Создание модели заживления лунки для извлечения нижней челюсти мышей
Summary
Этот протокол демонстрирует пошаговые инструкции по извлечению первого моляра нижней челюсти у мыши. Он предоставляет альтернативный метод для исследователей, занимающихся заживлением и регенерацией челюстной кости.
Abstract
В этом исследовании представлена разработка модели молярной экстракции в нижней челюсти мышей, чтобы обеспечить практическую модель для изучения регенерации альвеолярной кости и интрамембранозного окостенения. Мыши C57 / J6 были использованы для извлечения первого моляра нижней челюсти, чтобы создать эту модель. Они были усыплены, а двусторонние челюсти собраны через 1 неделю и 4 недели после операции соответственно. Последующий серийный стереоскопический сбор, гистологическая оценка и иммунофлюоресцентное окрашивание были выполнены, чтобы продемонстрировать успешную операцию. Сразу после операции на стереоскопических изображениях было видно пустое гнездо для экстракции. Гематоксилин и эозин (H&E) через 1 неделю и окрашивание по Массону через 4 недели после операции показали, что область исходного корня была частично и полностью заполнена костными трабекулами соответственно. Иммунофлуоресцентное окрашивание показало, что по сравнению со стороной гомеостаза экспрессия Sp7 увеличилась через 1 неделю после операции, что свидетельствует о энергичном остеогенезе в альвеолярной ямке. Все эти результаты продемонстрировали практическую модель заживления лунки при удалении зуба у мышей. Предстоящие исследования, раскрывающие механизмы заживления дефекта челюстной кости или заживления лунки, могут использовать этот метод.
Introduction
Заживление лунки после удаления зуба является распространенным клиническим сценарием, который может привести к нехарактерным осложнениям, таким как кровоизлияние в лунку, сухая лунка или даже остеомиелит челюсти при нежелательном заживлении 1,2,3. Эти сопутствующие заболевания могут ухудшить качество жизни пациентов и, что еще хуже, серьезно затруднить протезную реабилитацию из-за массивной потери костной массы4. Несмотря на то, что этапы заживления лунки были выяснены, они недостаточны для непосредственной клинической помощи после операции по удалению зуба при столкновении с различными проблемами прогноза4.
Было проведено множество исследований, основанных на животных моделях, чтобы лучше понять основные механизмы процесса заживления лунки и предотвратить вышеуказанные ситуации. Sp7 является главным регулятором дифференцировки остеобластов, играя жизненно важную роль в развитии скелета, костном гемостазе и регенерации кости 5,6. Рациональные модели заживления лунки могут показать избыточность посттравматического Sp7 при регенерации кости. Кроме того, в отличие от заживления перелома длинной кости, только один остеогенный процесс, интрамембранозное окостенение, включает процесс заживления лунки7 удаления. Это делает модель удаления зубов животных оптимальной для изучения методов лечения на основе имплантатов, поскольку остеоинтеграция имплантатов подчиняется тому же остеогенному правилу8.
На протяжении десятилетий модель удаления зубов выполнялась на крысах, кроликах и собаках, поскольку у этих видов большие зубы, которыми удобно оперироватьна 9,10,11. Однако, учитывая растущий спрос на генетическую модификацию и в качестве более адаптивного генетического фона для людей, мыши все чаще используются для создания модели удаления зубов. С этого момента исследователи смогут разгадать роль конкретной клеточной популяции в процессе заживления гнезда, используя модифицированных геномом мышей, вместо того, чтобы наблюдать фенотипы только12. Среди моделей лунок для удаления зубов мышей предыдущие исследования продемонстрировали процесс установления и заживления лунок для удаления верхнечелюстного зуба мыши и резцов13,14,15,16. Тем не менее, характер заживления прогноза, а также моменты времени детектива и наблюдения могут различаться в зависимости от протокола. Это апеллирует к универсальному критерию для ученых для создания модели заживления мышиной лунки.
Это исследование было направлено на создание практической модели заживления мышиных лунок для вышеуказанных проблем. Нижнечелюстные моляры у мышей имеют отличительные морфологические черты по сравнению с верхнечелюстными молярами и резцами, что дает уникальные преимущества и недостатки. Поскольку модели, ориентированные на мышечную челюсть, в настоящее время основаны на вакууме, этот протокол пытался предоставить совершенный метод извлечения первого моляра нижней челюсти у мышей. Мы надеемся, что этот протокол просветит фундаментальных исследователей новыми идеями, чтобы раскрыть основные механизмы заживления лунок и указать клиническую помощь.
Protocol
Representative Results
Discussion
Модель заживления мышиной лунки является важным методом для раскрытия основных механизмов заживления и регенерации костей, что в конечном итоге решает клинические проблемы. Существующие исследования продемонстрировали возможность модели экстракции резцов и модели экстракции верхн…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа поддерживается Национальным фондом естественных наук Китая 81825005 (L.Y.), 82201045 (F.Y.) и 82100982 (F.L.), а также Научно-технической программой провинции Сычуань 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).
