Murin Flexor Tendon yaralanmaları ve onarım Cerrahisi
Summary
el fleksör tendonlar sıklıkla bozulmuş el fonksiyonu yol yaralandı. Bununla birlikte, yara izi dokusunu iyileşme yanıtı iyi karakterize değildir. fleksör tendon iyileşmesi bir fare modeli burada gösterilmiştir. Bu model iyileşme sürecinin genel anlayış geliştirmek ve şifa iyileştirmek için tedavi yaklaşımları değerlendirmek.
Abstract
Tendon neredeyse tüm vücudun hareketini kolaylaştıran, iskelet kas ve kemik bağlar. elinde, fleksör tendonlar (FTS) parmakları ve genel el fonksiyonunun fleksiyonuna etkinleştirin. FT yaralanmaları yaygındır ve tatmin edici iyileşme çoğu zaman aşırı skar dokusu ve tendon ve çevre doku arasındaki yapışıklıklar bozulur. Ancak, küçük FT onarım moleküler ve hücresel bileşenleri hakkında bilinmektedir. Bu amaçla, hareket bozukluğu aralığı dahil olmak üzere, insanlardaki iyileşme birçok açıdan, tekrarlar ve mekanik özellikleri azalma FT tamir bir murin modeli, geliştirilmiş ve daha önce tarif edilmiştir. İşte bu cerrahi işlem derinlemesine bir gösteri kesiye ve fare arka pençesine fleksör digitorum longus (FDL) tendonun sonraki tamir edilmesi suretiyle sağlanır. Bu teknik gen kazanç veya kayıp fonksiyon-etkilerini değerlendirmek, ve verimli test etmek için, farklı hücre tiplerinin soyu analizi yapmak için kullanılabiliriyileşme sürecinde kullanılan ilaç tedavilerinin etkinlik gösterir. i) transeksiyonu ve onarım meydana fare arka ayağın, orta kısmında FDL tendon, bir sinovyal kılıf ile çevrili değildir: Ancak, bu modelin iki temel sınırlamalar vardır. Bu nedenle, bu model skar oluşumu sürecine kılıfın potansiyel katkısı hesaba katmaz. ii) onarım sitenin bütünlüğünü korumak için, FT olasılıkla artmış yara oluşumuna katkıda tendonun mekanik kuvvetleri azalan myotendinous kavşakta serbest bırakılır. akım sitometri analizi için iyileşme sürecinde FT granülasyon dokusu yeterli hücrelerin izolasyonu zor olduğu kanıtlanmıştır; Bu hücrelerin konsantre sitoloji santrifüj kullanılan başka bir yöntemdir, ve imünoflöresan markalama yapılabilir üzerinde hücre preparatlarının oluşturulmasına izin verir. Bu yöntem ile, FT iyileşme sırasında hücreler ya da ilgi duyulan proteinlerin ölçümü mümkün olur.
Introduction
fleksör önkol kaslarının ve dijital kılıflar ile uyum içinde el işçiliği fleksör tendon basamak fleksiyon ve el kavrama işlevini etkinleştirmek için. Fleksör tendonlar elin palmar uzanmak; Bu nispeten yüzeysel konumu genellikle elle travma sırasında fleksör tendon yaralanmaları ile sonuçlanır. Tendon, normal tendon dokusunun 1 bir skar dokusu tepki yerine rejenerasyon yoluyla iyileşir. Bu skar dokusu tendon sürekliliğini sağlarken, işlev sağlıklı tendon göre azalmış dramatik bir. Tendon-skar dokusu kompozitler kopma olasılığı daha yüksektir tamir tendonları render, bozulmuş mekanik özellikleri 1 ile karakterizedir. Buna ek olarak, yara dokusu, tendon boyutu ve toplu olarak bir artışa neden olur, yerli tendonun kollajen lif yapısının organizasyonu yoksundur. Tendon-kılıf biriminin anatomik kısıtlamalar, tendon boyutunda bile mütevazı bir artış göz önüne alındığında can ölçüde kırmızıkayma tendon fonksiyonunu ve hareket ve el fonksiyonu dolayısıyla haneli aralığını UCE.
