Einrichtung einer chirurgisch-induzierten Modell bei Mäusen, die Rolle der Schutz Progranulin in Osteoarthritis Untersuchen

Summary

Wir beschreiben ein Protokoll für die Destabilisierung des medialen Meniskus (DMM)-Modell bei Mäusen, ein wirksames Instrument für Osteoarthritis (OA) Forschung. Darüber hinaus haben wir diesen Mangel an progranulincan übertreiben OA Entwicklung und Progression von mit diesem Modell gezeigt, das anzeigt, dass progranulin spielt eine schützende Rolle in der Pathogenese der OA.

Abstract

Destabilisierung des medialen Meniskus (DMM) Modell ist ein wichtiges Werkzeug für die Untersuchung der pathophysiologischen Rollen von zahlreichen Arthritis assoziierten Molekülen in der Pathogenese von Osteoarthritis (OA) in vivo. Allerdings ist die detaillierte, vor allem die visualisiert Protokoll für die Einrichtung dieses kompliziertes Modell bei Mäusen, ist nicht verfügbar. Dabei nutzten wir die Wildtyp-und progranulin (PGRN) – / – Mäuse als Beispiele ein Protokoll zur Induktion DMM Modell bei Mäusen, und verglichen das Auftreten von OA folgende Einrichtung dieser chirurgisch induzierten Modell einzuführen. Die an Mäusen durchgeführten Operationen waren entweder Schein-Operation, die gerade geöffnet Gelenkkapsel oder DMM-Operation, die die menisco-Schienbeinbandes geschnitten und verursachte Destabilisierung des medialen Meniskus. Schwere Arthrose wurde mit histologischen Test (z. B. Safranin-O-Färbung), Ausdrücke der OA-assoziierten Gene, Abbau von Knorpel extrazellulären Matrix-Moleküle und Osteophyten Form ausgewertetation. Mäuse, und der Verlust der PGNR Wachstumsfaktor führte zu einer schweren OA Phänotyp in dieser chirurgisch induzierten Modell – DMM Vorgang erfolgreich OA Initiierung und Progression sowohl in Wildtyp-und PGRN-/ induziert.

Introduction

Osteoarthritis (OA), auch als degenerative Arthritis bekannt ist, betrifft 15% der Weltbevölkerung und mehr als 46 Millionen Menschen in den Vereinigten Staaten und wird von Synovitis, Knorpeldegeneration und Osteophytenbildung ¹ gekennzeichnet. Es kann ein Ergebnis eines komplexen Zusammenspiels von genetischen, metabolischen, biomechanischen und biochemischen Faktoren. Die zugrunde liegenden Mechanismen der OA auch weiterhin die wissenschaftliche Gemeinschaft zu entziehen. Derzeit gibt es zahlreiche Tiermodelle, die die Pathogenese der OA ^2,3 nachahmen kann. Es ist wichtig zu Tiermodellen bei Mäusen, weil sowohl die Verfügbarkeit von verschiedenen genetisch veränderten Mäusen und die Wirtschaftlichkeit Experimentieren herzustellen. Unter den verschiedenen Arten von Versuchs OA Modellen ist die chirurgisch induzierten Destabilisierung des medialen Meniskus (DMM)-Modell ein gut angenommen OA-Modell aufgrund seiner guten Reproduzierbarkeit und einem relativ langsamer Progression bei OA Entwicklung. Beide dieser Attributeder Schlüssel für die Bewertung der Progression OA in verschiedenen Behandlungen oder Transgene ^3-8. Jedoch wird die Konsistenz der chirurgischen OA Modell durch verschiedene Faktoren während der Operation und als Ergebnis beeinflusst, ist die Anwendung von chirurgischen Mausmodell beschränkt.

Progranulin (PGRN) ist ein multifunktionales Wachstumsfaktor in verschiedenen Zellen exprimiert. Es ist bekannt, dass PGRN spielt eine entscheidende Rolle bei unterschiedlichen physiologischen und Krankheitsprozessen wie der Wundheilung ^9, Tumorgenese ^{10, 11-15} und Entzündungen. Studien auch gezeigt, dass unzureichende PGRN können degenerative Erkrankungen des Nervensystems bei Menschen und Mäusen ^16-18 führen. Es ist bekannt, dass PGRN in menschlichen Gelenkknorpel ausgedrückt, und der Wert ist signifikant im Knorpel des Patienten mit Arthrose und rheumatoide Arthritis ¹⁹ erhöht. Darüber hinaus spielt PGRN auch eine entscheidende Rolle in Chondrozytenproliferation ^20, Differenzierung und endochondralenVerknöcherung der Wachstumsfuge während der Entwicklung ^21,22. Vor kurzem berichteten wir, dass PGRN TNF-α antagonisiert durch Bindung an TNF-Rezeptoren und zeigten eine entzündungshemmende Funktion bei entzündlichen Arthritis-Modellen ^13,14,23,24. Jedoch ist die Rolle der PGRN in OA, insbesondere in vivo, bleibt ein Rätsel sein. Hier stellen wir das Verfahren zur chirurgischen DMM Modell zu induzieren, und untersuchen die Rolle der PGRN in OA Entwicklung durch Gründung DMM Modell in WT-und PGRN-/ – Mäusen.

Protocol

Alle chirurgischen Verfahren in Bezug auf die Tiere sollten durch lokale Institution Tierpflege-und Ethik-Kommission, mit einer Anstrengung, um Schmerzen und Beschwerden durch die Operation zu minimieren genehmigt werden. 1. Vorbereitung Wählen 8-12 Wochen alten männlichen C57BL / 6 Mäusen mit einem Körpergewicht von ca. 25 g für eine Operation. Betäuben die Tiere durch intraperitoneale Injektion eines Cocktails, die sowohl Xylazin (5 mg / kg) und Ketamin (40 mg / …

Representative Results

DMM Modell wurde erfolgreich an Mäusen etabliert und Mangel an PGRN übertrieben chirurgisch-induzierten OA Entwicklung. Mäuse – Sham und DMM-Operationen (Abbildung 1) wurden in WT-und PGRN / durchgeführt. 8 Wochen nach der Operation wurden die Mäuse getötet, und Safranin-O-Färbung wurde in den Kniegelenken von Abschnitten durchgeführt wird, gefolgt von einer statistischen Analyse der Arthritis-Score auf Basis der Histologie. Wie in 2A</strong…

Discussion

Es wird berichtet, dass der Stamm von Mäusen ist sehr wichtig für DMM Modell Induktion, als verschiedene Stämme von Mäusen haben unterschiedliche Schwere der OA nach DMM, mit höchstem Niveau in der 129/SvEv Stamm, gefolgt von C57BL6, 129/SvInJ und dann FVB / n ^26. Mäuse, die wir in der vorliegenden Studie eingesetzt, die relativ anfällig für DMM sind – Ein großer Teil der Transgene in C57BL/6-Mäuse, wie PGRN-/ etabliert. Wenn das Transgen auf Stamm unempfindlich wie FVB / N-Mäusen basiert, ist es j…

Materials

No. 10 Surgical blades	FEATHER	25-2976#10
6-0 suture	APPLIED DENTAL	WG-N53133