استخدام الفئران بالضربة القاضية Stat3 الخاصة بالنسب العظمية لدراسة إعادة تشكيل العظام السنخية أثناء حركة الأسنان التقويمية

Summary

توفر هذه الدراسة بروتوكولا لاستخدام الفئران بالضربة القاضية Stat3 الخاصة بنسب بانيات العظم لدراسة إعادة تشكيل العظام تحت قوة تقويم الأسنان وتصف طرق تحليل إعادة تشكيل العظام السنخية أثناء حركة الأسنان التقويمية ، وبالتالي إلقاء الضوء على البيولوجيا الميكانيكية للهيكل العظمي.

Abstract

العظم السنخي ، مع معدل دوران مرتفع ، هو العظم الأكثر نشاطا في إعادة تشكيل الجسم. حركة الأسنان التقويمية (OTM) هي عملية اصطناعية شائعة لإعادة تشكيل العظام السنخية استجابة للقوة الميكانيكية ، لكن الآلية الأساسية تظل بعيدة المنال. لم تتمكن الدراسات السابقة من الكشف عن الآلية الدقيقة لإعادة تشكيل العظام في أي زمان ومكان بسبب القيود المتعلقة بالنماذج الحيوانية. يعد محول الإشارة ومنشط النسخ 3 (STAT3) مهما في استقلاب العظام ، لكن دوره في بانيات العظم أثناء OTM غير واضح. لتقديم دليل في الجسم الحي على أن STAT3 يشارك في OTM في نقاط زمنية محددة وفي خلايا معينة أثناء OTM ، قمنا بإنشاء نموذج فأر Stat3 بالضربة القاضية الخاص بسلالة عقار تاموكسيفين ، وطبقنا قوة تقويم الأسنان ، وحللنا النمط الظاهري للعظام السنخية.

تم استخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (Micro-CT) والفحص المجهري الاستريو للوصول إلى مسافة OTM. اختار التحليل النسيجي المنطقة الواقعة داخل ثلاثة جذور من الضرس الأول (M1) في المقطع العرضي لعظم الفك العلوي كمنطقة الاهتمام (ROI) لتقييم النشاط الأيضي لبانيات العظم والخلايا الآكلة للعظم ، مما يشير إلى تأثير قوة تقويم الأسنان على العظم السنخي. باختصار ، نحن نقدم بروتوكولا لاستخدام الفئران بالضربة القاضية Stat3 ذات النسب المستحثة لدراسة إعادة تشكيل العظام تحت قوة تقويم الأسنان ووصف طرق تحليل إعادة تشكيل العظام السنخية أثناء OTM ، وبالتالي إلقاء ضوء جديد على البيولوجيا الميكانيكية للهيكل العظمي.

Introduction

من المعروف عموما أن العظام تخضع لإعادة بناء مستمرة طوال الحياة ، استجابة للقوى الميكانيكية وفقا لقانون وولف ^1,2. يحافظ التحفيز الميكانيكي المناسب ، مثل الجاذبية والتمارين اليومية ، على كتلة العظام وقوتها ويمنع فقدان العظام عن طريق تحفيز كل من بانيات العظم والخلايا الآكلة للعظم. تحافظ الخلايا العظمية ، المسؤولة عن ارتشاف العظام³،⁴،⁵،⁶،⁷ ، وبانيات العظم ، المسؤولة عن تكوين العظام⁸،⁹،^10<....

Protocol

تمت الموافقة على جميع الطرق التي تنطوي على الموصوفة هنا من قبل لجنة الأخلاقيات في مستشفى شنغهاي الشعبي التاسع ، كلية الطب بجامعة شنغهاي جياو تونغ (رقم 82101048).

1. إنشاء فئران بالضربة القاضية Stat3 الخاصة بنسب بانيات العظم

ملاحظة: تم الحصول على الفئران Stat3 fl^{/ fl} تجاريا. كانت سلالة Col1α2^CreERT2هدية (انظر جدول المواد للحصول على جميع التفاصيل). تم توفير طعام وماء حبيبات المختبر الموحدة والظروف البيئية المختبرية القياسية (درجة حرارة الغرفة عند 22 درجة مئوية إلى 26 درجة مئوية والرطوبة عند 50٪ -55٪) لجميع.

1. ضع فأرا ذكرا ناض....

النتائج

باستخدام هذا البروتوكول ، أنشأنا ماوس Stat3 بالضربة القاضية الخاص بنسب بانيات العظم (Stat3^Col1α2ERT2) لفحص آثار حذف STAT3 على إعادة تشكيل العظام السنخية المدفوعة بقوة تقويم الأسنان (الشكل 1A ، B). تم تأكيد حذف STAT3 في بانيات العظم من خلال تلطيخ العظم المناعي للعظم.......

Discussion

نظرا لأن سوء الإطباق هو من بين أكثر اضطرابات الفم شيوعا التي تضعف التنفس والمضغ والتحدث وحتى المظهر ، فإن الطلب على تقويم الأسنان يتزايد يوما بعد يوم مع ارتفاع معدل الإصابة من 70٪ إلى 93٪ وفقا لمسح وبائي سابق^31,32. أصبحت كيفية تسريع إعادة تشكيل العظام السنخية لر.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
1x PBS	Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd.	P1020
4% paraformaldehyde	Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd.	G1101
Alizarin red	Sigma-Aldrich	A5533
Anti-CTSK antibody	Santa Cruz	sc-48353
Anti-OPN antibody	R&D Systems, Minneapolis, MN, USA	AF808
Calcein	Sigma-Aldrich	C0875
Closed-coil springs	Innovative Material and Devices, Shanghai, China	CS1006B
Col1α2CreERT2 mice			A gift from Bin Zhou, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences.
Dexmedetomidine hydrochloride	Orionintie Corporation, Orion Pharma Espoo site
EDTA	Beyotime Biotechanology	ST069
Embedding tanks	Citotest Labware Manufacturing Co., Ltd	80106-1100-16
Ethanol	Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.	100092183
ImageJ software	NIH, Bethesda, MD, USA
Mounting medium with DAPI	Beyotime Biotechanology	P0131
Mouse dissection platform	Shanghai Huake Experimental Devices and Materials Co., Ltd.	HK105
Paraffin	Sangon biotech Co., Ltd.	A601889
Primers for genotyping			Stat3 F-TTGACCTGTGCTCCTACAAAAA; Stat3 R-CCCTAGATTAGGCCAGCACA; Cre F-CGATGCAACGAGTGATGAGG; Cre R-CGCATA ACCAGTGAAACAGC
Protease K	Sigma-Aldrich	539480
Self-curing restorative resin	3M ESPE, St. Paul, MN, USA	712-035
Stat3fl/fl mice	GemPharmatech Co., Ltd	D000527
Tamoxifen	Sigma-Aldrich	T5648
TRAP staining kit	Sigma-Aldrich	387A
Tris-HCl	Beyotime Biotechanology	ST780
Universal tissue fixative	Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd.	G1105
Xylene	Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.	10023418
Zoletil	VIRBAC