Fleksor tendonların 1960 yaralanmaları, el II.Bölgede özellikle öncesinde, rutin nedeniyle bu onarım 2 ile ortaya çıkan iyileşme ciddi komplikasyonlara tamir edilmedi. Elin Bu alan 'adam hiçbir arazi 3' olarak sevk edildi. Ancak, cerrahi teknikler, dikiş desenleri ve fizik tedavi rehabilitasyon protokolleri gelişmeler dramatik fleksör tendon onarımı 2 sonuçlarını iyileştirilmiştir. Bu ilerlemelere rağmen, onarım% 40'a varan el fonksiyonlarını 4 engellemek için yeterli yapışma oluşumuna neden. Bu nedenle, biyolojik bir iyileşme geliştirmek için gereklidir. Ne yazık ki, çok az hücresel ve moleküler düzeyde tendon iyileşme süreci hakkında bilinmektedir. Bu nedenle, amaç, temel understandin geliştirmek için kullanılabilecek bir sıçan modelinde geliştirmektişifa artırmak için yeni terapötik hedefler belirlemek için bir araç olarak fleksor tendon iyileşmesi ve skar oluşumu yanıt hücresel ve moleküler bileşenleri, g.
Büyük hayvan modelleri fleksör tendon iyileşme sürecinin anlaşılmasını ilerletmek vesile olmuştur. Köpek ve tavşan çalışmaları fleksör tendonların 5,6 içsel ve dışsal şifa yeteneği hem de göstermiştir, immobilizasyon 7 adezyon göreceli minimize erken kontrollü pasif hareket önemi yanı sıra, iyileşme sürecine 8 farklı sütür desen etkileri 9. Buna ek olarak, köpek modeli şifa 10 artırmak için öteleme doku mühendisliği yaklaşımları test yararlı olmuştur. Bununla birlikte, görece maliyet sıçangil özel reaktiflerin mevcudiyeti dahil büyük hayvan modeli için bir fare modeli kullanılmaktadır kullanılarak birçok önemli avantajı vardır ve küresel Knoc üretilmesi kolaylığıya da dokuya özel silme / aşırı yapıları aşımlarının k. Ayrıca, fleksor tendonları 11 ile ilgili olarak insan ve fareler arasındaki fonksiyonel benzerlik bir kemirgen modeli geliştirme potansiyel yararını göstermektedir.
fleksor tendon transeksiyonu ve onarım taklit bol skar dokusu ve bozulmuş mekanik özellikleri oluşumu da dahil olmak üzere klinik iyileşme birçok yönleri, bir fare modeli geliştirilmesi. Burada açıklanan model onarım sitesini korumak amacıyla nedeniyle myotendinous kavşakta FDL kesilerinden için klinik pratikte gerçek bir tekrarlama değil. Onarım meydana tendon orta kısmını kaplayan herhangi bir sinovyal kılıf yoktur Dahası, bu model, şifa yanıt sinovyal kılıf hücrelerinin katkısı hesaba katmaz. Bu kısıtlamalara rağmen, bu model fare modellerinde daha clos gösterilebilir henüz hareket sınırlayıcı yapışıklıklar üreten aralığı avantajı vardırely klinik senaryo yaklaşmaktadır. Bu model knock-out fare modelleri 12,13 değerlendirmek ve şifa 14-17 geliştirmek için farklı farmakolojik yaklaşımlar test etmek için kullanılır olmuştur. Histolojik immünohistokimyasal kullanarak, bu modelin analizleri ve in situ melezleme, iyileşme sırasında anahtar genlerin ve proteinlerin lokalizasyon için önemli bilgiler sağlayabilir. Ancak, histoloji yalnızca bir kesit mekansal analiz sağlar ve tüm doku boyunca kantifikasyonunu izin vermez. Akış sitometri daha nicel bir yaklaşımı temsil eder, ama hücrelerin sadece çok sınırlı sayıda fare modelinde iyileşen tendon dokusundan izole edilebilir, ve bu sayı daha da tespit, geçirgenleştirme ve yıkama adımları sırasında azaltılır. hesapta bu alarak, sitometri nedeniyle gerekli olacaktır hayvan sayısı bir olanaksız bir yaklaşım olur akar. Alternatif bir yöntem için, bu küçük bir hücre popülasyonunun çoğunluğunu korumak için gerekli olanayrıca şifa ortam karakterize etmek. Burada gösterilen Bunu gerçekleştirmek için kullanılan yöntem, bağışıklık kimyası ve ardından bir cam lam üzerine sitoloji santrifüj yoluyla izole hücrelerin konsantrasyonu içerir. Bu çalışmada edu (5-etinil-2'deoxyuridine bir timidin analoğu) dahil edilmesi ve daha sonra etiket iyileşmesi yerinde hücrelerin göreceli proliferatif durumu belirlemek için kullanılmıştır. Bu yaklaşım, hücre çoğalması, gen nakavt veya aşırı ekspresyonuna farmakolojik tedavilerin etkisini test etmek için, ya da farklı hücre popülasyonu belirlemek ve ölçmek için uygulanabilir.
