Summary

एक माउस व्याकुलता आस्टियोजेनेसिस मॉडल

Published: November 14, 2018
doi:

Summary

हम एक कस्टम निर्मित ट्रैक्टर का उपयोग कर विकसित एक माउस टिबियल व्याकुलता आस्टियोजेनेसिस मॉडल पेश करते हैं । एक विश्लेषण लक्ष्य के रूप में एक माउस का उपयोग अनुसंधान आगे बढ़ाने के लिए लाभप्रद है ।

Abstract

व्याकुलता आस्टियोजेनेसिस (DO) एक शल्य प्रक्रिया है कि कोशिका प्रत्यारोपण के बिना कंकाल ऊतक पुनर्जनन शामिल है । एक मॉडल निम्नलिखित तीन चरणों के होते हैं: osteotomy और बाहरी ट्रैक्टर के स्थान के बाद विलंबता चरण; व्याकुलता चरण है, जिसमें अलग हड्डी समाप्त होता है धीरे और लगातार विचलित; और समेकन चरण । इस कस्टम करने के लिए इस्तेमाल किया ट्रैक्टर दो अधूरा एक्रिलिक राल के छल्ले और एक विस्तार पेंच के शामिल है । इस प्रक्रिया को सिलिकॉन छाप सामग्री के साथ मोल्ड बनाकर और फिर कस्टम मेड के लिए बना हुआ ट्रैक्टर बनाकर शुरू किया गया । दंत राल सिलिकॉन छाप सामग्री से बना formwork में डाला गया था, और यह polymerize करने के लिए अधूरा राल कस्टम के लिए आवश्यक के छल्ले बनाने के लिए अनुमति दी गई थी । ये छल्ले पारदर्शी राल का उपयोग कर एक विस्तार पेंच के साथ तय किया गया । इस दृष्टिकोण के जरिए बनाया गया कस्टमर बना हुआ ट्रैक्टर चूहों के टिबिया से जुड़ा हुआ था. टिबिया 25 ग्राम सुई के एक जोड़ी समीपस्थ का उपयोग कर डिवाइस के लिए तय किया गया था, 27 जी सुइयों के एक जोड़ी लंबा, और एक्रिलिक राल. 5 दिनों के एक विलंबता अवधि के बाद, व्याकुलता ०.२ mm/12 एच की दर से शुरू किया गया था । लंबी 8 दिनों के लिए जारी किया गया था, ३.२ mm के कुल अंतर में जिसके परिणामस्वरूप । चूहों को त्याग कर 4 सप्ताह बाद व्याकुल हो गए । व्याकुलता अंतर में अस्थि गठन दोनों रेडियोग्राफी और प्रोटोकॉल का उपयोग कर की पुष्टि की थी ।

Introduction

व्याकुलता आस्टियोजेनेसिस (DO) कंकाल विकारों की एक किस्म के लिए एक स्थापित उपचार विधि है, इस तरह के अंग लंबाई विसंगतियों, अस्थि दोष, और अंग विकृति के रूप में1. इस अनूठी उपचार रणनीति “तनाव तनाव सिद्धांत” Ilizarov द्वारा प्रस्तावित पर आधारित है । विधि विलंबता के लिए कई दिनों के लिए, सक्रिय व्याकुलता के लिए कई हफ्तों की आवश्यकता है, और समेकन के लिए कई महीनों तक परिपक्व हड्डी2का गठन किया है ।

रक्त प्रवाह की रुकावट के कारण स्थानीय hypoxic स्थितियों3,4 और यांत्रिक उत्तेजना5,6 के उपचार की प्रक्रिया में विशेष रूप से महत्वपूर्ण हैं । हाइपोक्सिया-प्रेरित angiogenesis ऑक्सीजन, पोषक तत्वों, घुलनशील कारकों और कोशिकाओं को रक्त के प्रवाह के माध्यम से स्थानीय रूप से ऊतक की मरंमत के लिए आवश्यक वहन करती है । विस्तार आपरेशन द्वारा यांत्रिक उत्तेजना mesenchymal स्टेम कोशिकाओं के भेदभाव के रूप में जैविक प्रतिक्रियाओं का कारण बनता है, हड्डी गठन, पत्थराना और remodeling. सीरियल उपचार न केवल कठिन ऊतकों के गठन की अनुमति देता है, लेकिन यह भी कोमल ऊतकों, नसों सहित, मांसपेशियों, रक्त वाहिकाओं, और त्वचा के ऊतकों, स्टेम कोशिका प्रत्यारोपण के लिए की आवश्यकता के बिना. इसलिए, एक मॉडल विभिंन ऊतकों के उत्थान के विश्लेषण के लिए एक उत्कृष्ट मॉडल माना जाता है ।

