Summary

マウス気晴らし骨形成モデル

Published: November 14, 2018
doi:

Summary

カスタムメイド ディス トラクターを使用して開発されたマウス脛骨気晴らし骨形成モデルを提案します。解析対象としてマウスの使用は、研究を推進するため有利です。

Abstract

仮骨延長法 (DO) は、細胞移植なし骨格組織再生を含む外科手術です。行うモデルは、次の 3 つの段階: 骨切り術と外部ディス トラクター; の配置後潜伏段階気晴らし段階前記分離骨端が徐々 にかつ継続的に気を取られて;統合段階。このカスタムメイドの妨害を行うのために使用は、2 つの不完全なアクリル樹脂リングと拡大ネジで構成されます。プロセスは、シリコーン印象材と金型を作るし、カスタムメイドのディス トラクターを作成によって開始されました。歯科用レジン製シリコーン印象材の型枠に注ぎ、カスタムメイドのディス トラクターに必要な不完全な樹脂リングを作成する重合するようになりました。これらのリングは、透明樹脂を用いた拡大ネジで修正されました。この方法で作成したオーダーメイドのディス トラクターは、マウスの脛骨についていた。脛骨を修正しました、近位 25 G 針の 1 つのペアを使用してデバイスに 1 組 27 G 針の遠位, アクリル樹脂。5 日間の待ち時間後気晴らしは 0.2 mm/12 h の速度で開始されました。3.2 mm のギャップの合計で 8 日間、続けた延長します。マウスが気晴らしの後 4 週間を犠牲になった。撮影と組織の両方を使用して気晴らしギャップの骨形成が確認されました。

Introduction

仮骨延長法 (DO) は、様々 な手足の長さの不一致、骨欠損四肢奇形1などの骨格障害の確立された治療方法です。このユニークな治療戦略は、イリザロフによって提案された「緊張ストレスの原理」に基づきます。メソッドでは、成熟した骨が形成された2になるまで、待機時間、アクティブな気晴らしのため数週間、統合の数ヶ月の数日が必要です。

血流3,4機械的刺激5,6の閉塞のためにローカル低酸素の条件は、かの治癒過程で特に重要です。低酸素血症による血管新生は、酸素、栄養素、可溶性因子、血流を介してローカル組織の修復に必要な細胞を運ぶ。拡張操作による機械的刺激は、間葉系幹細胞、骨の形成、石灰化、改造の分化などの生物学的反応を引き起こします。シリアルの行う治療は、硬組織だけでなく、神経、筋肉、血管、および幹細胞移植を必要とせず、皮膚組織などの軟組織の形成を可能します。したがってはモデルは、さまざまな組織の再生を分析するための優れたモデルであると見なされます。

ウサギと犬は、DO の基本的な研究の最も広く使用される動物しかし、これらの動物に使用できるほとんどの解析ツールがありません。マウスはモデルの使用より詳細な分析を促進します。ノックアウト マウスを用いた実験に特に適しています。ただし、実験動物としてマウスを使用する場合、拡張デバイスを作成する必要があります。ここでは、現在マウス脛骨を行うモデルを開発した技工ツール以前の研究で使用されている手法を使用して作成されたカスタム メード ディス トラクターを使用します。

Protocol

動物のケアと当院の利用委員会によって承認されたプロトコルに従ってすべての実験を行った。手続きの前にすべての器具を滅菌します。 1. 金型のカスタムメイドの妨害を作成するための準備 2 不完全なリング (外径 20 mm; 内径 10 mm)、パラフィン ワックス (145 mm × 74 mm) の 1 つのシートでのエヴァンス ワックス彫刻家を使用しての妨害の一部であるを確認します?…

Representative Results

図 1 aおよび1 bは、パラフィン ワックスと不完全なリング (外側直径、20 mm 内側直径、10 mm; 厚み 5 mm) を提示します。シリコーン印象材に埋め込まれた 2 つのワックス パターンと樹脂リング (図 1C) の型が形成されました。重合樹脂はこの金型を投入した直後に、樹脂リング (図 1D<…

Discussion

大型動物実験モデルとして使用する場合既製拡張デバイスを使用できますと良い固定を取得し、拡張操作自体と拡張量評価に簡単です。ただし、マウスを実験モデルとして使用する場合は、いくつかまたはすべての装置を開発する必要は。Isefukuとテイデバイス、マウス モデル78を作成します。Carvahjoは、既製の拡張デ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

著者は、この研究を完了するための励ましを提供するため加藤真紀子さんをありがとうございます。マウスの住宅の実験動物部門と医療工学研究、名古屋大学大学院医学部、また感謝します。

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).
check_url/57925?article_type=t&slug=a-mouse-distraction-osteogenesis-model

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