Summary

요추 척추 불안정의 마우스 모델

Published: April 23, 2021
doi:

Summary

우리는 L3-L5 가시 과정의 절제술에 의해 요추 추간판 변성 마우스 모델을 개발했으며, 초라 및 간 척추 인대 및 패러시러스 근육의 분리와 함께.

Abstract

추간판 변성(IDD)은 요통으로 이어지는 흔한 병리학적 변화입니다. 적절한 동물 모델은 병리학 적 과정을 이해하고 신약을 평가하기위해 필요합니다. 여기서, 수술 후 1주일부터 IDD를 개발하는 외과적으로 유도된 요추 척추 불안정(LSI) 마우스 모델을 소개했습니다. 상세하게, 마취 하에 마우스는 낮은 허리 피부 절개에 의해 작동되었다, L3-L5 가시 공정 노출, 파라위스 근육의 분리, 프로세스와 인대의 절제술, 피부 폐쇄. L4–L5 IVDs는 관찰을 위해 선택되었다. LSI 모델은 초기 단계에서 엔드플레이트의 다공성 및 비대증에 의한 요추 IDD를 개발하고, 추간판 부피감소, 중간 단계에서핵 펄포스의 수축, 요추척추(L5)의 뼈 손실 등을 개발한다. LSI 마우스 모델은 강력한 조작성, 특수 장비의 요구 사항, 재현성, 저렴하고 상대적으로 짧은 기간의 IDD 개발의 장점이 있습니다. 그러나, LSI 수술은 아직도 첫 주 수술 후 내염증을 일으키는 원인이 되는 외상입니다. 따라서, 이 동물 모델은 요추 IDD의 연구에 적합합니다.

Introduction

무척추 디스크 변성 (IDD)은 일반적으로 노화와 많은 요인에 의해 발생 하는 젊은 사람들1. IDD로 고통받는 환자를 위한 수술은 요통및 손상된 운동을 일으키는 원인이 되는, 일반적으로 나중에 단계 또는 가혹한 경우에 수행되고 비조합 또는 감염2와같은 잠재적인 리스크가 있습니다. 이상적인 비수술적 치료는 IDD 메커니즘에 대한 포괄적인 이해가 필요합니다. IDD 동물 모델은 IDD 메커니즘 의 연구와 IDD 치료 평가를 위한 중요한 도구 역할을 합니다.

더 큰 동물은 영장류, 양, 염소, 개 및 토끼와 같은 IDD 모델에 선택되었습니다. 그러나 이러한 동물 모델은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 드는9입니다. 마우스 IVD는 종횡비, 핵 펄포스 대 디스크 영역 비율 및 정규화 된높이(10)의기하학적 측정에 기초하여 인간 IVD의 불량 표현이다. 크기 차이에도 불구하고 마우스 요추 IVD 세그먼트는 압축 및 비틀림강성(11)과같은 인간 IVD와 유사한 기계적 특성을 나타낸다. 또한, 마우스 IDD 모델은 저비용, 상대적으로 짧은 IDD 개발, 그리고 추가 기계학 연구에서 활용되는 유전자 변형 동물 및 항체에 대한 더 많은선택권의장점을 가지며12,13,14,15.

실험유도 IDD 모델은 유도제 및 응용 분야마다 다릅니다. 예를 들어, 콜라게나제 유도 세포 외 매트릭스(ECM) 변성은 ECM 재생연구(16)에적합하다. 유전자 변형 표현형은 IDD 프로세스 및 유전요법(17)에서유전자 기능을 연구하는 데 적합하다. Annulus 섬유절개침 및 연기 모델은 외상 및 비염증 유도 IDD12,18을모방한다.

척추 불안정성(SI)은 최적의 평형 상태가 아닌 불안정한 척추로 이어집니다. 인대와 근육과 같은 주변 지지 조직의 약점으로 인해 요추 운동 세그먼트의 비정상적인 이동에 의해 발생할 수 있습니다. 또한 일반적으로 후 척추 융합동작(19)을볼 수 있다. SI는 IDD의 주요 원인으로 간주됩니다. 따라서, 인간 IDD공정(20,21)을모방한 SI 마우스 모델(요추 척추에 초점을맞춘)을개발하는 것을 목표로 한다.

