JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Medicine

En reproduserbar bruskpåvirkningsmodell for å generere posttraumatisk slitasjegikt hos kaninen

Published: November 21, 2023
doi:
10.3791/64450
, , , , , , , , ,
1Department of Anatomy, Cell Biology and Physiology,Indiana University School of Medicine, 2Department of Orthopaedic Surgery,Indiana University School of Medicine, 3Indiana Center for Musculoskeletal Health,Indiana University School of Medicine, 4School of Mechanical Engineering,Purdue University, 5Large Animal Resource Center,Indiana University School of Medicine, 6Department of Mechanical and Energy Engineering,Indiana University-Purdue University Indianapolis

Summary

Den åpne mediale femurkondyleeffektmodellen hos kaniner er pålitelig for å studere posttraumatisk slitasjegikt (PTOA) og nye terapeutiske strategier for å redusere PTOA-progresjon. Denne protokollen genererer en isolert bruskdefekt av den bakre mediale femurkondylen hos kaniner ved bruk av et vognbasert falltårn med et slaghode.

Abstract

Posttraumatisk slitasjegikt (PTOA) er ansvarlig for 12% av alle slitasjegikt tilfeller i USA. PTOA kan initieres ved en enkelt traumatisk hendelse, for eksempel en høy belastning som virker på leddbrusk, eller ved leddinstabilitet, som oppstår ved fremre korsbåndsruptur. Det finnes ingen effektive terapeutiske midler for å forhindre PTOA for øyeblikket. Utvikling av en pålitelig dyremodell av PTOA er nødvendig for å bedre forstå mekanismene som bruskskader fortsetter og for å undersøke nye behandlingsstrategier for å lindre eller forhindre progresjon av PTOA. Denne protokollen beskriver en åpen, dråpetårnbasert kanin femoral kondyle slagmodell for å indusere bruskskader. Denne modellen leverte toppbelastninger på 579,1 ± 71,1 N, og toppspenninger på 81,9 ± 10,1 MPa med en toppbelastning på 2,4 ± 0,5 ms. Leddbrusk fra påvirkede mediale femorale kondyler (MFC) hadde høyere forekomst av apoptotiske celler (p = 0,0058) og hadde høyere Osteoarthritis Research Society International (OARSI) score på 3,38 ± 1,43 sammenlignet med ikke-påvirkede kontralaterale MFC (0,56 ± 0,42) og andre bruskflater i det berørte kneet (p < 0,0001). Det ble ikke påvist forskjeller i OARSI-skår mellom de ikke-påvirkede leddflatene (p > 0,05).

Introduction

Posttraumatisk slitasjegikt (PTOA) er en ledende årsak til uførhet over hele verden, og står for 12%-16% av symptomatisk slitasjegikt (OA)1. Den nåværende gullstandarden for OA-behandling i sluttstadiet er total kne- og hofteartroplastikk2 eller arthrodesis, som i tilfelle av tibiotalar eller subtalar artritt i sluttstadiet. Selv om det i stor grad er vellykket, kan artroplastikk ha kostbare og sykelige komplikasjoner3. I tillegg er artroplastikk mindre ønskelig hos pasienter under 50 år, gitt den lave revisjonsfrie implantatoverlevelsen på 77% -83%4,5. For tiden er det ingen FDA-godkjente behandlinger for å forhindre eller redusere utviklingen av PTOA.

PTOA påvirker hele leddet, inkludert synovialvev, subkondralt bein og leddbrusk. Det er preget av leddbruskdegenerasjon, synovial betennelse, subchondral beinremodellering og osteofyttdannelse 6,7. Fenotypen av PTOA utvikler seg via en kompleks prosess med samspill mellom brusk, synovium og subkondralt bein. Den nåværende forståelsen er at bruskskade fører til frigjøring av ekstracellulære matrikskomponenter (ECM) som type 2 kollagen (COL2) og aggrecan (ACAN). Disse ECM-komponentfragmentene er proinflammatoriske og forårsaker økt produksjon av IL-6, IL-1β og reaktive oksygenarter. Disse mediatorene virker på kondrocytter, forårsaker oppregulering av matriksmetalloproteinaser (MMP), slik som MMP-13, som nedbryter leddbrusk samtidig som matrisesyntesen reduseres, noe som fører til et samlet katabolsk miljø for leddbrusk8. I tillegg er det holdepunkter for økt kondrocyttapoptose ved primær artrose og PTOA 9,10. Mitokondriell dysfunksjon oppstår etter suprafysiologisk belastning av brusk 11,12,13,14, noe som kan føre til økt kondrocyttapoptose 12,15. Forbedret kondrocyttapoptose har vært assosiert med økt proteoglykanuttømming og bruskkatabolisme og har vist seg å gå foran endringer i brusk og subkondral beinremodellering16,17,18.

