البناء وتقييم نموذج عظام النهايات كالفاريال مورين بالتعرض للجسيمات كوكرمو في تخفيف العقيم
Summary
ويصف هذه المخطوطة نموذج عظام النهايات كالفاريال مورين بالتعرض للجسيمات كوكرمو، الذي يشكل نموذجا حيوان مثالي لتقييم التفاعلات بين الجسيمات البلى وخلايا مختلفة في تخفيف العقيم.
Abstract
عظام النهايات الناجمة عن الجسيمات ارتداء سببا رئيسيا لتخفيف العقيم في تقويم مفاصل الفشل، ولكن الآلية الأساسية التي لا تزال غير واضحة. سبب طويلة المتابعات اللازمة للكشف وحدوث متفرقة، أنه يمثل تحديا لتقييم المرضية الناجمة عن أوفبارتيكلي عظام النهايات في الحالات السريرية. ومن ثم فالنماذج الحيوانية المثلى المطلوبة لإجراء المزيد من الدراسات. نموذج عظام النهايات كالفاريال المنشأة بالتعرض للجسيمات كوكرمو مورين أداة فعالة وصالحة لتقييم التفاعلات بين الجزيئات والخلايا المختلفة في تخفيف العقيم. في هذا النموذج، التي حصل عليها التيار المباشر ثلاث قطب كهربائي عالية الفراغ جسيمات كوكرمو أولاً وحراكه في مخزنة الفوسفات المحلول الملحي بتركيز 50 ملغ/مل. ثم طبقت منتصف كالفاريا موريني 50 ميليلتر من تعليق الناتجة بعد فصل السمحاق الجمجمة بحادة تسلخ. وبعد أسبوعين، كانت التضحية بالفئران، وكانت تحصد كالفاريا العينات؛ وأجريت التقييمات الكمية والنوعية التي توضع وتلطيخ ويوزين والجزئي المقطعي. وتشمل مواطن القوة في هذا النموذج البساطة الداخلي، والتقييم الكمي لفقدان العظام، وسرعة التنمية عظام النهايات والاستخدام المحتمل المحورة وراثيا أو نماذج بالضربة القاضية، وتكلفة منخفضة نسبيا. ومع ذلك، لا يمكن هذا النموذج التي ستستخدم لتقييم القوة الميكانيكية والآثار المزمنة للجسيمات في تخفيف العقيم. نموذج عظام النهايات كالفاريال مورين الناتجة عن التعرض للجسيمات كوكرمو أداة مثالية لتقييم التفاعلات بين الجسيمات ملابس ومختلف الخلايا، مثلاً، الضامة، الليفية، وخلايا الاوستيوبلاستس والأكلة، في تخفيف العقيم.
Introduction
تخفيف العقيم هو السبب الأكثر شيوعاً لتقويم مفاصل الورك الكلي (ثا) والفشل (تكا) تقويم مفاصل الركبة، الأمر الذي يتطلب مراجعة الجراحة1. ومع ذلك، لا تزال إليه الكامنة غير واضح2. مطلوب متابعة طويلة لاكتشاف عظام النهايات الناجمة عن الجسيمات، التي حدوث أمر نادر الحدوث؛ ولذلك فإنه يمثل تحديا لاستكشاف ما المرضية في الحالات السريرية. ومن ثم تتطلب المزيد من الدراسات التي تركز على آليات معقدة من الخلايا والأنسجة وكل التجارب في فيفو في ارتداء نماذج عظام النهايات الناجمة عن الجسيمات وفحوصات في المختبر في الخلايا المتصلة بالعظام التوازن3. نموذج حيوانية صالحة المهم في الكشف عن آثار الجسيمات ملابس على فقدان العظام، تقديم أدلة للهاتف الخلوي فحوصات إضافية.
نموذج عظام النهايات كالفاريال موريني شيدت قبل التعرض للجسيمات كوكرمو طريقة فعالة وصالحة لتقييم التفاعلات بين الجزيئات والخلايا المختلفة في تخفيف العقيم. في هذا النموذج، تسبب الجسيمات كوكرمو كالفاريال عظام النهايات بتحريض السيتوكينات الالتهابية في الضامة وتفعيل الآكلة، ويحول دون انتشار osteoblast وتعزيز osteoblast المبرمج.
