تقييم العمارة الدقيقة للعظام التربيقية في نموذج فأر هشاشة العظام

Summary

يقدم هذا البروتوكول طريقة اقتصادية وفعالة للتقييم الكمي للهندسة المعمارية الدقيقة للعظام في نموذج فأر لهشاشة العظام من خلال الجمع بين تلطيخ الهيماتوكسيلين-إيوسين (HE) وتقنيات التصوير المقطعي المحوسب الدقيق (Micro-CT).

Abstract

تشير البنية المجهرية للعظام إلى ترتيب وجودة أنسجة العظام على المستوى المجهري. يعد فهم البنية المجهرية للعظام للهيكل العظمي أمرا بالغ الأهمية لاكتساب نظرة ثاقبة للفيزيولوجيا المرضية لهشاشة العظام وتحسين علاجها. ومع ذلك ، يمكن أن يكون التعامل مع عينات العظام معقدا بسبب خصائصها الصلبة والكثيفة. ثانيا ، تجعل البرامج المتخصصة معالجة الصور وتحليلها أمرا صعبا. في هذا البروتوكول ، نقدم حلا فعالا من حيث التكلفة وسهل الاستخدام لتحليل البنية المجهرية للعظام التربيقية . يتم توفير خطوات واحتياطات مفصلة. Micro-CT هي تقنية تصوير ثلاثية الأبعاد (3D) غير مدمرة توفر صورا عالية الدقة لبنية العظام التربيقية . يسمح بالتقييم الموضوعي والكمي لجودة العظام ، وهذا هو السبب في أنه ينظر إليه على نطاق واسع على أنه الطريقة القياسية الذهبية لتقييم جودة العظام. ومع ذلك ، لا يزال قياس الشكل النسيجي لا غنى عنه لأنه يوفر معلمات حاسمة على المستوى الخلوي ، مما يسد الفجوة بين التقييمات ثنائية الأبعاد (2D) و 3D لعينات العظام. أما بالنسبة للتقنيات النسيجية ، فقد اخترنا إزالة الكلس من أنسجة العظام ثم إجراء تضمين البارافين التقليدي. باختصار ، يمكن أن يوفر الجمع بين هاتين الطريقتين معلومات أكثر شمولا ودقة عن البنية المجهرية للعظام.

Introduction

هشاشة العظام هي مرض عظمي استقلابي منتشر ، خاصة بين كبار السن ، ويرتبط بزيادة خطر الإصابة بكسور الهشاشة. نظرا لأن هشاشة العظام أصبحت أكثر شيوعا في الصين¹ ، سيكون هناك طلب متزايد على دراسة الهياكل العظمية للحيوانات الصغيرة ^2,3. تعتمد الطرق السابقة لقياس فقدان العظام على نتائج قياس امتصاص الأشعة السينية ثنائي الطاقة ثنائي الأبعاد. ومع ذلك ، فإن هذا لا يلتقط التغيرات في البنية المجهرية المعمارية للعظم التربيقي ، وهو عامل رئيسي لقوة الهيكل العظمي⁴. تؤثر البنية المجهرية للعظام على قوتها وصلابتها ومقاومتها للكسر. من خلال مقارنة العمارة الدقيقة للعظام في الحالات الطبيعية....

Protocol

تمت الموافقة على بروتوكول من قبل لجنة أخلاقيات بجامعة تشنغدو للطب الصيني التقليدي (رقم السجل: 2020-34). تم تقسيم إناث الفئران C57BL / 6J (12 أسبوعا ، ن = 14) إلى مجموعتين عشوائيا ، مجموعة تعمل بشكل وهمي (مجموعة الشام ، ن = 7) ومجموعة نموذجية (مجموعة OVX ، ن = 7). تم شراء من مورد تجاري (انظر جدول المواد). تم الاحتفاظ بجميع الفئران في أقفاص فردية عند 22-26 درجة مئوية مع رطوبة 45٪ -55٪ ، وسمح لها بالتكيف مع بيئتها الجديدة لمدة أسبوع واحد ، ووفرت الوصول المجاني إلى الماء والنظام الغذائي. أجريت جميع الدراسات التجريبية على في جامعة تشنغدو للطب الصيني التقليدي ، وبذلت كل الجهود لتقليل معاناة.