Som med de fleste menneskelige sykdommer, er det nødvendig med pålitelige og translasjonsmodeller av PTOA for å forstå patofysiologien til sykdommen og teste nye terapier. Store dyr som svin og hjørnetenner har blitt brukt i intraartikulære brudd- og slagmodeller av PTOA17,19, men de er kostbare. Mindre dyremodeller, som mus, rotter og kaniner, er billigere og brukes til å studere PTOA generert gjennom felles destabilisering, som vanligvis involverer kirurgisk transeksjon av fremre korsbånd (ACL) og / eller forstyrrelse av mediale menisk 20,21,22,23,24,25. Selv om felles traumer kan føre til ulike konsekvenser, inkludert ligamentøs skade26, oppstår mekanisk overbelastning av brusk i nesten alle tilfeller.

Det er fremvoksende evidens for at patologien bak utviklingen av PTOA etter ligamentøs instabilitet (som ved korsbåndtranseksjon) og akutt kondral skade skyldes forskjellige mekanismer27. Derfor er det viktig å utvikle modeller for direkte skade på brusk. Det er for tiden et begrenset antall slagmodeller som genererer osteokondral eller kondral skade hos rotter og mus28,29. Murine brusk er imidlertid ikke godt egnet for å generere isolerte kondrale defekter. Dette skyldes at murine leddbrusk bare er 3-5 cellelag tykke og mangler organiserte overfladiske, radiale og overgangsbrusksoner, samt det tykke forkalkede brusklaget som finnes hos mennesker og større dyr. Murine modeller viser også spontan oppløsning av partielle bruskdefekter30,31. Derfor valgte vi kaninen for denne slagmodellen, da brusktykkelsen og organisasjonen ligner på menneskers, og det er den minste dyremodellen som gjør det mulig å levere en kondral innvirkning som resulterer i PTOA. Tidligere åpne kirurgiske modeller av lårkondylpåvirkning hos kaninen har benyttet en pendel32, en håndholdt fjærbelastet bruskpåvirkningsanordning 33 og et falltårn som tillot kaninspesifikk påvirkningsdannelse34. Disse studiene manglet imidlertid in vivo data. Andre har rapportert in vivo-data med pendelbaserte35, pneumatiske 36 og fjærbelastede37 slagenheter 10, og disse studiene viser en høy grad av variabilitet i toppspenning og belastningshastigheter mellom metodene. Likevel mangler feltet en konsistent tilnærming til pålitelig modellering av akutt brusktrauma in vivo.

Den nåværende protokollen benytter et drop-tower-basert system for å levere en konsistent innvirkning på den bakre mediale kondylen av kaninkneet. En bakre tilnærming til kneet brukes til å eksponere den bakre mediale femorale kondylen. En Steinman-pinne plasseres deretter over femoralkondylene fra mediale til laterale på linje med leddflaten og festes til plattformen. Når den er sikret, leveres en last til den bakre mediale femorale kondylen. Denne metoden gjør det mulig å levere konsekvent bruskskade til den vektbærende overflaten av kaninens distale lårben.

Protocol

Følgende prosedyre ble utført med godkjenning fra Indiana University School of Medicine Institutional Animal Care and Use Committee (IACUC). Alle overlevelsesoperasjoner ble utført under sterile forhold, som beskrevet i NIHs retningslinjer. Smerte- og infeksjonsrisiko ble håndtert med riktige smertestillende midler og antibiotika for å optimalisere vellykkede resultater. Skjelettmodne mannlige New Zealand hvite kaniner, som veier 3,0-4,0 kg, ble brukt til denne studien. 1. Fabrikasj…

Representative Results

Suksessen med denne prosedyren ble overvåket umiddelbart etter sammenstøtet ved visualisering av kondylen av kirurgen (figur 4A) og ved radiografi for å sikre at det ikke oppsto brudd (figur 4B). Det er fare for støtsvikt som fører til et intraoperativt brudd i kondylen. Dette skyldtes typisk feil plassering av Steinman-stiften (figur 5). Ved bruk av denne modellen var det en bruddsviktrate sekundært til intraoperativ fraktur …