खरगोश और कुत्तों के लिए बुनियादी अनुसंधान में सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल जानवरों कर रहे हैं; हालांकि, इन जानवरों के लिए कुछ विश्लेषण उपकरण उपलब्ध हैं । एक माउस का उपयोग मॉडल एक अधिक विस्तृत विश्लेषण की सुविधा है । यह पीटकर चूहों का उपयोग प्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है । हालांकि, जब एक प्रयोगात्मक पशु के रूप में एक माउस का उपयोग कर, एक एक्सटेंशन डिवाइस बनाया जाना चाहिए । यहां, हम एक माउस टिबियल एक कस्टम बनाया-एक दंत प्रयोगशाला उपकरण और तकनीक है, जो एक पिछले अध्ययन में इस्तेमाल किया गया है का उपयोग कर बनाया गया है ।

Protocol

सभी प्रयोगों हमारे संस्थान के पशु देखभाल और उपयोग समिति द्वारा अनुमोदित प्रोटोकॉल के अनुसार किए गए थे । प्रक्रिया से पहले सभी उपकरणों निष्फल । 1. कस्टम मेड के लिए एक मोल्ड बनाने की तैयारी …

Representative Results

आंकड़े 1a और 1b वर्तमान अपूर्ण छल्ले (बाहरी व्यास, 20 मिमी; भीतरी व्यास, 10 मिमी; मोटाई, तेल मोम के साथ 5 मिमी) । दो मोम पैटर्न सिलिकॉन छाप सामग्री में एंबेडेड थे, और राल के छल्ले के लिए एक ?…

Discussion

जब एक बड़े जानवर एक प्रयोगात्मक मॉडल के रूप में इस्तेमाल किया जाता है, एक तैयार विस्तार डिवाइस का इस्तेमाल किया जा सकता है, और यह अच्छा निर्धारण प्राप्त करने और विस्तार आपरेशन खुद और विस्तार राशि का आकल…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

लेखक सुश्री Makiko काटो प्रोत्साहन प्रदान करने के लिए इस अध्ययन को पूरा करने के लिए धंयवाद । हम भी प्रयोगात्मक पशु और चिकित्सा अनुसंधान इंजीनियरिंग, नागोया विश्वविद्यालय के ग्रेजुएट स्कूल ऑफ मेडिसिन, चूहों के आवास के लिए के विभाजन का धन्यवाद.

Materials

Paraffin wax YAMAHACHI DENTAL MFG. CO. For preparation a mold for resin rings
Labocone putty GC Corporation For preparation a mold for resin rings
Utility wax GC Corporation For preparation a mold for resin rings
Expansion screw Ortho Dentaurum 600-301-30 Component of custom-made distractor
Unifast III GC Corporation Immediate polymerization resin Component of custom-made distractor
Ortho Crystal NISSIN Transparent resin Component of custom-made distractor
25-gauge needle TERUMO NN-2516R For custom-made distractor
27-gauge needle TERUMO NN-2719S For custom-made distractor
ICR mouse Chubu Kagaku Shizai Corporation Experimental animal
Somnopentyl Kyoritsu Seiyaku Pentobarbital sodium salt
Isoflurane FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation 099-06571 Isoflurane inhalation solution

References

  1. Watson, J. T. Distraction osteogenesis. The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 14, 168-174 (2006).
  2. Ilizarov, G. A. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction. Clinical Orthopaedics and Related Research. 239, 263-285 (1989).
  3. Wan, C., et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-1 alpha pathway accelerates bone regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (2), 686-691 (2008).
  4. Fujio, M., et al. Stromal cell-derived factor-1 enhances distraction osteogenesis-mediated skeletal tissue regeneration through the recruitment of endothelial precursors. Bone. 49 (4), 693-700 (2011).
  5. Tong, L., et al. Focal adhesion kinase expression during mandibular distraction osteogenesis: evidence for mechanotransduction. Plastic and reconstructive surgery. 111 (1), 211-222 (2003).
  6. Rhee, S. T., El-Bassiony, L., Buchman, S. R. Extracellular signal- related kinase and bone morphogenetic protein expression during distraction osteogenesis of the mandible: in vivo evidence of mechanotransduction mechanism for differentiation and osteogenesis by mesenchymal precursor cells. Plastic and reconstructive surgery. 117 (7), 2243-2249 (2006).
  7. Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. A murine model of distraction osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
  8. Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model. Journal of Orthopaedic Research. 16 (5), 636-642 (1998).
  9. Carvalho, R. S., et al. The role of angiogenesis in a murine tibial model of distraction osteogenesis. Bone. 34 (5), 849-861 (2004).
  10. Osawa, Y., et al. Activated FGFR3 promotes bone formation via accelerating endochondral ossification in mouse model of distraction osteogenesis. Bone. 105, 42-49 (2017).

Play Video

Cite This Article
Fujio, M., Osawa, Y., Matsushita, M., Ogisu, K., Tsuchiya, S., Kitoh, H., Hibi, H. A Mouse Distraction Osteogenesis Model. J. Vis. Exp. (141), e57925, doi:10.3791/57925 (2018).

View Video