1. إعداد نموذج

....

النتائج

تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق
قمنا بقياس المعلمات المعمارية الدقيقة التربيقية في الفئران من كلا المجموعتين وأبلغنا عن متوسط قيمها و SDs في الجدول 1. يوضح الشكل 3 توزيع بعض المعلمات (أي نسبة حجم العظام إلى إجمالي حجم الأنسجة ، وسم?.......

Discussion

يمكن أن تؤدي هشاشة العظام إلى كسور متكررة ، وهي مكلفة ، ويمكن أن تسبب الألم أو الإعاقة أو حتى الموت ، وتؤثر بشكل خطير على نوعية حياة المرضى²⁰. على مر السنين ، تم التعرف على نموذج استئصال المبيض كأحد الطرق القياسية لدراسة هشاشة العظام²¹. النموذج الحيواني قبل السريري ?.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
4% Paraformaldehyde	Biosharp	BL539A
Adobe Photoshop	Adobe Inc.
Ammonia Solution	Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd	2021070101
Analyze 12.0	AnalyzeDirect, Inc
Anatomical Forceps	Jinzhong surgical instrument Co., Ltd	J3C030
Anhydrous Ethanol	Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd	2022070501
Automatic Dyeing Machine	Thermo scientific	Varistain™ Gemini ES
Bone Microarchitecture Analysis Add-on	AnalyzeDirect, Inc
C57BL/6J mice	SPF (Beijing) Biotechnology Co., Ltd.
Carrier Slides	Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co., Ltd	220518001
Coverslips	Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co.	220518001
Decalcification Solution	Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd	CR2203047
Delicate Scissors	Jinzhong surgical instrument Co., Ltd	ZJA010
Embedding box marking machine	Thermo scientific	PrintMate AS
Embedding Machine	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JB-P5
Fiji: ImageJ	National Institutes of Health, USA
Film Sealer	Thermo scientific	Autostainer 360
Freezing Table	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JB-L5
H&E Staining Kit	Leagene	DH0020
Hydrochloric Acid Solution	Sichuan Xilong Science Co., Ltd	210608
ImageJ2 Plugin		BoneJ 7.0.16
Medical Gauze	Shandong Ang Yang Medical Technology Co.
Mersilk 3-0 Silk Braided Non-Absorbable Sutures	Ethicon, Inc.	SA84G
Needle Holder	Jinzhong surgical instrument Co., Ltd	J32010
Neutral Balsam	Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd	10004160
Oven	Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co., Ltd	DHG-9240A
PANNORAMIC Digital Slide Scanners	3DHISTECH Ltd.	PANNORAMIC DESK/MIDI/250/1000
PBS buffer	Biosharp	G4202
Povidone-iodine solution 5%	Chengdu Yongan Pharmaceutical Co., Ltd
Quantum GX2 microCT Imaging System	PerkinElmer, Inc.
Rotary Microtome	Thermo scientific	HM325
Scalpel	Quanzhou Excellence Medical Co., Ltd	20170022
Scan & Browse Software	3DHISTECH Ltd.	CaseViewer2.4
Single-Use Sterile Rubber Surgical Gloves	Guangdong Huitong Latex Products Group Co., Ltd	22B141EO
Sodium Chloride Solution 0.9%	Sichuan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd
Sterile Hypodermic Syringes for Single Use	Shandong Weigao Group Medical Polymer Products  Co., Ltd
Sterile Medical Suture Needles	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd.	PW8068
Tissue Processor	Thermo scientific	STP420 ES
Tissue Spreading and Baking Machine	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JK-6
Tribromoethanol	Nanjing Aibei Biotechnology Co., Ltd	M2920
Wax Trimmer	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JXL-818
Xylene	Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd	2022051901