Discussion

Denne kirurgiske prosedyren tar sikte på å generere konsekvent bruskskade på den vektbærende overflaten av kaninmediale femoralkondyle i en modell av PTOA. En fordel med denne prosedyren er at den bakre tilnærmingen til kneet gir mulighet for direkte visualisering av hele bakre mediale femurkondyle, og den kan utføres på ca. 37 minutter (tab 2). Det skal også bemerkes at dette er en åpen skademodell og kan føre til akutte betennelsesforandringer utover bare virkningen på grunn av potensiell sk…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Denne studien ble støttet av DoD Peer Reviewed Medical Research Program – Investigator-Initiert Research Award W81XWH-20-1-0304 fra US Army Medical Research Acquisition Activity, av NIH NIAMS R01AR076477 og et omfattende muskuloskeletale T32 treningsprogram fra NIH (AR065971) og av NIH NIAMS Grant R01 AR069657. Forfatterne vil gjerne takke Kevin Carr for å gi sin ekspertise innen maskinering og fabrikasjon til dette prosjektet, og Drew Brown og Indiana Center for Musculoskeletal Health Bone Histology Core for å hjelpe til med histologi.

Materials

Flat head screw McMaster-Carr 92210A194 Stainless steel hex drive flat head screw, 8-32, 1/2"
#15 scalpel blades McKesson 1029066 Scalpel McKesson No. 15 Stainless Steel / Plastic Classic Grip Handle Sterile Disposable
1/2”-20 threaded rod McMaster-Carr 99065A120 1/2”-20 threaded rod
10 mL syringe McKesson 1031801 For irrigation; General Purpose Syringe McKesson 10 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety
3 mL syringe McKesson 1031804 For lidocaine/bupiviacaine injection; General Purpose Syringe McKesson 3 mL Blister Pack Luer Lock Tip Without Safety.
3-0 polysorb Ethicon J332H 3-0 Vircryl, CT-2, 1/2 circle, 26 mm, tapered
4-0 monosorb Ethicon Z397H 4-0 PDS 2, FS-2, 3/8 circle, 19mm, cutting edge
5-0 polysorb Med Vet International NC9335902 Med Vet International 5-0 ETHICON COATED VICRYL C-3
Accelerometer Kistler 8743A5 Accelerometer
Adson-Browns Forceps World precision tools 500177 Adson-Brown Forceps, 12 cm, Straight, TC Jaws, 7 x 7 Teeth
Alfaxalone Jurox 49480-002-01 Alfaxan Multidose by Jurox : 10 mg/mL
Buprenorphine Par Pharmaceuticals 42023-0179-05 Buprenorphine HCL injection: 0.3 mg/mL
Butorphanol  Zoetis 54771-2033 Butorphanol tartrate 10mg/ml by Zoetis
Chlorhexidine Hand Scrub BD 371073 BD E-Z Scrub 107 Surgical Scrub Brush/Sponge, 4% CHG, Red
Collet STRYKER 14023 Stryker 4100-62 wire Collet 0.28-0.71''
Cordless Driver handpiece STRYKER OR-S4300 Stryker 4300 CD3 Cordless Driver 3 handpiece
Cricket Retractors Novosurgical G3510 21 2x Heiss (Holzheimer) Cross Action Retractor
Dissector Scissors Jorvet labs J0662 Aesculap AG, Metzenbaum, Scissors, Straight 5 3/4″
Elizabethian Collar ElizaSoft 62054 ElizaSoft Elizabethan Recovery Collar
Enrofloxacin Custom Meds Enrofloxacin compounded by Custom Meds
Eye Ointment Pivetal  46066-753-55 Pivetal Articifical Tears- recently recalled
Face-mount shaft collar McMaster-Carr 5631T11 Face-mount shaft collar
Fast green Millipore Sigma F7258 Fast green
Freer Jorvet labs J0226Q Freer elevator
Head screw -1 McMaster-Carr 91251A197 Black-oxide alloy steel socket head screw, 8-32, 3/4"
Head screw -2 McMaster-Carr 92196A194 Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2"
Head screw -3 McMaster-Carr 92196A146 Stainless steel socket head screw, 8-32, 1/2"
Head screw -4 McMaster-Carr 92196A151 Stainless steel socket head screw, 6-32, 3/4"
Hematoxylin Solution, Gill No. 1 Millipore Sigma GHS132-1L Hematoxylin Solution, Gill No. 1
Hex nut McMaster-Carr 91841A007 Stainless steel hex nut, 6-32
Hold-down toggle clamp McMaster-Carr 5126A71 Hold-down toggle clamp
Impact device n/a n/a custom made
Impact platform n/a n/a custom made
K-wires Jorvet Labs J0250A JorVet Intramedullary Steinman Pins, Trocar-Trocar 1/16" x 7"
Lab View National Instruments n/a n/a
Load cell Kistler 9712B5000 Load cell