Protocol
Representative Results
Discussion
tam kesisi ve fleksör digitorum longus tendon onarım fare modeli için cerrahi prosedür bu çalışmada sunulmuştur. Buna ek olarak sitolojisi santrifüj küçük hücre popülasyonlarının konsantre yeni bir uygulama fleksor tendonu iyileşmesi sırasında hücresel ortamda kantitatif immünositokimyasal analizi için izin gösterilmektedir. Fleksor tendon onarımı Bu model nakavt modeller kullanılarak iyileşme sürecinde değişiklik ya da farmakolojik müdahale ile değerlendirmek için kullanılabilen bir ye…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma kısmen El Pilot Ödülü ve NIH / NIAMS 1K01AR068386-01 (AEL kadar) ve NIAMS / NIH P30AR061307 Cerrahisi Amerikan Derneği tarafından desteklenmiştir.
Materials
| Surgical preparation | |||
| C57BL/6J mice | Jackson Laboratories | 000664 | |
| Ketamine | Hospira | NDC# 0409-2051-05 | |
| Xylazine | Lloyd Inc. | NDC# 61311-482-10 | |
| Buprenorphine | Par Pharmaceutical Inc. | NDC# 42023-179-10 | |
| 0.9% sodium chloride irrigation | Hospira | NDC# 0409-6138-03 | For preparation of ketamine/xylazine and buprenorphine solutions |
| 1ml syringe | BD | 309659 | |
| 30G needle | BD | 305106 | |
| Povidone-Iodine solution | Aplicare | 82-226 | |
| 70% ethanol | |||
| Puralube vet opthalmic ointment | Dechra Veterinary Products | NDC# 17033-211-38 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Surgical tools | |||
| Portable balance 200g | Ohaus | SP202 | |
| Spring scissors | Fine Science Tools | 15124-12 | |
| Dumont #5 forceps | Fine Science Tools | 11251-30 | |
| Needle holders | Fine Science Tools | 91201-13 | |
| Micro spring scissors | Fine Science Tools | 15003-08 | |
| Micro needle holders | Fine Science Tools | 12061-02 | |
| 5-0 nylon sutures | Ethicon | 668G | |
| 8-0 microsurgery nylon sutures | Ethicon | 2808G | |
| Lab-Line histology slide warmer | Barnstead International | 26025 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Cytospin method | |||
| Collagenase Type I, lyophilized | Life Technologies | 1700-017 | |
| Bovine Serum Albumin | Cell Signaling Technologies | 9998S | |
| 1X PBS | Thermo Fisher | 10010-023 | |
| Cytology funnels | Fisher HealthCare | 10-354 | |
| HistoBond+ microscope slides | VWR | 16005-110 | |
| Cytospin 2 centrifuge | Shandon | SH-CYTO2 | |
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Immunocytochemistry | |||
| Slide staining tray with black lid | IHC World | M920-2 | |
| Click-iT Plus EdU Imaging Kit | Life Technologies | C10639 | Includes EdU and Hoeschst 33342 |
| Immedge hydrophobic barrier pen | Vector Laboratories | H-4000 | |
| ProLong Diamond mounting medium | Thermo Fisher | P36970 | |
| Glass coverslips 24x50mm #1.5 | |||
| Clear nail polish |
References
- Lin, T. Biomechanics of tendon inury and repair. J Biomech. 37, 865-877 (2004).
