Musemodel af Sårheling

Summary

En murin model af kutan sårheling, der kan bruges til at vurdere terapeutiske forbindelser i fysiologiske og patofysiologiske indstillinger.

Abstract

Sårheling og-reparation er de mest komplekse biologiske processer, der foregår i menneskets liv. Efter skade, bliver flere biologiske veje aktiveres. Nedsat sårheling, som forekommer hos diabetikere for eksempel kan føre til alvorlige ugunstige resultater såsom amputation. Der er derfor et stigende incitament til at udvikle nye midler, der fremmer sårheling. Afprøvningen af ​​disse er begrænset til store dyremodeller såsom svin, der ofte upraktisk. Mus repræsenterer det ideelle præklinisk model, da de er økonomisk og medgørlige til genmanipulation, hvilket giver mulighed for mekanistiske undersøgelser. Men sårheling i en mus er fundamentalt anderledes end mennesker, som det foregår primært via sammentrækning. Vores musemodel overvinder dette ved at indarbejde en skinne omkring såret. Ved fiksering såret, er reparationen derefter afhængig af epitelisering, cellulær proliferation og angiogenese, som nøje afspejlebiologiske processer i den menneskelige sårheling. Mens der kræver konsekvens og omsorg, går denne musemodel ikke indebære komplicerede kirurgiske teknikker og giver mulighed for den robuste afprøvning af lovende midler, der kan for eksempel fremmer angiogenese eller hæmme inflammation. Desuden har hver mus fungerer som sin egen kontrol som to sår fremstilles, således at anvendelsen af ​​både testforbindelsen og køretøjet kontrol på det samme dyr. Afslutningsvis demonstrerer vi en praktisk, let at lære, og robust model af sårheling, som er sammenlignelig med mennesker.

Introduction

Nedsat sårheling er ansvarlig for betydelig sygelighed og dødelighed på verdensplan, og dette gælder især for folk der lider af diabetes mellitus ^1,2. Hos mennesker er sårheling et kontinuum af processer, hvor der er betydelig overlapning ^3.. Umiddelbart efter sårede, inflammatoriske processer indledes. Inflammatoriske celler frigiver faktorer der tilskynder de processer af celleproliferation, migration og angiogenese. Efter reepitelialisering og nyt væv dannelse er der en fase af ombygningen, der indebærer både apoptose og re-organisering af matrix proteiner såsom collagen.

Kompleksiteten af sårheling kan i øjeblikket ikke replikeres in vitro og dette indebærer anvendelse af dyremodeller. Til dato har sårhelende undersøgelserne været begrænset til store dyremodeller, såsom svin, for at sikre, at den helbredende processer er ækvivalente og kan sammenlignes med mennesker. Men ved hjælp af store animals for sådanne undersøgelser kan være svært at hus og er ikke altid praktisk ^4.. Laboratoriet mus repræsenterer en økonomisk dyremodel, der let kan manipuleres genetisk til mekanistiske undersøgelse ^5-7. Men murine sår heler forskelligt på menneskets, primært som følge af processen med sammentrækning ^8.. Dette er til dels på grund af en omfattende subkutant tværstribede muskler lag kaldet panniculus carnosus der er stort set fraværende i mennesker. Hos mus, tillader denne muskel lag huden til at bevæge sig uafhængigt af de dybere muskler og er ansvarlig for den hurtige nedgang huden efter såring.

For at overvinde denne begrænsning, kan murine sårheling tilpasses til at replikere menneskelig sårheling ved anvendelse af en skinne (figur 1) ^8,9. I denne video viser vi den splinted murine sår model, der eliminerer sårkontraktion og mere nærmest de menneskelige processer i re-epithelialization og ny vævsdannelse. I denne model to fuld tykkelse knuder, der omfatter panniculus carnosus er skabt på dorsum, en på hver side af midterlinjen af ​​musen. En silikone skinne placeres omkring såret med hjælp af klæbemiddel og bandagen fastgøres derefter med afbrudte suturer. Hver mus fungerer som sin egen kontrol med én såret modtager behandling, og det andet køretøj kontrol, og derved reducere antal dyr. Efter aktuelle programmer er en gennemsigtig okklusiv forbinding anvendes. Forbindingen kan fjernes, når der kræves yderligere aktuelle programmer og / eller måling af sårområdet ^10,11. Ved afslutningen af ​​forsøgene, sårlukning, morfologisk arkitektur og graden af ​​neovaskularisering kan vurderes ved immunohistokemi. Denne økonomisk og let at udføre model kan også anvendes til at vurdere sårheling i forbindelse med diabetes mellitus eller andre patofysiologier.

Protocol

1.. Udarbejdelse af benskinner og okklusionsbandager Outline 10 mm cirkler på 0,5 mm tyk silikone presenningen og bruge saks eller en biopsi punch til at skabe silikone diske. Centre en 5 mm biopsitang i midten af ​​10 mm cirkel og tryk fast at skabe et hul til dannelse af en "doughnut"-lignende disk, vil blive anvendt som en skinne. Outline 10 mm cirkler på en gennemsigtig okklusiv forbinding såsom Opsite og bruge en saks til at skabe cirkulære forbindinger. <p…

Representative Results

En sårlukning kurve bestemmes ved beregning af den gennemsnitlige diameter af såret og udtrykke resultaterne som en procentdel, dvs 100 – (dag 0 diameter / dag x diameter). I dette eksperiment en terapeutisk forbindelse (eller vehikel kontrol) blev anvendt dagligt på såret. Den terapeutiske forbindelse stærkt accelereret sårlukning (figur 3). Det er vigtigt at bemærke, at skinnerne skal opretholdes under hele forsøget, som fjernelse af skinner vil føre til en hurtig sårkontraktion <st…

Discussion

Dette er en eksperimentel murin model af kutan sårheling. Et væsentligt træk ved denne model er brugen af ​​silikone skinner at forhindre sårkontraktion så reepitelialisering og ny vævsdannelse kan forekomme, hvilket gør det ligner den proces, der forekommer hos mennesker. Denne model er alsidig og kan bruges til at vurdere sårheling i både fysiologiske og patofysiologiske (f.eks diabetes mellitus) indstillingerne. Modellen kan også anvendes til at vurdere potentielle sårheling eller angiogenese …

Materials

Name of Reagent/Material	Company	Catalog Number	Comments
Press-to-seal silicone sheeting 0.5 mm thick	Invitrogen	P18178	Cut into “donuts” with external diameter of 1cm external, 0.5 cm internal diameter
Biopsy punch 5 mm	Steifel	BC-B1-0500	To outline wound area to be excised
Vannas scissors 8.5 cm curved	World Precision Instruments	501232	For wound incision and excision
Dumonte #7b forceps, 11 cm	World Precision Instruments	501302	To grip skin when creating incision and excising skin
Graefe forceps, serrated 10cm	World Precision Instruments	14142	To help attach silicone splint to skin
Needle holder, smooth jaws, curved, 12.5 cm	World Precision Instruments	14132
Malis forceps, smooth, straight, 12 cm	Codman and Shurtleff, Inc (J&J)	80-1500	To suture the silicon rings to the skin
Ruler, 0.5 mm gradation	n/a
Calipers 0.25 mm gradation	Duckworth and Kent	9-653	To measure wound area
Opsite FlexiFix transparent adhesive film. 10 cm x 1 m	Smith & Nephew	66030570
Rimadyl (Carprofen)	Pfizer	462986