Semiautomated अनुदैर्ध्य Microcomputed टोमोग्राफी-आधारित एक नग्न चूहा ऑस्टियोपोरोसिस के मात्रात्मक संरचनात्मक विश्लेषण-संबंधित कशेरुका फ्रैक्चर मॉडल
Summary
इस प्रोटोकॉल का लक्ष्य एक नग्न चूहा ऑस्टियोपोरोसिस-संबंधित कशेरुका संपीड़न फ्रैक्चर मॉडल है कि एक semiautomated microcomputed टोमोग्राफी आधारित मात्रात्मक संरचनात्मक विश्लेषण का उपयोग कर vivo में मूल्यांकन longitudinally किया जा सकता है उत्पन्न करने के लिए है ।
Abstract
ऑस्टियोपोरोसिस-संबंधित कशेरुका संपीड़न फ्रैक्चर (OVCFs) दुनिया की आबादी उम्र के रूप में बढ़ती प्रसार के साथ एक आम और चिकित्सकीय unmet की जरूरत है । पशु OVCF मॉडल अनुवाद ऊतक इंजीनियरिंग रणनीतियों के लिए नैदानिक विकास के लिए आवश्यक हैं । हालांकि मॉडल की एक संख्या वर्तमान में मौजूद हैं, इस प्रोटोकॉल एक एकल नग्न चूहा में कई अत्यधिक प्रतिलिपि कशेरुका दोषों उत्प्रेरण के लिए एक अनुकूलित विधि का वर्णन । एक उपंयास अनुदैर्ध्य semiautomated microcomputed टोमोग्राफी (µ सीटी) आधारित कशेरुका दोषों के मात्रात्मक संरचनात्मक विश्लेषण भी विस्तृत है । संक्षेप में, चूहों कई समय अंक पोस्ट सेशन में छवि थे । दिन 1 स्कैन एक मानक स्थिति के लिए reओरिएंटेड था, और ब्याज की एक मानक मात्रा परिभाषित किया गया था । बाद में प्रत्येक चूहे के µ सीटी स्कैन स्वचालित रूप से दिन के लिए पंजीकृत किया गया 1 स्कैन तो ब्याज की एक ही मात्रा तो नए अस्थि गठन के लिए मूल्यांकन करने के लिए विश्लेषण किया गया था । इस बहुमुखी दृष्टिकोण अंय मॉडलों की एक किस्म के लिए अनुकूलित किया जा सकता है, जहां अनुदैर्ध्य इमेजिंग आधारित विश्लेषण सटीक 3d semiautomated संरेखण से लाभ हो सकता है । एक साथ ले लिया, इस प्रोटोकॉल ऑस्टियोपोरोसिस और अस्थि अनुसंधान के लिए एक आसानी से quantifiable और आसानी से प्रतिलिपि प्रणाली का वर्णन । सुझाए गए प्रोटोकॉल 4 महीने लगते है नग्न ovariectomized चूहों और २.७ और 4 के बीच में ऑस्टियोपोरोसिस के लिए उत्पंन करने के लिए एच, छवि, और दो कशेरुका दोषों का विश्लेषण, ऊतक के आकार और उपकरणों पर निर्भर करता है ।
Introduction
२००,०००,००० से अधिक लोगों को दुनिया भर में ऑस्टियोपोरोसिस से पीड़ित1। अंतर्निहित रोग अस्थि खनिज घनत्व में कमी (बीएमडी) और बदल हड्डी microarchitecture वृद्धि हड्डी कमजोरी और, नतीजतन, फ्रैक्चर के सापेक्ष जोखिम2. ऑस्टियोपोरोसिस इतना प्रचलित है और स्वास्थ्य के लिए हानिकारक है कि डब्ल्यूएचओ यह एक प्रमुख सार्वजनिक स्वास्थ्य चिंता को परिभाषित किया गया है । इसके अलावा, के रूप में दुनिया की आबादी उंर के लिए उंमीद है, ऑस्टियोपोरोसिस और भी आम हो जाने की उंमीद है ।
Osteoporotic कशेरुका संपीड़न भंग सबसे आम कमजोरी भंग, अमेरिका में ७५०,००० से अधिक एक वर्ष में अनुमानित हैं । वे महत्वपूर्ण रुग्णता के साथ जुड़े हुए हैं और जितना एक नौ गुना अधिक मृत्यु दर3. नैदानिक परीक्षणों में, इस तरह के vertebroplasty और kyphoplasty के रूप में वर्तमान में उपलब्ध शल्य चिकित्सा हस्तक्षेप, एक शम उपचार4,5से अधिक प्रभावी नहीं हो पाया गया, केवल दर्द प्रबंधन इन रोगियों के लिए उपलब्ध छोड़ने. वर्तमान OVCF उपचार के बाद से सीमित कर रहे हैं, यह एक पशु मॉडल है कि विकार6,7,8नकल कर सकते है विकसित करने के लिए आवश्यक है । इस तरह के पशु मॉडल दोनों वर्तमान उपचार विधियों की जांच और उपंयास चिकित्सा कि नैदानिक अभ्यास में अनुवाद करेंगे के विकास की सुविधा सकता है । ऑस्टियोपोरोसिस