til at ekstrahere mandibular første molære for at etablere denne model. De blev aflivet, og de bilaterale mandibler høstet, henholdsvis 1 uge og 4 uger efter operationen. Efterfølgende seriel stereoskopisk høst, histologisk vurdering og immunofluorescensfarvning blev udført for at demonstrere vellykket operation. Umiddelbart efter operationen viste stereoskopiske billeder en tom ekstraktionsstik. Hæmatoxylin og eosin (H&E) efter 1 uge og Masson-farvning 4 uger efter operationen viste, at området af den oprindelige rod var delvist og fuldt fyldt med henholdsvis knogletrabeculae. Immunofluorescensfarvningen viste, at sammenlignet med homeostasesiden steg Sp7-ekspressionen 1 uge efter operationen, hvilket tyder på kraftig osteogenese i den alveolære fossa. Alle disse resultater demonstrerede en praktisk anvendelig murine tandekstraktionshelingsmodel. Kommende undersøgelser, der afslører mekanismerne for kæbebendefektheling eller socketheling, kan vedtage denne metode.
Introduction
Socket healing efter tandekstraktion er et almindeligt klinisk scenario, som kan resultere i upassende komplikationer såsom sokkelblødning, tør stikkontakt eller endda kæbe osteomyelitis under uønsket heling 1,2,3. Disse komorbiditeter kan forringe patienternes livskvalitet og, endnu værre, vitalt udfordre protetisk rehabilitering på grund af massivt knogletab4. Selvom sockethelingsstadierne er blevet belyst, er de utilstrækkelige til at styre klinisk pleje efter tandekstraktionskirurgi, når de støder på forskellige prognoseudfordringer4.
Flere undersøgelser baseret på dyremodeller er blevet udført for at få en bedre forståelse af de underliggende mekanismer i sockethelingsprocessen og afværge ovenstående situationer. Sp7 er en master regulator i osteoblastdifferentiering, der spiller en afgørende rolle i skeletudvikling, knoglehæmostase og knogleregenerering 5,6. Rationelle socket healing modeller kunne vise redundans af Sp7 posttraumatisk i knogleregenerering. Hertil kommer, at til forskel fra heling af lange knoglebrud involverer kun en enkelt osteogen proces, intramembranøs ossifikation, helingsprocessen af ekstraktionsstikket7. Dette gør dyretandekstraktionsmodellen optimal til at studere implantatbaserede terapier, da implantatosseointegration adlyder den samme osteogene regel8.
I årtier er tandekstraktionsmodellen blevet udført på rotter, kaniner og hunde, da disse arter har store tænder, der er praktiske at betjene på 9,10,11. Men i betragtning af de blomstrende krav til genetisk modifikation og som en mere adaptiv genetisk baggrund for mennesker, bruges mus i stigende grad til at etablere en tandekstraktionsmodel. Derefter kunne forskere optrævle en bestemt cellepopulations rolle i sockethelingsprocessen ved hjælp af genommodificerede mus i stedet for kun at observere fænotyper12. Blandt modeller til ekstraktion af murine tænder har tidligere undersøgelser vist etablering og heling af murine maxillær tand og fortandekstraktionsstik13,14,15,16. Imidlertid kan prognosens helingsmønster og detektiv- og observationstidspunkterne variere på tværs af protokoller. Dette appellerer til et universelt kriterium for lærde at etablere en murine socket healing model.
Denne undersøgelse havde til formål at udgøre en praktisk anvendelig murine socket healing model for ovenstående spørgsmål. Mandible molarer hos mus har karakteristiske morfologiske træk sammenlignet med maksillære molarer og snit, hvilket giver unikke fordele og ulemper. Da modellerne, der fokuserer på murine underkæben, i øjeblikket er vakuumbaserede, forsøgte denne protokol at tilvejebringe en gennemført metode til at ekstrahere mandibular første molær i mus. Vi håber, at denne protokol vil oplyse grundforskere med nye ideer til at afdække underliggende mekanismer for socket healing og indikere klinisk pleje.
Protocol
Representative Results
Discussion
Murine socket healing modellen er en vigtig metode til at optrævle de underliggende mekanismer i knogleheling og regenerering, hvilket i sidste ende løser kliniske udfordringer. Eksisterende undersøgelser har vist muligheden for fortænderekstraktionsmodellen og den maksillære molære ekstraktionsmodel, mens undersøgelser ikke har brugt den mandibulære første molære model13,17,18. Imidlertid er forænder afgørende for g…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbejde støttes af National Natural Science Foundation of China 81825005 (L.Y.), 82201045 (F.Y.) og 82100982 (F.L.) og af Sichuan Province Science and Technology Program 2021JDRC0144 (F.L.), 2022JDRC0130 (F.Y.).