- Strickland, J. W. Development of flexor tendon surgery: twenty-five years of progress. J Hand Surg [Am]. 25, 214-235 (2000).
- Bunnell, S. Repair of tendons in the fingers and description of two new instruments. Surg Gynecol Obstet. 26, 103-110 (1918).
- Aydin, A., et al. Single-stage flexor tendoplasty in the treatment of flexor tendon injuries. Acta Orthop Traumatol Turc. 38, 54-59 (2004).
- Gelberman, R. H., Steinberg, D., Amiel, D., Akeson, W. Fibroblast chemotaxis after tendon repair. J Hand Surg Am. 16, 686-693 (1991).
- Lundborg, G., Rank, F. Experimental intrinsic healing of flexor tendons based upon synovial fluid nutrition. J Hand Surg Am. 3, 21-31 (1978).
- Aoki, M., Kubota, H., Pruitt, D. L., Manske, P. R. Biomechanical and histologic characteristics of canine flexor tendon repair using early postoperative mobilization. J Hand Surg Am. 22, 107-114 (1997).
- Kim, H. M., et al. Technical and biological modifications for enhanced flexor tendon repair. J Hand Surg Am. 35, 1031-1037 (2010).
- Aoki, M., Manske, P. R., Pruitt, D. L., Kubota, H., Larson, B. J. Work of flexion after flexor tendon repair according to the placement of sutures. Clin Orthop Relat Res. , 205-210 (1995).
- Zhao, C., et al. Award for Outstanding Orthopaedic Research: Engineering flexor tendon repair with lubricant, cells, and cytokines in a canine model. Clin Orthop Relat Res. 472, 2569-2578 (2014).
- Wong, J., Bennett, W., Ferguson, M. W., McGrouther, D. A. Microscopic and histological examination of the mouse hindpaw digit and flexor tendon arrangement with 3D reconstruction. J Anat. 209, 533-545 (2006).
- Katzel, E. B., et al. Impact of Smad3 loss of function on scarring and adhesion formation during tendon healing. J. Orthop. Res. 29, 684-693 (2011).
- Loiselle, A. E., et al. Bone marrow-derived matrix metalloproteinase-9 is associated with fibrous adhesion formation after murine flexor tendon injury. PloS one. 7, e40602 (2012).
- Lee, D. J., et al. Parathyroid hormone 1-34 enhances extracellular matrix deposition and organization during flexor tendon repair. J Orthop Res. 33, 17-24 (2015).
- Geary, M. B., et al. Systemic EP4 Inhibition Increases Adhesion Formation in a Murine Model of Flexor Tendon Repair. PloS one. 10, e0136351 (2015).
- Loiselle, A. E., et al. Development of antisense oligonucleotide (ASO) technology against Tgf-beta signaling to prevent scarring during flexor tendon repair. J Orthop Res. 33, 859-866 (2015).
- Orner, C. A., Geary, M. B., Hammert, W. C., O’Keefe, R. J., Loiselle, A. E. Low-dose and short-duration Matrix Metalloproteinase 9 Inhibition does not affect adhesion formation during murine flexor tendon healing. Plast Reconstr Surg. , (2016).
- Loiselle, A. E., et al. Remodeling of murine intrasynovial tendon adhesions following injury: MMP and neotendon gene expression. J Orthop Res. 27, 833-840 (2009).
- Tsubone, T., et al. Effect of TGF-beta inducible early gene deficiency on flexor tendon healing. J Orthop Res. 24, 569-575 (2006).
- Beason, D. P., Kuntz, A. F., Hsu, J. E., Miller, K. S., Soslowsky, L. J. Development and evaluation of multiple tendon injury models in the mouse. J Biomech. 45, 1550-1553 (2012).
- David, M. A., et al. Tendon repair is compromised in a high fat diet-induced mouse model of obesity and type 2 diabetes. PloS one. 9, e91234 (2014).
- Wong, J. K., et al. The cellular biology of flexor tendon adhesion formation: an old problem in a new paradigm. Am J Pathol. 175, 1938-1951 (2009).
