Upprättandet av en murin mandibulär molär extraktionshylsläkningsmodell
Summary
Detta protokoll visar steg-för-steg-detaljer om hur man extraherar den mandibulära första molaren i musen. Det ger en alternativ metod för forskare som fokuserar på käkbenläkning och regenerering.
Abstract
Denna studie introducerar utvecklingen av en molär extraktionsmodell i murin underkäke för att ge en praktisk modell för att studera alveolär benregenerering och intramembranös benbildning. C57 / J6-möss användes för att extrahera den mandibulära första molaren för att etablera denna modell. De avlivades och de bilaterala mandiblarna skördades vid 1 vecka respektive 4 veckor efter operationen. Efterföljande seriell stereoskopisk skörd, histologisk bedömning och immunofluorescensfärgning utfördes för att visa framgångsrik operation. Omedelbart efter operationen visade de stereoskopiska bilderna ett tomt extraktionsuttag. Hematoxylin och eosin (H&E) vid 1 vecka och Massonfärgning vid 4 veckor efter operationen visade att området för den ursprungliga roten var delvis respektive helt fylld med bentrabeculae. Immunofluorescensfärgningen visade att jämfört med homeostassidan ökade Sp7-uttrycket vid 1 vecka efter operationen, vilket tyder på kraftig osteogenes i den alveolära fossan. Alla dessa resultat visade en praktiskt genomförbar murin tanduttag socket healing modell. Kommande studier som avslöjar mekanismerna för läkning av käkbendefekter eller socketläkning kan anta denna metod.
Introduction
Socketläkning efter tanduttag är ett vanligt kliniskt scenario, vilket kan leda till obehagliga komplikationer som sockelblödning, torr socket eller till och med käkosteomyelit under oönskad läkning 1,2,3. Dessa comorbiditeter kan försämra patienternas livskvalitet och, ännu värre, utmana protesrehabilitering på grund av massiv benförlust4. Även om sockelläkningsstadierna har belysts är de otillräckliga för att styra klinisk vård efter tanduttagskirurgi när de stöter på olika prognosutmaningar4.
Flera studier baserade på djurmodeller har genomförts för att få en bättre förståelse för de underliggande mekanismerna i socketläkningsprocessen och avvärja ovanstående situationer. Sp7 är en huvudregulator inom osteoblastdifferentiering och spelar en viktig roll i skelettutveckling, benhemostas och benregenerering 5,6. Rationella socketläkningsmodeller kan visa redundansen av Sp7 posttraumatisk vid benregenerering. Dessutom, till skillnad från läkning av långa benfrakturer, involverar endast en enda osteogen process, intramembranös benbildning, läkningsprocessen för extraktionsuttaget7. Detta gör djurtanduttagsmodellen optimal för att studera implantatbaserade terapier, eftersom implantatosseointegration följer samma osteogena regel8.
I årtionden har tanduttagsmodellen utförts hos råttor, kaniner och hundar, eftersom dessa arter har stora tänder som är praktiska att använda på 9,10,11. Men med tanke på de blomstrande kraven på genetisk modifiering och som en mer adaptiv genetisk bakgrund för människor används möss alltmer för att etablera en tanduttagsmodell. Därefter kunde forskare avslöja en specifik cellpopulations roll i socketläkningsprocessen med hjälp av genommodifierade möss istället för att observera fenotyper endast12. Bland hylsmodeller för utsugning av murina tänder har tidigare studier visat etablering och läkningsprocess av murina maxillära tand- och framtändextraktionsuttag13,14,15,16. Prognosens läkningsmönster och detektiv- och observativa tidpunkter kan dock skilja sig åt mellan protokoll. Detta vädjar till ett universellt kriterium för forskare att upprätta en murin socket healing modell.
Denna studie syftade till att utgöra en praktiskt genomförbar murin socket healing modell för ovanstående frågor. Mandible molars hos möss har distinkta morfologiska egenskaper jämfört med maxillära molar och snedställningar, vilket ger unika fördelar och nackdelar. Eftersom modellerna som fokuserar på murin underkäke för närvarande är vakuumbaserade, försökte detta protokoll tillhandahålla en fulländad metod för att extrahera den mandibulära första molaren i möss. Vi hoppas att detta protokoll kommer att upplysa grundforskare med nya idéer för att avslöja underliggande mekanismer för socketläkning och indikera klinisk vård.
Protocol
Representative Results
Discussion
Murina socket healing modellen är en viktig metod för att avslöja de underliggande mekanismerna i benläkning och regenerering, vilket i slutändan löser kliniska utmaningar. Befintliga studier har visat möjligheten av framtändernas extraktionsmodell och den maxillära molära extraktionsmodellen, medan studier inte har använt den mandibulära första molära modellen13,17,18. Framtänder är dock avgörande för gnagarli…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöds av National Natural Science Foundation of China 81825005 (L.Y.), 82201045 (F.Y.) och 82100982 (F.L.), och av Sichuanprovinsens vetenskaps- och teknikprogram 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).
