一种生成周期负荷诱导的大鼠膝关节内软骨病变模型的非侵入性方法
Summary
在这里，我们提出了大鼠膝关节的循环负荷诱导的关节内软骨病变模型，该模型由60次超过20 N的循环按压产生，导致大鼠股骨髁软骨受损。
Abstract
原发性骨关节炎 （OA） 的病理生理学仍不清楚。然而，相对年轻年龄组的 OA 的特定亚分类可能与关节软骨损伤和韧带撕脱史相关。膝关节OA的外科动物模型在了解创伤后OA的发生和进展方面起着重要作用，并有助于开发这种疾病的新疗法。然而，最近已考虑使用非手术模型来避免可能影响干预评估的创伤性炎症。
本研究建立了 体内 循环压缩负荷诱导的关节内软骨病变大鼠模型，使研究人员能够（1）确定可能导致局灶性软骨损伤的最佳负荷量、速度和持续时间;（2）评估软骨细胞活力的创伤后时空病理变化;（3）评估参与关节压缩负荷的适应和修复机制的破坏性或保护性分子的组织学表达。本报告描述了大鼠模型中这种新型软骨病变的实验方案。
Introduction
传统上，前交叉韧带 （ACL） 横断或内侧半月板不稳定被认为是研究小动物创伤后骨关节炎 （PTOA） 的最佳方法。近年来，非侵入性循环压缩模型已被用于研究PTOA。该模型最初设计用于研究松质骨对机械负荷的反应1，然后被修改为PTOA研究的非手术动物模型2，3，4，5，6。其基本原理是通过施加周期性的外力来碰撞关节软骨，从而引发一系列炎症反应。然而，该模型仅应用于小鼠，尚未讨论较大动物的适当负荷量。
先前模型的另一个问题是，高容量方案包含太多周期，这导致软骨下骨过度增厚，这是几个样品中不必要的副作用7。因此，开发了一种对大型动物具有适当幅度和较低负荷副作用的循环压缩新方法8。本文的总体目标是描述大鼠无创循环压缩模型的方案，并观察软骨变性的代表性结果。目前的协议将帮助对非侵入性循环压缩模型在大鼠上的应用感兴趣的读者。
Protocol
Representative Results
Discussion
目前的协议首次展示了如何在大鼠股骨外侧髁上建立负荷诱导的软骨病变模型，类似于小鼠等较小啮齿动物的关节内损伤模型2。然而，小鼠的负荷方案导致严重的骨赘形成和交叉韧带病变，这对于评估循环压缩的效果并不理想。目前的方案在大鼠中产生了局灶性软骨病变，负荷力要低得多。正确的加载方法设置对于协议至关重要，因为只有适当的应力大小、速度和持续时间才能…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项研究得到了JSPS KAKENHI资助（编号JP18H03129和JP18K19739）的部分支持。
这项研究还获得了再生康复研究与培训联盟（AR3T）的资助，该联盟得到了Eunice Kennedy Shriver国家儿童健康与人类发展研究所（NICHD），国家神经疾病和中风研究所（NINDS）和美国国立卫生研究院国家生物医学成像和生物工程研究所（NIBIB）的支持，奖励号为P2CHD086843。内容完全由作者负责，并不一定代表美国国立卫生研究院的官方观点。
Materials
| Anesthetic Apparatus for Small Animals | SHINANO MFG CO.,LTD. | SN-487-0T | |
| Autograph AG-X | Shimadzu Corp | N.A. | Precision Universal / Tensile Tester |
| Fluoview FV10i microscope | Olympus Corp | N.A. | A fully automated confocal laser-scanning microscope |
| ISOFLURANE Inhalation Solution | Pfizer Japan Inc. | (01)14987114133400 | |
| LIVE/DEA Viability/Cytotoxicity Kit | Thermo Fisher Scientific Japan Inc | L3224 | A quick and easy two-color assay to determine viability of cells |
| TRAPEZIUM X Software | Shimadzu Corp | N.A. | Data processing software for Autograph AG-X |
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