Etableringen av en murine mandibulær molar ekstraksjon socket healing modell
Summary
Denne protokollen demonstrerer trinnvise detaljer om hvordan du trekker ut den første jekselen i musen. Det gir en alternativ metode for forskere som fokuserer på kjevebenheling og regenerering.
Abstract
Denne studien introduserer utviklingen av en molær ekstraksjonsmodell i murine mandibelen for å gi en praktisk modell for å studere alveolær beinregenerering og intramembranøs ossifikasjon. C57 / J6-mus ble brukt til å trekke ut mandibulær første molar for å etablere denne modellen. De ble avlivet, og de bilaterale mandiblene høstet, henholdsvis 1 uke og 4 uker etter operasjonen. Påfølgende seriell stereoskopisk høsting, histologisk vurdering og immunfluorescensfarging ble utført for å demonstrere vellykket kirurgi. Umiddelbart etter operasjonen viste de stereoskopiske bildene en tom ekstraksjonskontakt. Hematoksylin og eosin (H&E) ved 1 uke og Masson-farging 4 uker etter operasjonen viste at området av den opprinnelige roten var henholdsvis delvis og fullstendig fylt med bentrabekler. Immunfluorescensfargingen viste at Sp7-uttrykket økte 1 uke etter operasjonen sammenlignet med homeostasesiden, noe som tyder på kraftig osteogenese i alveolær fossa. Alle disse resultatene demonstrerte en praktisk gjennomførbar modell for reparasjon av murine tanntrekking. Kommende studier som avslører mekanismene for kjevebensdefektheling eller socket healing kan vedta denne metoden.
Introduction
Socket healing etter tanntrekking er et vanlig klinisk scenario, noe som kan resultere i upassende komplikasjoner som socket blødning, tørr socket, eller til og med kjeve osteomyelitt under uønsket helbredelse 1,2,3. Disse komorbiditetene kan svekke livskvaliteten til pasienter og, enda verre, vitalt utfordre proteserehabilitering på grunn av massivt bentap4. Selv om stikkontakthelingsstadiene er belyst, er de utilstrekkelige til å lede klinisk behandling etter tanntrekkingskirurgi i møte med ulike prognoseutfordringer4.
Flere studier basert på dyremodeller har blitt utført for å få en bedre forståelse av de underliggende mekanismene i sokkelhelingsprosessen og avverge de ovennevnte situasjonene. Sp7 er en hovedregulator i osteoblastdifferensiering, og spiller en viktig rolle i skjelettutvikling, beinhemostase og beinregenerering 5,6. Rasjonelle socket healing modeller kan vise redundans av Sp7 posttraumatisk i bein regenerering. I tillegg, til forskjell fra tilheling av lange beinbrudd, involverer bare en enkelt osteogen prosess, intramembranøs ossifikasjon, helingsprosessen til ekstraksjonssokkelen7. Dette gjør dyretanntrekkingsmodellen optimal for å studere implantatbaserte terapier, da implantatets osseointegrasjon adlyder den samme osteogene regel8.
I flere tiår har tanntrekkingsmodellen blitt utført på rotter, kaniner og hunder, siden disse artene har store tenner som er praktiske å operere på 9,10,11. Men gitt de blomstrende kravene til genetisk modifisering og som en mer adaptiv genetisk bakgrunn for mennesker, blir mus i økende grad brukt til å etablere en tannutvinningsmodell. Fremover kunne forskere avdekke en bestemt cellepopulasjons rolle i socket-helbredelsesprosessen ved hjelp av genommodifiserte mus i stedet for å observere fenotyper bare12. Blant murine tanntrekking socket modeller, tidligere studier har vist etablering og helbredelse prosessen med murine maxillary tann og fortennen ekstraksjon sockets13,14,15,16. Imidlertid kan helbredelsesmønsteret til prognosen, og detektiv- og observasjonstidspunktene, variere på tvers av protokoller. Dette appellerer til et universelt kriterium for forskere å etablere en murine socket healing modell.
Denne studien hadde som mål å utgjøre en praktisk gjennomførbar modell for helbredelse av murine socket for de ovennevnte problemene. Mandible molarer hos mus har særegne morfologiske egenskaper sammenlignet med maksillære molarer og snitt, noe som gir unike fordeler og ulemper. Siden modellene som fokuserer på murine mandibelen for tiden er vakuumbaserte, forsøkte denne protokollen å gi en oppnådd metode for å trekke ut mandibulær første molar i mus. Vi håper denne protokollen vil opplyse grunnleggende forskere med nye ideer for å avdekke underliggende mekanismer for socket healing og indikere klinisk behandling.
Protocol
Representative Results
Discussion
Murine socket healing-modellen er en viktig metode for å avdekke de underliggende mekanismene i beinheling og regenerering, og til slutt løse kliniske utfordringer. Eksisterende studier har vist muligheten for snittekstraksjonsmodellen og den maksillære molare ekstraksjonsmodellen, mens studier ikke har brukt den første jekselmodellen13,17,18. Imidlertid er fortenner avgjørende for gnagerliv, og deres svekkelse kan være d?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet støttes av National Natural Science Foundation of China 81825005 (LY), 82201045 (F.Y.) og 82100982 (F.L.), og av Sichuan Province Science and Technology Program 2021JDRC0144 (F.L.), 2022JDRC0130 (F.Y.).