إلا أنها تستغرق أسبوعين لإقامة هذا النموذج. يمكن تصور عظام النهايات والكمية التي توضع وتلطيخ (H & E) ويوزين والصغير يحسب التصوير المقطعي (الصغرى-CT)2. وبالإضافة إلى ذلك، أن هذا النموذج قد ماوس نسبيا منخفضة التكلفة، ومحوره وراثيا والضربة القاضية نماذج يمكن استخدامها لفحص عدد كبير من المركبات في مختلف الجرعات3.
إجراءات إنشاء وتقييم هذا النموذج بسيط. أولاً، كانت الجسيمات كوكرمو التي حصل عليها التيار المباشر ثلاث قطب كهربائي عالية-الفراغ وحراكه في مخزنة الفوسفات المالحة (PBS) بتركيز 50 ملغ/مل. ثم طبقت منتصف كالفاريا مورين 50 ميليلتر من تعليق الناتجة بعد فصل السمحاق الجمجمة بحادة تسلخ. كانت التضحية الفئران بعد أسبوعين، وكانت تحصد كالفاريا العينات؛ أجريت التحاليل النوعية والكمية التي ح & ه تلطيخ أندميكرو-قيراط
نموذج عظام النهايات كالفاريال مورين التي شيدت قبل التعرض للجسيمات كوكرمو أداة مثالية لتقييم التفاعلات بين الجسيمات كوكرمو وخلايا مختلفة، مثل الضامة والخلايا الليفية، وخلايا الاوستيوبلاستس والأكلة، في تخفيف العقيم.
Protocol
Representative Results
Discussion
هناك طريقتان الرئيسي لارتداء الناجمة عن الجسيمات عظام النهايات في الفئران: عظام النهايات كالفاريال ونموذج الهواء-الحقيبة. في طراز إير-الحقيبة، المنشأة جوية-حقيبة التي تم إنشاؤها تحت الجلد هو أولاً، متبوعاً بارتداء الجسيمات مقدمة وغرس في أنسجة العظام8. يحاكي الجدار الحقيبة ا…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
هذه الدراسة كانت تدعمها مؤسسة العلوم الطبيعية الوطنية الصينية (81572111) والعلوم الطبية والتكنولوجيا مشروع مؤسسة من مقاطعة جيانغسو (BL2012002)، مشروع البحوث العلمية نانجينغ (201402007)، العلوم الطبيعية مؤسسة من مقاطعة جيانغسو (BK20161385)، ومؤسسة خاصة من الرابطة الصينية طبيب (2015COS0810).
Materials
| CoCrMo alloy from prosthesis | Waldemar Link GmbH & Co | GEMINI MK II | Raw material to obtain CoCrMo nanoparticles |
| Fabricated high-vacuum three-electrode direct current | College of Materials Science & Engineering , Nanjing University of Technology | Self designed machine | |
| 6 week old male C57BL/6J mice | Model animal research center of Nanjing University | N000013 | |
| 100% Ethanol | Nanjing Reagent | C0691514023 | Solvent of CoCrMo nanoparticles for transmission electron microscope scanning |
| 1.5 ml Microcentrifuge tubes | Taizhou Weierkang Medical Supplies co., LTD | W603 | |
| Microanalytical balance | Shenzhen Qun long Instrument Equipment Co,. LTD | EX125DZH | |
| Ultrasonic shaker | Shanghai Yuhao scientific instrument co., LTD | YH-200DH | To suspend CoCrMo nanoparticles |
| Transmission Electron Microscope | FEI | Tecnai G20 | |
| SimplePCI software | Compix Inc. | 6.6 version | To calculate the mean diameter and particle size distribution. |
| High-handed sterilization pan | QIULONGYIQI | KYQL-100DS | To decontaminate endotoxin |
| Limulus Amebocyte Lysate (LAL) Assay | Charles River | R13025 | To detect endotoxin |
| 15 ml Microcentrifuge tubes | Taizhou Suyi Medical | B122 | |
| Phosphate-buffered saline | Boster Biological Technology | AR0030 | Solvent of CoCrMo nanoparticles stock solution |
| Pentobarbital Sodium | Sigma | P3761 | To anesthetize mice |
| Normal saline | SACKLER | SR8572EP-15 | To prevent drying of mice eyes |
| 75% Ethanol | Nanjing Reagent | C0691560275 | Disinfection |
| Medical cotton ball | Shuitao | 1278298933 | Disinfection |
| Shaver | Kemei | KM-3018 | To shave the fur |
| Scissor | RWD LIFE SCIENCE | S12005-10 | To incise skin |
| Suture | RWD LIFE SCIENCE | F34001-01 | To suture skin |
