August 6th, 2015
异位骨化的跟腱切开术和烧伤损伤模型允许在不应用外源性因素的情况下可靠地研究创伤诱导的异位骨形成。
该程序的总体目标是在外伤后诱导异位骨形成,而无需使用外源性材料。这是通过首先造成集中的肌肉骨骼损伤来实现的。在这种情况下,进行跟腱切开术。
在第二步中,诱发整体炎症。在这里,展示了 30% 表面积的部分厚度接触燃烧。然后允许异位骨化或 HO 在接下来的 5 到 9 周内在肌腱切开区域发展。
最终,异位骨的数量和位置可以通过显微断层扫描成像进行评估。与现有方法相比,该技术的主要优点是该模型具有临床相关性。小鼠继续形成软骨前体,然后形成异位骨,没有任何其他细胞因子,小鼠也没有额外的突变。
因此,我们认为这将允许更好地测试治疗和其他成像方式,因为它确实很好地模拟了我们在异位化患者身上看到的骨骼类型。该技术的意义延伸到 HO 的治疗和诊断,因为它允许在 OSS 酸化之前研究异位骨发育的潜在治疗方法。当我们在远离烧伤部位的不同位置发生严重烧伤的患者和肌肉骨骼创伤部位的其他患者中看到 HO 时,我们第一次想到了这种方法。
麻醉后,确认对脚趾无反应并给予镇痛药。将软膏涂抹在 8 至 10 周龄的 C 57 BL six 成年小鼠的眼睛上。接下来,将动物放在加热垫上,用剪刀将后爪从脚跟到膝盖紧密剃掉。
然后从脊柱开始并延伸到背中线的左侧。清理至少 2 x 3 厘米的区域以容纳烧伤。去除所有毛发后,交替使用三种聚维酮碘磨砂膏清洁手术区域和后爪,并穿戴适当的个人防护设备,包括口罩、发帽以及无菌长袍和手套。
然后使用无菌器械,沿着左跟腱的内侧做一个 0.5 厘米的纵向切口。当可以看到肌腱时,将一对尖锐组织的一片刀片插入肌腱下方的组织平面中,然后沿平面解剖,直到刀片位于肌腱中点。然后猛烈关闭剪刀刀片以切断肌腱,并用无菌纱布施加压力以达到止血效果。
用 5 oh Vijol 针线闭合皮肤切口后,将 35 克 2 x 2 x 3 厘米的铝块放入水浴中至 60 摄氏度。加热块后,在鼠标顶部放置 17 秒,注意整个表面都与鼠标接触。然后用纱布擦干背部部分厚度烧伤并涂上替加登敷料,通过腹膜内和皮下注射给予温热的乳酸林格溶液对动物进行复苏。
然后将鼠标放在单独的笼子中进行监控,直到它完全恢复。为了在背侧部分厚度烧伤后的适当时间点通过显微 CT 分析监测损伤的异位骨化,请将麻醉的鼠标以俯卧位固定在扫描仪床上。将后肢牢固地贴在床上,以防止出现呼吸运动伪影,并在鼠标下方包含空气、水和羟基食欲的体模进行图像校准。
接下来,打开骨骼分析软件并定义一个感兴趣区域,该区域包括从近端髋关节到远端后爪尖端的两个后肢。使用指示的参数获取图像。然后在三个幻影室中的每一个中绘制一个感兴趣区域,并将平均密度输入到软件中的相应字段中,以将图像校准为猎犬场单位。
为了获得最清晰的解剖视图,请使用软件中的抓取工具重新定向图像,使左后肢的胫骨沿 Z 轴平行。然后从膝盖开始,向远端滚动浏览图像切片。当遇到 HO 时,使用手动样条工具在异位骨周围每 3 到 5 个切片周围创建一个感兴趣区域,继续向远端穿过爪子或直到超过 HO。
然后使用 extrapolate 工具将感兴趣区域扩展并拼接在一起,形成一个包含所有 ho 的感兴趣区域。最后,创建一个 3D 感兴趣区域并打开分析菜单,设置最能显示骨骼窗口的阈值下限和上限值,以计算迄今为止的骨骼体积。正如刚刚证明的那样,所有遭受跟腱切开术和烧伤的小鼠都在肌腱切开部位产生了可测量量的 HO,以量化异位骨的形成。
在每个所需的时间点使用校准的图像显微 CT 协议。烧伤与跟腱切开术相结合已被证明是诱发显着 ho ho 的关键,事实上,由于两种损伤同时发生,与单独的跟腱切开术相比,在肌腱切开部位形成的异位骨量显着增加。一旦掌握,如果作得当,每只动物可以在 10 分钟或更短的时间内完成这项技术。
在尝试此程序时,重要的是要记住所有后肌腱都应完全切断。遵循此程序后,我们可以使用 RO 光谱、生物发光或 CT 扫描等成像方式来评估形成的骨骼量和某些药物的效果。然后,我们还可以使用组织学、免疫组织化学、免疫荧光来研究异位骨化发展背后的实际信号机制以及我们的药物如何发挥作用。
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本文提出了一种通过跟腱切开术和烧伤伤害来研究异位骨化的模型。该方法允许在不使用外源因素的情况下,研究创伤后的异位骨形成。