프로토콜에서, 우리는 요추 제 3 (L 3)의 절제술에 의해 요추 척추 불안정성 (LSI) 마우스 모델을 요추 (L5)에요추 (L5)척추 및 간산성 인대(도 1A, B)와함께 가시성 과정으로 확립하는 절차를 도입했다. 동물 모델은 비대와 끝판 (EP)에서 다공성에 의해 표시된 대로 수술 후 1 주 일찍 IDD를 개발합니다. IVD 볼륨감소 시작 2 주 통해 수술 후 주 16 증가 IVD 점수와 함께 주, 이는 IDD의 정도를 나타냅니다. 우리는 상세한 시각화 된 절차가 연구원이 실험실에서 LSI 마우스 모델을 확립하고 필요에 따라 IDD 연구에 적용하는 데 유용하다고 믿습니다.

Protocol

조사는 건강의 국가 학회의 실험실 동물의 배려 그리고 사용을 위한 지침에 부합하고 전통적인 중국 의학 동물 관리 및 사용 위원회의 상하이 대학에 의해 승인되었습니다 기술되었습니다. 모든 외과 조작은 깊은 마취하에 행해졌고 동물은 시술 도중 어떤 단계에서든 고통을 경험하지 않았습니다. 1. 사전 작동 준비 기기 살균: 수술 전 오토클레이브(121°C 15분)에서 스?…

Representative Results

LSI 마우스 모델은 EP20,21,22,23에서경화증, 감각 내시경 등의 IDD 메커니즘, IDD 처리, 엔드플레이트(EP) 변성의 연구에 적용된다. LSI 마우스는 식별된 IDD 및 EP 퇴행성 변화를 개발하여 IVD 볼륨및 높이 감소, EP 볼륨 증가, IVD 및 EP 점수 증가등을 통해 확인할 수 있습니다. 해부 및 고정 ?…

Discussion

척추에서 후부 보전근육이 분리되고 척추및 간척추인과 함께 가시공정이 절제된 자궁경부 척추 척추증 마우스 모델을 기반으로 요추증 불안정성을 마우스 모델을개발했다. 우리는 더 눈에 띄는 가시 공정을 가지고 요추 척추에 유사한 작업을 수행했다. LSI 마우스 모델은 요추 척추에서 유사한 IDD를 개발했습니다.

LSI 모델의 장점은 강력한 조작성, 특수 장?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 작품은 중국 국립 자연과학 재단(81973607)과 중국 과학기술부로부터 필수 의약품 연구 개발(2019ZX09201004-003-032)의 지원을 받았습니다.

Materials

Chlortetracycline Hydrochloride Eye Ointment Shanghai General Pharmaceutical Co., Ltd. H31021931 Prevent eye dry, Prevent wound infection
C57BL/6J male mice Tian-jiang Pharmaceuticals Company (Jiangsu, CN) SCXK2018-0004 Animal model
Disposable medical towel Henan Huayu Medical Devices Co., Ltd. 20160090 Platform for surgical operation
Inhalant anesthesia equipment MIDMARK Matrx 3000 Anesthesia
Isoflurane Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd. 1903715 Anesthesia
Lidocaine hydrochloride Shandong Hualu Pharmaceutical Co., Ltd. H37022839 Pain relief
Medical suture needle Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd. 20S0401J Suture skin
Ophthalmic forceps Shanghai Medical Devices (Group) Co., Ltd. Surgical Instruments Factory JD1050 Clip the skin
Ophthalmic scissors(10cm) Shanghai Medical Devices (Group) Co., Ltd. Surgical Instruments Factory Y00030 Skin incision
silk braided Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd. 11V0820 Suture skin
Small animal trimmer Shanghai Feike Electric Co., Ltd. FC5910 Hair removal
Sterile surgical blades(12#) Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd. 35T0707 Muscle incision
Veet hair removal cream RECKITT BENCKISER (India) Ltd NA Hair removal
Venus shears Mingren medical equipment Length:12.5cm Clip the muscle and spinous process

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Cite This Article
Liu, S., Sun, Y., Dong, J., Bian, Q. A Mouse Model of Lumbar Spine Instability. J. Vis. Exp. (170), e61722, doi:10.3791/61722 (2021).

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