Osteoartrit Progranulin ve koruyucu rolünü araştırmak için Farelerde bir Cerrahi kaynaklı Modeli Kurulması
Summary
Biz farelerde medial menisküs (DMM) modeli, osteoartrit (OA) araştırma için etkili bir araç istikrarı bozacak bir protokol açıklar. Buna ek olarak, progranulin OA patogenezinde koruyucu bir rol oynadığını gösteren, bu model kullanılarak progranulincan fahiş OA gelişimi ve ilerlemesinde bu eksikliği göstermiştir.
Abstract
Medial menisküs destabilizasyon (DMM) modeli, in vivo olarak, osteoartrit (OA) patojenezinde çeşitli artrit ilişkili moleküllerin patofizyolojik rolü incelemek için önemli bir araçtır. Bununla birlikte, detaylı, özellikle de farelerde bu karmaşık bir model kurmak için görsel protokol, mevcut değildir. Bu yazıda yabanitipte ve progranulin (PGRN) yararlandı – / – örnekler farelerde DMM modeli uyarılması için bir protokol ve bu cerrahiye bağlı modelin kurulması aşağıdaki OA karşılaştırıldığında başlangıcı tanıtmak gibi fareler. Fareler üzerinde yapılan işlemler sadece menisco-tibia ligament kesilir ve medial menisküs istikrarsızlaştırma neden eklem kapsülü veya DMM işlemi, açılan sahte işlem, ya da vardı. Osteoartrit şiddeti histolojik analizi (örneğin, Safranin O ile boyanmıştır) OA-ilişkili genlerin ifadesi, hücre dışı matris moleküllerinin kıkırdak bozulması ve osteofit formu kullanılarak değerlendirilmiştirtirme. Fareler ve bu cerrahiye bağlı modelinde daha şiddetli OA fenotipe yol PGNR büyüme faktörü kaybı – DMM işlemi başarıyla yabanitipte ve PGRN-/ hem OA başlamasını ve ilerlemesini bağlı.
Introduction
Ayrıca dejeneratif artrit olarak bilinen Osteoartrit (OA), dünya nüfusunun% 15 etkiler ve Amerika Birleşik Devletleri içinde 46 milyon fazla kişi ve sinovit, kıkırdak dejenerasyonu ve osteofit oluşumu 1 ile karakterizedir. Bu, genetik metabolik, biyomekanik ve biyokimyasal faktörlerin karmaşık etkileşimi sonucu olabilir. OA altında yatan mekanizmaları bilimsel topluluk kaçmasına devam ediyor. OA 2,3 patogenezi taklit edebilir çeşitli hayvan modelleri şu anda vardır. Çünkü çeşitli genetiği değiştirilmiş farelerin kullanılabilirliği ve deney maliyet etkinliği hem farelerde hayvan modelleri kurmak önemlidir. Deneysel OA modellerin farklı türde arasında, medial menisküs (DMM) modeli cerrahiye bağlı istikrarsızlaştırma çünkü onun iyi tekrarlanabilirlik ve OA gelişimi sırasında nispeten daha yavaş ilerlemesinin iyi kabul edilen OA modelidir. Bu özelliklerin her ikisi de varfarklı tedaviler veya transgenlerin 3-8 OA ilerlemesi değerlendirilmesi için önemli olmuştur. Ancak cerrahi OA modelin kıvamı ameliyat sırasında ve bir sonucu olarak çeşitli faktörler tarafından etkilenmektedir, cerrahi fare modelinin uygulama sınırlıdır.
Progranulin (PGRN), çeşitli hücrelerde ifade edilen çok fonksiyonlu bir büyüme faktörüdür. Bu PGRN yara iyileşmesi 9, tümör oluşumu 10, 11-15 ve enflamasyon gibi çeşitli fizyolojik ve hastalık süreçlerinde önemli bir rol oynadığı bilinmektedir. Çalışmalar ayrıca PGRN yetersizliği, insan ve fareler 16-18 hem de sinir sisteminin dejeneratif hastalıklara neden olduğunu göstermiştir. Bu PGRN insan mafsal kıkırdağının eksprese olduğu bilinmektedir, ve seviyesi önemli ölçüde OA ve romatoid artrit 19 hastaların kıkırdağında yüksektir. Buna ek olarak, aynı zamanda PGRN kondrosit çoğalması 20, farklılaşması ve bölgelerinde ossifikasyonun de önemli bir rol oynargelişim sırasında 21,22 büyüme plağının kemikleşme. Son zamanlarda, PGRN TNF reseptörlerine bağlanma yoluyla TNF-α antagonize ve enflamatuvar artrit modellerinde 13,14,23,24 bir anti-inflamatuar işlevi sergilediğini rapor etmiştir. Ancak, OA PGRN rolü, özellikle in vivo, bir muamma olarak kalır. – Farelerde yazıda, cerrahi DMM modeli neden ve WT ve PGRN-/ in DMM modelini kurarak OA gelişiminde PGRN rolünü araştırmak için prosedürü sunuyoruz.
Protocol
Representative Results
Discussion
Bu farelerin suşu DMM modeli indüksiyonu için, farelerin farklı suşları / O C57BL6, 129/SvInJ ve FVB, ardından 129/SvEv gerginlik en yüksek seviyede, DMM sonra OA şiddeti değişen var çok önemli olduğu bildirilmektedir n 26. DMM nispeten duyarlı biz, bu çalışmada kullanılan fare, – transgenlerin büyük bir kısmı gibi PGRN-/ olarak C57BL6 farelerde kurulmuştur. Transgen tür FVB / N fareleri gibi hassas olmayan gerilme dayanan, ancak bu DMM indüksiyon öncesi duyarlı suşlar ile bu fare…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma NIH araştırma hibeleri R01AR062207, R01AR061484, R56AI100901, K01AR053210 ve (CJ Liu) Romatoloji Araştırma Vakfı Bir Hastalık Hedefli Araştırma Grant tarafından kısmen desteklenmiştir.