प्रेरित किया गया है और एक कम कैल्शियम आहार के प्रशासन के माध्यम से मॉडल पशुओं में निरंतर (एलसीडी) ovariectomy के साथ संयोजन के रूप में1,9,10,11, 12 , 13 , 14 , 15. आगे मॉडल हड्डी नुकसान OVCFs के साथ जुड़े करने के लिए, कशेरुका अस्थि दोष osteoporotic असुरक्षित चूहों में स्थापित किया गया था 16,17,18,19, 20,21,22,23,24. इस काम में मॉडलिंग की ऑस्टियोपोरोसिस के साथ प्रतिरक्षा चूहों का एक कशेरुका दोष मॉडल प्रस्तुत किया गया है । इस उपंयास मॉडल कोशिका आधारित चिकित्सा स्टेम OVCFs जैसे चुनौतीपूर्ण भंग की मरंमत के लिए विभिंन स्रोतों और प्रजातियों से व्युत्पंन कोशिकाओं को शामिल करने का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।
अस्थि इमेजिंग फ्रैक्चर और हड्डी रोगों के मूल्यांकन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है । उंनत इमेजिंग तरीकों संरचनात्मक अस्थि परिवर्तन और पुनर्जनन रणनीतियां25के सटीक आकलन के लिए विकसित किए गए । उनमें से, µ सीटी इमेजिंग एक गैर इनवेसिव, आसान करने के लिए उपयोग करते हैं, और सस्ती विधि है कि उच्च संकल्प 3 डी छवियों प्रदान करता है के रूप में उभरा है । µ सीटी इमेजिंग ऑस्टियोपोरोसिस रोगियों के मूल्यांकन में अन्य तरीकों पर कई फायदे हैं, यह उच्च संकल्प 3 डी हड्डी microarchitecture26 है कि तब मात्रात्मक विश्लेषण किया जा सकता है के रूप में प्रदान करता है. बाद तो प्रस्तावित उपचार के उपचारात्मक प्रभाव की तुलना करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । दरअसल, vivo µ सीटी इमेजिंग में 1,16,27के कशेरुका दोष पुनर्जनन निगरानी के लिए एक सोने का मानक है । हालांकि, कुछ प्रकाशनों28,29,30,31 कार्यरत है स्वचालित पंजीकरण उपकरण उपयोगकर्ता निर्भरता को कम करने के लिए, प्रक्षेप पूर्वाग्रह, और µ सीटी की परिशुद्धता त्रुटि इमेजिंग आधारित विश्लेषण । हाल ही में, हम पहले एक पंजीकरण प्रक्रिया का उपयोग करने के लिए एक मानकीकृत हड्डी शूंय में हड्डी पुनर्जनन के विश्लेषण में सुधार, के रूप में इस प्रोटोकॉल३२ में बताया गया ।
विधि यहां वर्णित OVCFs के लिए उपंयास सेल चिकित्सा के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, मेजबान टी सेल प्रतिक्रियाओं कि xenogeneic या allogeneic कोशिकाओं को अस्वीकार हो सकता है द्वारा रुकावट । ऑस्टियोपोरोसिस ovariectomy (OVX) और एक एलसीडी के 4 महीने के माध्यम से युवा चूहों में प्रेरित है । OVX चूहों के युवा उंर, एलसीडी की अनुमति के साथ संयुक्त, हमें एक कम चोटी की हड्डी द्रव्यमान तक पहुंचने के लिए, अपरिवर्तनीय हड्डी हानि के लिए अग्रणी द्वारा रजोनिवृत्ति उपरांत ऑस्टियोपोरोसिस नकल उतार । इस तथ्य से आंशिक रूप से समझाया जा सकता है कि, एलसीडी के दौरान और उंर के लगभग 3 महीने में, अस्थि मॉडलिंग से चूहों के संक्रमण के लिए काठ का कशेरुकाओं३३पर चरण remodeling, जिससे अधिक ऑस्टियोपोरोसिस बनाए रखने की संभावना बढ़ समय. युवा जानवरों का उपयोग कर इस मॉडल अधिक लागत प्रभावी बनाता है, के रूप में वे कम लागत । बहरहाल, यह स्वाभाविक उंर बढ़ने जानवर में जैविक परिवर्तन के लिए लेखांकन नहीं द्वारा सीमित है ।
Protocol
देवदारों-सिनाई मेडिकल सेंटर (प्रोटोकॉल # ३६०९) के संस्थागत पशु देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित एक प्रोटोकॉल के तहत सभी पशु प्रयोगों का प्रदर्शन किया गया । संज्ञाहरण सभी इमेजिंग और शल्य चिकि…
Representative Results
Discussion