Materials
| 23/25/26 G needle | Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. | SB1-074(IV) | |
| C57/B6J | Gempharmatech Experimental Animals Company, Chengdu, China | C57/B6J | |
| DAPI Staining Solution | Beyotime | Cat#C1005 | |
| Embedding Cassettes | CITOTEST Scientific | 80106-1100-16 | |
| Hematoxylin and Eosin Stain Kit | Biosharp | BL700B | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co.,Ltd | R510-22-10 | |
| Masson’s Trichrome Stain Kit | Solarbio | G1340 | |
| Microtome | Leica | RM2235 | |
| Pentobarbital Sodium | Huaxia Chemical Reagent Co., Ltd | 2018042001 | |
| Rabbit polyclonal | anti-Sp7 | Abcam Cat# ab22552 | |
| Tweezers | Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. | SB2-115 |
Riferimenti
- Mamoun, J. Dry socket etiology, diagnosis, and clinical treatment techniques. Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons. 44 (2), 52-58 (2018).
- Laraki, M., Chbicheb, S., El Wady, W. Alveolitis: review of the literature. Odonto-Stomatologie Tropicale = Tropical Dental Journal. 35 (139), 19-25 (2012).
- Soundia, A., et al. Osteonecrosis of the jaws (ONJ) in mice after extraction of teeth with periradicular disease. Bone. 90, 133-141 (2016).
- Araújo, M. G., Silva, C. O., Misawa, M., Sukekava, F. Alveolar socket healing: what can we learn. Periodontology 2000. 68 (1), 122-134 (2015).
- Hojo, H., Ohba, S. Sp7 Action in the skeleton: its mode of action, functions, and relevance to skeletal diseases. International Journal of Molecular Sciences. 23 (10), 5647 (2022).
- Zhou, X., et al. Multiple functions of Osterix are required for bone growth and homeostasis in postnatal mice. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (29), 12919-12924 (2010).
- Ito, S., et al. Pathological differences in the bone healing processes between tooth extraction socket and femoral fracture. Bone Reports. 16, 101522 (2022).
- Vasak, C., et al. Early bone apposition to hydrophilic and hydrophobic titanium implant surfaces: a histologic and histomorphometric study in minipigs. Clinical Oral Implants Research. 25 (12), 1378-1385 (2014).
- Araújo, M. G., Lindhe, J. Dimensional ridge alterations following tooth extraction. An experimental study in the dog. Journal of Clinical Periodontology. 32 (2), 212-218 (2005).
- Kim, I. -. S., Ki, H. -. C., Lee, W., Kim, H., Park, J. -. B. The effect of systemically administered bisphosphonates on bony healing after tooth extraction and osseointegration of dental implants in the rabbit maxilla. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 28 (5), 1194-1200 (2013).
- Kanyama, M., et al. Connective tissue growth factor expressed in rat alveolar bone regeneration sites after tooth extraction. Archives of Oral Biology. 48 (10), 723-730 (2003).
- Zhou, S., et al. The role of IFT140 in early bone healing of tooth extraction sockets. Oral Diseases. 28 (4), 1188-1197 (2022).
- Apaza Alccayhuaman, K. A., et al. FasL is required for osseous healing in extraction sockets in mice. Frontiers in Immunology. 12, 678873 (2021).
- Avivi-Arber, L., Avivi, D., Perez, M., Arber, N., Shapira, S. Impaired bone healing at tooth extraction sites in CD24-deficient mice: A pilot study. PLoS One. 13 (2), 0191665 (2018).
- Vieira, A. E., et al. Intramembranous bone healing process subsequent to tooth extraction in mice: micro-computed tomography, histomorphometric and molecular characterization. PLoS One. 10 (5), 0128021 (2015).
- Min, K. -. K., et al. Effects of resveratrol on bone-healing capacity in the mouse tooth extraction socket. Journal of Periodontal Research. 55 (2), 247-257 (2020).
- Yu, F., Li, F., Zheng, L., Ye, L. Epigenetic controls of Sonic hedgehog guarantee fidelity of epithelial adult stem cells trajectory in regeneration. Science Advances. 8 (29), (2022).
- Kuroshima, S., et al. Transplantation of noncultured stromal vascular fraction cells of adipose tissue ameliorates osteonecrosis of the jaw-like lesions in mice. Journal of bone and Mineral Research. 33 (1), 154-166 (2018).
- Ahel, V., et al. Forces that fracture teeth during extraction with mandibular premolar and maxillary incisor forceps. The British Journal of Oral & Maxillofacial Surgery. 53 (10), 982-987 (2015).