MATLAB The MathWorks Inc. n/a n/a
Microscope Leica DMi-8 Leica DMi8 microscope with LAS-X software
Midazolam Almaject 72611-749-10 Midazolam Hydrochloride injection: 5mg/ml by Almaject
milling machine depth stops McMaster-Carr 2949A71 Clamp-on milling machine depth stops
Mobile C-arm Philips 718095 BV Pulsera, Mobile C-arm
Mounted linear ball bearing McMaster-Carr 9338T7 Mounted linear ball bearing
Needle Driver A2Z Scilab A2ZTCIN39 TC Webster Needle Holder Smooth Jaws 5", Premium
Pentobarbital Vortech 0298-9373-68 Pentobarbital 390 mg/mL by Vortech
Safranin O Millipore Sigma HT90432 Safranin O
Small Battery pack STRYKER NS014036 6212 Small Battery pack- 9.6 V
Steel rod, 2’ McMaster-Carr 89535K25 Steel rod, 2’
Sterile Saline ICU Medical 6139-22 AquaLite Solution Pour Bottles, 250 mL
Stryker 6110-120 System 6 Battery Charger STRYKER OR-S6110-120
Surgical gloves McKesson 1044729 Surgical Glove McKesson Perry Size 6.5 Sterile Pair Latex Extended Cuff Length Smooth Brown Not Chemo Approved
Surgical gown McKesson 1104452 Non-Reinforced Surgical Gown with Towel McKesson Large Blue Sterile AAMI Level 3 Disposable
Suture scissors Jorvet Labs J0910SA Super Cut Scissors, Mayo, Straight, 5 1/2″
TUNEL staining kit ABP Bioscience A049 TUNEL Chromogenic Apoptosis Detection Kit
Weitlaner Retractors Fine Science Tools 17012-11 2x Weitlaner-Locktite Retractors
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Thomas, A. C., Hubbard-Turner, T., Wikstrom, E. A., Palmieri-Smith, R. M. Epidemiology of posttraumatic osteoarthritis. Journal of Athletic Training. 52 (6), 491-496 (2017).
  2. Pasquale, M. K., et al. Healthcare Utilization and costs of knee or hip replacements versus pain-relief injections. American Health Drug Benefits. 8 (7), 384-394 (2015).
  3. Yao, J. J., et al. Direct Inpatient medical costs of operative treatment of periprosthetic hip and knee infections are twofold higher than those of aseptic revisions. Journal of Bone and Joint Surgery America. 103 (4), 312-318 (2021).
  4. Anatone, A. J., et al. Decreased implant survival is associated with younger patients undergoing total knee arthroplasty. HSS Journal. 18 (2), 290-296 (2022).
  5. Stone, B., Nugent, M., Young, S. W., Frampton, C., Hooper, G. J. The lifetime risk of revision following total knee arthroplasty : a New Zealand Joint Registry study. The Bone and Joint Journal. 104-B (2), 235-241 (2022).
  6. Chen, D., et al. Osteoarthritis: toward a comprehensive understanding of pathological mechanism. Bone Research. 5, 16044 (2017).
  7. Robinson, W. H., et al. Low-grade inflammation as a key mediator of the pathogenesis of osteoarthritis. Nature Review Rheumatology. 12 (10), 580-592 (2016).
  8. Perez-Garcia, S., et al. Profile of matrix-remodeling proteinases in osteoarthritis: impact of fibronectin. Cells. 9 (1), 40 (2019).
  9. Hashimoto, S., Ochs, R. L., Komiya, S., Lotz, M. Linkage of chondrocyte apoptosis and cartilage degradation in human osteoarthritis. Arthritis Rheumatology. 41 (9), 1632-1638 (1998).
  10. Natoli, R. M., Athanasiou, K. A. Traumatic loading of articular cartilage: Mechanical and biological responses and post-injury treatment. Biorheology. 46 (6), 451-485 (2009).
  11. Coleman, M. C., Brouillette, M. J., Andresen, N. S., Oberley-Deegan, R. E., Martin, J. M. Differential effects of superoxide dismutase mimetics after mechanical overload of articular cartilage. Antioxidants (Basel). 6 (4), 98 (2017).
  12. Goodwin, W., et al. Rotenone prevents impact-induced chondrocyte death. Journal of Orthopaedic Research. 28 (8), 1057-1063 (2010).
  13. Wolff, K. J., et al. Mechanical stress and ATP synthesis are coupled by mitochondrial oxidants in articular cartilage. Journal of Orthopaedic Research. 31 (2), 191-196 (2013).
  14. Delco, M. L., Bonnevie, E. D., Bonassar, L. J., Fortier, L. A. Mitochondrial dysfunction is an acute response of articular chondrocytes to mechanical injury. Journal of Orthopaedic Research. 36 (2), 739-750 (2018).