| Needle holder | RWD LIFE SCIENCE | F33001-01 | To suture skin |
| Needle | RWD LIFE SCIENCE | R14003-12 | To suture skin |
| Vessel forceps | RWD LIFE SCIENCE | F22003-09 | To suture skin |
| Scalpel | RWD LIFE SCIENCE | S31010-01 | To harvest calvaria |
| Tweezers | RWD LIFE SCIENCE | F12006-10 | To harvest calvaria |
| 100 µL pipettes | Eppendorf | 3120000240 | To embed particles suspension in the calvatias |
| 100 µL pipette tips | AXYGEN | T-200-Y | To embed particles suspension in the calvatias |
| 5 ml Microtubes | Taizhou Weierkang Medical Supplies co., LTD | W621 | |
| 4% Paraformaldehyde | Servicebio | G1101 | Fixation |
| Micro Computed Tomography | SkyScan | SkyScan1176 | |
| Ethylene Diamine Tetraacetic Acid | Servicebio | G1105 | Decalcification |
| Paraffin | Servicebio | #0001 | |
| Paraffin slicing machine | Leica | RM2125RTS | |
| Glass slide | Servicebio | G6004 | |
| Cover glass | Servicebio | 200 | |
| HE staining kit | Servicebio | #1-5 | HE staining |
| Light microscope | Nikon | E200 |
References
- Dong, L., et al. Antisense oligonucleotide targeting TNF-alpha can suppress Co-Cr-Mo particle-induced osteolysis. J Orthop Res. 26 (8), 1114-1120 (2008).
- Deng, Z., et al. SIRT1 protects osteoblasts against particle-induced inflammatory responses and apoptosis in aseptic prosthesis loosening. Acta Biomater. 49, 541-554 (2017).
- Langlois, J., Hamadouche, M. New animal models of wear-particle osteolysis. Int Orthop. 35 (2), 245-251 (2011).
- Wang, P., Zhao, F. X., Zhang, Z. Z. Preparation of ultrafine zinc powders by DC arc plasma evaporation method. Chinese Journal of Nonferrous Metals. 21 (9), 2236-2241 (2011).
- Wang, Z., et al. The fibroblast expression of RANKL in CoCrMo-particle-induced osteolysis is mediated by ER stress and XBP1s. Acta Biomater. 24, 352-360 (2015).
- Wang, Z., et al. Autophagy mediated CoCrMo particle-induced peri-implant osteolysis by promoting osteoblast apoptosis. Autophagy. 11 (12), 2358-2369 (2015).
- Wang, R., et al. Particle-induced osteolysis mediated by endoplasmic reticulum stress in prosthesis loosening. Biomaterials. 34 (11), 2611-2623 (2013).
- Yang, S. Y., et al. Adeno-associated virus-mediated osteoprotegerin gene transfer protects against particulate polyethylene-induced osteolysis in a murine model. Arthritis Rheum. 46 (9), 2514-2523 (2002).
- Liu, N., et al. Autophagy mediated TiAl(6)V(4) particle-induced peri-implant osteolysis by promoting expression of TNF-alpha. Biochem Biophys Res Commun. 473 (1), 133-139 (2016).
- Wang, Z., et al. ER Stress Mediates TiAl6V4 Particle-Induced Peri-Implant Osteolysis by Promoting RANKL Expression in Fibroblasts. PLoS One. 10 (9), e0137774 (2015).
- Wang, Z., et al. TiAl6V4 particles promote osteoclast formation via autophagy-mediated downregulation of interferon-beta in osteocytes. Acta Biomater. 48, 489-498 (2017).
- Chen, S., et al. Lycorine suppresses RANKL-induced osteoclastogenesis in vitro and prevents ovariectomy-induced osteoporosis and titanium particle-induced osteolysis in vivo. Sci Rep. 5, 12853 (2015).
- Neuerburg, C., et al. The role of calcitonin receptor signalling in polyethylene particle-induced osteolysis. Acta Biomater. 14, 125-132 (2015).
- Catelas, I., Jacobs, J. J. Biologic activity of wear particles. Instr Course Lect. 59, 3-16 (2010).
- Liu, A., et al. The biological response to nanometre-sized polymer particles. Acta Biomater. 23, 38-51 (2015).