Materials
| 23/25/26 G needle | Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. | SB1-074(IV) | |
| C57/B6J | Gempharmatech Experimental Animals Company, Chengdu, China | C57/B6J | |
| DAPI Staining Solution | Beyotime | Cat#C1005 | |
| Embedding Cassettes | CITOTEST Scientific | 80106-1100-16 | |
| Hematoxylin and Eosin Stain Kit | Biosharp | BL700B | |
| Isoflurane | RWD Life Science Co.,Ltd | R510-22-10 | |
| Masson’s Trichrome Stain Kit | Solarbio | G1340 | |
| Microtome | Leica | RM2235 | |
| Pentobarbital Sodium | Huaxia Chemical Reagent Co., Ltd | 2018042001 | |
| Rabbit polyclonal | anti-Sp7 | Abcam Cat# ab22552 | |
| Tweezers | Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. | SB2-115 |
References
- Mamoun, J. Dry socket etiology, diagnosis, and clinical treatment techniques. Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons. 44 (2), 52-58 (2018).
- Laraki, M., Chbicheb, S., El Wady, W. Alveolitis: review of the literature. Odonto-Stomatologie Tropicale = Tropical Dental Journal. 35 (139), 19-25 (2012).
- Soundia, A., et al. Osteonecrosis of the jaws (ONJ) in mice after extraction of teeth with periradicular disease. Bone. 90, 133-141 (2016).
- Araújo, M. G., Silva, C. O., Misawa, M., Sukekava, F. Alveolar socket healing: what can we learn. Periodontology 2000. 68 (1), 122-134 (2015).
- Hojo, H., Ohba, S. Sp7 Action in the skeleton: its mode of action, functions, and relevance to skeletal diseases. International Journal of Molecular Sciences. 23 (10), 5647 (2022).
- Zhou, X., et al. Multiple functions of Osterix are required for bone growth and homeostasis in postnatal mice. Proceedings of the National Academy of Sciences. 107 (29), 12919-12924 (2010).
- Ito, S., et al. Pathological differences in the bone healing processes between tooth extraction socket and femoral fracture. Bone Reports. 16, 101522 (2022).
- Vasak, C., et al. Early bone apposition to hydrophilic and hydrophobic titanium implant surfaces: a histologic and histomorphometric study in minipigs. Clinical Oral Implants Research. 25 (12), 1378-1385 (2014).
- Araújo, M. G., Lindhe, J. Dimensional ridge alterations following tooth extraction. An experimental study in the dog. Journal of Clinical Periodontology. 32 (2), 212-218 (2005).
- Kim, I. -. S., Ki, H. -. C., Lee, W., Kim, H., Park, J. -. B. The effect of systemically administered bisphosphonates on bony healing after tooth extraction and osseointegration of dental implants in the rabbit maxilla. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. 28 (5), 1194-1200 (2013).
- Kanyama, M., et al. Connective tissue growth factor expressed in rat alveolar bone regeneration sites after tooth extraction. Archives of Oral Biology. 48 (10), 723-730 (2003).
- Zhou, S., et al. The role of IFT140 in early bone healing of tooth extraction sockets. Oral Diseases. 28 (4), 1188-1197 (2022).
- Apaza Alccayhuaman, K. A., et al. FasL is required for osseous healing in extraction sockets in mice. Frontiers in Immunology. 12, 678873 (2021).
- Avivi-Arber, L., Avivi, D., Perez, M., Arber, N., Shapira, S. Impaired bone healing at tooth extraction sites in CD24-deficient mice: A pilot study. PLoS One. 13 (2), 0191665 (2018).
- Vieira, A. E., et al. Intramembranous bone healing process subsequent to tooth extraction in mice: micro-computed tomography, histomorphometric and molecular characterization. PLoS One. 10 (5), 0128021 (2015).
- Min, K. -. K., et al. Effects of resveratrol on bone-healing capacity in the mouse tooth extraction socket. Journal of Periodontal Research. 55 (2), 247-257 (2020).
- Yu, F., Li, F., Zheng, L., Ye, L. Epigenetic controls of Sonic hedgehog guarantee fidelity of epithelial adult stem cells trajectory in regeneration. Science Advances. 8 (29), (2022).
- Kuroshima, S., et al. Transplantation of noncultured stromal vascular fraction cells of adipose tissue ameliorates osteonecrosis of the jaw-like lesions in mice. Journal of bone and Mineral Research. 33 (1), 154-166 (2018).
- Ahel, V., et al. Forces that fracture teeth during extraction with mandibular premolar and maxillary incisor forceps. The British Journal of Oral & Maxillofacial Surgery. 53 (10), 982-987 (2015).