  15. Coleman, M. C., Ramakrishnan, P. S., Brouillette, M. J., Martin, J. A. Injurious loading of articular cartilage compromises chondrocyte respiratory function. Arthritis Rheumatology. 68 (3), 662-671 (2016).
  16. Bobinac, D., Spanjol, J., Zoricic, S., Maric, I. Changes in articular cartilage and subchondral bone histomorphometry in osteoarthritic knee joints in humans. Bone. 32 (3), 284-290 (2003).
  17. Coleman, M. C., et al. Targeting mitochondrial responses to intra-articular fracture to prevent posttraumatic osteoarthritis. Science Translational Medicine. 10 (427), eaan5372 (2018).
  18. Heraud, F., Heraud, A., Harmand, M. F. Apoptosis in normal and osteoarthritic human articular cartilage. Annals of Rheumatological Diseases. 59 (12), 959-965 (2000).
  19. Narez, G. E., Fischenich, K. M., Donahue, T. L. H. Experimental animal models of post-traumatic osteoarthritis of the knee. Orthopedic Reviews (Pavia). 12 (2), 8448 (2020).
  20. Fischenich, K. M., et al. Chronic changes in the articular cartilage and meniscus following traumatic impact to the lapine knee. Journal of Biomechanics. 48 (2), 246-253 (2015).
  21. Isaac, D. I., Meyer, E. G., Kopke, K. S., Haut, R. C. Chronic changes in the rabbit tibial plateau following blunt trauma to the tibiofemoral joint. Journal of Biomechanics. 43 (9), 1682-1688 (2010).
  22. Wei, F., et al. Post-traumatic osteoarthritis in rabbits following traumatic injury and surgical reconstruction of the knee. Annals of Biomedical Engineering. 50 (2), 169-182 (2022).
  23. Terracciano, R., et al. Quantitative high-resolution 7T MRI to assess longitudinal changes in articular cartilage after anterior cruciate ligament injury in a rabbit model of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis and Cartilage Open. 4 (2), 100259 (2022).
  24. Huang, K., Cai, H. L., Zhang, P. L., Wu, L. D. Comparison between two rabbit models of posttraumatic osteoarthritis: A longitudinal tear in the medial meniscus and anterior cruciate ligament transection. Journal of Orthopaedic Research. 38 (12), 2721-2730 (2020).
  25. Sun, Z. B., Peng, H. Experimental Study on the prevention of posttraumatic osteoarthritis in the rabbit knee using a hinged external fixator in combination with exercises. Journal of Investigative Surgery. 32 (6), 552-559 (2019).
  26. Gardner, M. J., et al. The incidence of soft tissue injury in operative tibial plateau fractures: a magnetic resonance imaging analysis of 103 patients. Journal of Orthopedic Trauma. 19 (2), 79-84 (2005).
  27. Dilley, J. E. B. . M. A., Roman, N., McKinley, T. O., Sankar, U. Post-traumatic osteoarthritis: A review of pathogenic mechanisms and novel targets for mitigation. Bone Reports. 18, 101658 (2023).
  28. Seol, D., et al. Effects of knockout of the receptor for advanced glycation end-products on bone mineral density and synovitis in mice with intra-articular fractures. Journal of Orthopedic Research. 36 (9), 2439-2449 (2018).
  29. Furman, B. D., et al. Joint degeneration following closed intraarticular fracture in the mouse knee: a model of posttraumatic arthritis. Journal of Orthopedic Research. 25 (5), 578-592 (2007).
  30. Glasson, S. S., Chambers, M. G., Van Den Berg, W. B., Little, C. B. The OARSI histopathology initiative – recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the mouse. Osteoarthritis Cartilage. 18 Suppl 3, S17-S23 (2010).
  31. McCoy, A. M. Animal models of osteoarthritis: comparisons and key considerations. Veterinary Pathology. 52 (5), 803-818 (2015).
  32. Fening, S. D., Jones, M. H., Moutzouros, V., Downs, B., Miniaci, A. Method for Delivering a controlled impact to articular cartilage in the rabbit knee. Cartilage. 1 (3), 211-216 (2010).