Materials
| No. 10 Surgical blades | FEATHER | 25-2976#10 | |
| 6-0 suture | APPLIED DENTAL | WG-N53133 |
Referências
- Herndon, J. H., Davidson, S. M., Apazidis, A. Recent socioeconomic trends in orthopaedic practice. J. Bone Joint Surg. Am. 83, 1097-1105 (2001).
- Johnson, K., et al. A stem cell-based approach to cartilage repair. Science. 336, 717-721 (2012).
- Yang, S., et al. Hypoxia-inducible factor-2alpha is a catabolic regulator of osteoarthritic cartilage destruction. Nat. Med. 16, 687-693 (2010).
- Glasson, S. S., et al. Deletion of active ADAMTS5 prevents cartilage degradation in a murine model of osteoarthritis. Nature. 434, 644-648 (2005).
- Glasson, S. S., Blanchet, T. J., Morris, E. A. The surgical destabilization of the medial meniscus (DMM) model of osteoarthritis in the 129/SvEv mouse. Osteoarthr. Cart. 15, 1061-1069 (2007).
- Chia, S. L., et al. Fibroblast growth factor 2 is an intrinsic chondroprotective agent that suppresses ADAMTS-5 and delays cartilage degradation in murine osteoarthritis. Arthritis Rheum. 60, 2019-2027 (2009).
- Miller, R. E., et al. CCR2 chemokine receptor signaling mediates pain in experimental osteoarthritis. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 109, 20602-20607 (2012).
- Wang, Q., et al. Identification of a central role for complement in osteoarthritis. Nat. Med. 17, 1674-1679 (2011).
- He, Z., Ong, C. H., Halper, J., Bateman, A. Progranulin is a mediator of the wound response. Nat. Med. 9, 225-229 (2003).
- Bateman, A., Bennett, H. P. The granulin gene family: from cancer to dementia. Bioessays. 31, 1245-1254 (2009).
- Kessenbrock, K., et al. Proteinase 3 and neutrophil elastase enhance inflammation in mice by inactivating antiinflammatoryprogranulin. J. Clin. Invest. 118, 2438-2447 (2008).
- Yin, F., et al. Exaggerated inflammation, impaired host defense, and neuropathology in progranulin-deficient mice. J. Exp. Med. 207, 117-128 (2010).
- Liu, C. J. Progranulin: A promising therapeutic target for rheumatoid arthritis. FEBS Lett. , (2011).
- Tang, W., et al. The growth factor progranulin binds to TNF receptors and is therapeutic against inflammatory arthritis in mice. Science. 332, 478-484 (2011).
- Zhu, J., et al. Conversion of proepithelin to epithelins: roles of SLPI and elastase in host defense and wound repair. Cell. 111, 867-878 (2002).
- Baker, M., et al. Mutations in progranulin cause tau-negative frontotemporal dementia linked to chromosome 17. Nature. 442, 916-919 (2006).
- Cruts, M., et al. Null mutations in progranulin cause ubiquitin-positive frontotemporal dementia linked to chromosome 17q21. Nature. 442, 920-924 (2006).
- Wils, H., et al. Cellular ageing, increased mortality and FTLD-TDP-associated neuropathology in progranulin knockout mice. J. Pathol. , (2012).
- Guo, F., et al. Granulin-epithelin precursor binds directly to ADAMTS-7 and ADAMTS-12 and inhibits their degradation of cartilage oligomeric matrix protein. Arthritis Rheum. 62, 2023-2036 (2010).
- Xu, K., et al. Cartilage oligomeric matrix protein associates with granulin-epithelin precursor (GEP) and potentiates GEP-stimulated chondrocyte proliferation. J. Biol. Chem. 282, 11347-11355 (2007).
- Bai, X. H., et al. ADAMTS-7, a direct target of PTHrP, adversely regulates endochondral bone growth by associating with and inactivating GEP growth factor. Mol. Cell. Biol. 29, 4201-4219 (2009).
- Feng, J. Q., et al. Granulinepithelin precursor: a bone morphogenic protein 2-inducible growth factor that activates Erk1/2 signaling and JunB transcription factor in chondrogenesis. FASEB J. 24, 1879-1892 (2010).
- Liu, C. J., Bosch, X. Progranulin: A growth factor, a novel TNFR ligand and a drug target. Pharmacol. Therap. 133, 124-132 (2012).
- Wu, H., Siegel, R. M. Progranulin Resolves Inflammation. Science. 332, 427-428 (2011).
- Glasson, S. S., Chambers, M. G., Den Berg, W. B. V. a. n., Little, C. B. The OARSI histopathology initiative – recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the mouse. Osteoarthr. Cart. 18, 17-23 (2010).
- Glasson, S. S. In vivo osteoarthritis target validation utilizing genetically-modified mice. Curr. Drug Targets. 8, 367-376 (2007).
- Ma, H. L. Osteoarthritis severity is sex dependent in a surgical mouse model. Osteoarthr. Cart. 15, 695-700 (2007).
- Lin, A. C., et al. Modulating hedgehog signaling can attenuate the severity of osteoarthritis. Nat. Med. 15, 1421-1425 (2009).
- Malfait, A. M., et al. ADAMTS-5 deficient mice do not develop mechanical allodynia associated with osteoarthritis following medial meniscal destabilization. Osteoarthr. Cart. 18, 572-580 (2010).