ऑस्टियोपोरोसिस रीढ़ की हड्डी पर एक वृद्धि हुई लोड की वजह से कशेरुका संपीड़न फ्रैक्चर का सबसे प्रचलित कारण है और कशेरुका शरीर के पतन में है कि परिणाम है । हालांकि, यह एक समान कशेरुका पतन प्रामाणिकता प्र?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
अनुसंधान के लिए कैलिफोर्निया संस्थान से एक अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था reअपक्षय चिकित्सा (सीआईआरएम) (TR2-01780).
Materials
| Isoflurane | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 501017 | |
| BetadineSolution | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 4677 | |
| Chlorhexidine Gluconate2%scrub | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 510083 | |
| Isopropyl Alcohol 70%-quart | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 501044 | |
| Carprofen | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 26357 | |
| Buprenorphine0.3mg/mL | MWI Animal Health, Pasadena, CA | 56163 | |
| Ovariectomized Athymic nude rats | Harlan Laboratories, Indianapolis, IN | Hsd:RH-Foxn1 rnu | |
| Low calcium food | Newco Distributors, Inc., CA | 1814948 (5AV8 AIN-93M w/low calcium) | |
| Phosphate Buffered Saline | Life Technologies Corporation | 14190250 | |
| Dermabond | J AND J ETHICON | DHVM12 | |
| Anesthesia machine | Patterson Scientific | TEC 3EX | |
| Slide Top Induction Chambers | Patterson Scientific | 78917833 | |
| ProStation Heated Workstation | Patterson Scientific | 78914731 | |
| Surgical drape | HALYARD HEALTH INC | 89101 | |
| Magnetic fixator retraction system | Fine Science Tools, Inc., CA | 18200-50 | |
| Dissecting Scissors, 10cm, Curved, SS | World Precision Instruments, FL | 14394 | |
| Iris Scissors, 11.5cm, 45°Angle, Serrated, Sharp/Sharp | World Precision Instruments, FL | 503225 | |
| Forceps, no. 5 | World Precision Instruments, FL | 555048FT | |
| Micro Mosquito Hemostatic Forceps | World Precision Instruments, FL | 503360 | |
| Sterile cotton gauze | Medtronic, MINNEAPOLIS, MN | 9024 | |
| Absorption Spears – Mounted/Sterile | Fine Science Tools, CA | 18105-01 | |
| Syringe, 1 ml | TERUMO TERUMO MED | SS-01T | |
| Needle, 25gauge | BD MED SYS INJECTION SYS | 305127 | |
| Laminar flow hood | Baker | SterilGARD e3-Class II Type A2 Biosafety Cabinet | |
| Thermal Cautery Unit | World Precision Instruments, FL | 501292 | |
| Micro-Drill OmniDrill115/230V | World Precision Instruments, FL | 503598 | |
| Trephines for Micro Drill, 2mm diameter | Fine Science Tools, CA | 18004-20 | |
| 3-0 Vicryl undyed 27” SH taper | J AND J ETHICON | 1663G | |
| 4-0 Ethilon black 18” PC3 conventional cutting | J AND J ETHICON | 1954G | |
| Conebeam in vivo microCT (vivaCT 40) | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
| SCANCO Medical microCT systems software suite | Scanco Medical | vivaCT 40 | |
| Analyze software | Biomedical Imaging, Mayo Clinic, Rochester, MN | Analyze 12 | Image analysis software |
| Veterenery eye ointment | |||
Referências
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