  33. Leucht, F., et al. Development of a new biomechanically defined single impact rabbit cartilage trauma model for in vivo-studies. Journal of Investigative Surgery. 25 (4), 235-241 (2012).
  34. Vrahas, M. S., Smith, G. A., Rosler, D. M., Baratta, R. V. Method to impact in vivo rabbit femoral cartilage with blows of quantifiable stress. Journal of Orthopedic Research. 15 (2), 314-317 (1997).
  35. Borrelli, J., Burns, M. E., Ricci, W. M., Silva, M. J. A method for delivering variable impact stresses to the articular cartilage of rabbit knees. Journal of Orthopedic Trauma. 16 (3), 182-188 (2002).
  36. Milentijevic, D., Rubel, I. F., Liew, A. S., Helfet, D. L., Torzilli, P. A. An in vivo rabbit model for cartilage trauma: a preliminary study of the influence of impact stress magnitude on chondrocyte death and matrix damage. Journal of Orthopedic Trauma. 19 (7), 466-473 (2005).
  37. Alexander, P. G., et al. An In vivo lapine model for impact-induced injury and osteoarthritic degeneration of articular cartilage. Cartilage. 3 (4), 323-333 (2012).
  38. Bonitsky, C. M., et al. Genipin crosslinking decreases the mechanical wear and biochemical degradation of impacted cartilage in vitro. Journal of Orthopedic Research. 35 (3), 558-565 (2017).
  39. Bartley, K. A., Johnson, C. H. Human Infant pants for postoperative protection during social housing of new zealand white rabbits (Oryctolagus cuniculus). Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. 58 (4), 510-516 (2019).
  40. Lillie, R. D., Fullmer, H. M. . Histopathologic technic and practical histochemistry. , (1976).
  41. Prophet, E., Mills, B., Arrington, J. B., Sobin, L. H. . Armed Forces Institute of Pathology: Laboratory Methods in Histotechnology. Washington DC: American Registry of Pathology. , (1992).
  42. Dilley, J. E., et al. CAMKK2 is upregulated in primary human osteoarthritis and its inhibition protects against chondrocyte apoptosis. Osteoarthritis and Cartilage. 31 (7), 908-918 (2023).
  43. Pritzker, K. P., et al. Osteoarthritis cartilage histopathology: grading and staging. Osteoarthritis Cartilage. 14 (1), 13-29 (2006).
  44. Christiansen, B. A., et al. Non-invasive mouse models of post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 23 (10), 1627-1638 (2015).
  45. Borrelli, J., Zaegel, M. A., Martinez, M. D., Silva, M. J. Diminished cartilage creep properties and increased trabecular bone density following a single, sub-fracture impact of the rabbit femoral condyle. Journal of Orthopaedic Research. 28 (10), 1307-1314 (2010).
  46. Borrelli, J., Silva, M. J., Zaegel, M. A., Franz, C., Sandell, L. J. Single high-energy impact load causes posttraumatic OA in young rabbits via a decrease in cellular metabolism. Journal of Orthopedic Research. 27 (3), 347-352 (2009).
  47. Borrelli, J., Zhu, Y., Burns, M., Sandell, L., Silva, M. J. Cartilage tolerates single impact loads of as much as half the joint fracture threshold. Clinical Orthopedics and Related Research. 426, 266-273 (2004).
  48. Karnik, S., et al. Decreased SIRT1 activity is involved in the acute injury response of chondrocytes to ex vivo injurious mechanical overload. International Journal of Molecular Sciences. 24 (7), 6521 (2023).
  49. Mevel, E., et al. Systemic inhibition or global deletion of CaMKK2 protects against post-traumatic osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 30 (1), 124-136 (2022).

Tags

Cartilage Impact ModelPost-traumatic OsteoarthritisRabbitSteinmann PinFemoral ShaftArthrotomyMedial Femoral CondyleJoint TraumaTherapeutic Evaluation
check_url/64450?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Dilley, J., Noori-Dokht, H., Seetharam, A., Bello, M., Nanavaty, A., Natoli, R. M., McKinley, T., Bault, Z., Wagner, D., Sankar, U. A Reproducible Cartilage Impact Model to Generate Post-Traumatic Osteoarthritis in the Rabbit. J. Vis. Exp. (201), e64450, doi:10.3791/64450 (2023).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image