JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

سيشرح هذا البروتوكول كيفية إنشاء نموذج تندب تضخمي يزيد من إشارات النقل الميكانيكي لمحاكاة التندب الشبيه بالإنسان. تتضمن هذه الطريقة زيادة التوتر الميكانيكي عبر شق الشفاء في الفأر واستخدام جهاز متخصص لإنشاء نسيج ندبي مفرط قابل للتكرار لإجراء تحليلات نسيجية ومعلوماتية حيوية مفصلة.

Abstract

التندب الضخامي (HTS) هو عملية غير طبيعية لالتئام الجروح تؤدي إلى تكوين الأنسجة الندبية بشكل مفرط. على مدى العقد الماضي ، أظهرنا أن النقل الميكانيكي - تحويل المحفزات الميكانيكية إلى استجابات خلوية - يؤدي إلى التئام الندبات الليفية المفرطة. سيكون نموذج الفأر لتقييم التندب الضخامي الشبيه بالإنسان أداة أساسية لفحص العلاجات المختلفة وقدرتها على تقليل التندب وتحسين الشفاء. على وجه التحديد ، طور مختبرنا نموذجا لجرح الفئران يزيد من الضغط الميكانيكي لتعزيز HTS الشبيه بالإنسان. يستخدم هذا البروتوكول أجهزة تحميل ميكانيكية حيوية ، مصنوعة من موسعات حنكية معدلة مقاس 13 مم ، يتم وضع أذرعها على جانبي الشق وتشتت انتباهها بشكل تدريجي من أجل تطبيق توتر مستمر عبر فراش الجرح أثناء الشفاء. على مدى ما يقرب من عقدين من الاستخدام ، تم تطوير هذا النموذج بشكل كبير لتحسين الفعالية والتكاثر. باستخدام نموذج HTS للفئران ، يمكن تحفيز الندبات الليفية الجلدية الكبيرة لتكون قابلة للمقارنة من الناحية النسيجية مع الندبات الضخامية البشرية. يوفر نموذج الفئران هذا بيئة لتطوير الأدوية البيولوجية المشاركة في علاج HTS والحالات المتعلقة بالنقل الميكانيكي مثل استجابة الأجسام الغريبة.

Introduction

يمكن أن يؤدي التئام الجروح ، وهي العملية التي يحاول الجسم من خلالها إصلاح الأنسجة التالفة وإعادة بناء حاجز الجلد ، إلى شفاء غير نمطي إذا كانت عمليات الإرقاء والالتهاب والتكاثر وإعادة التشكيل غيرمنتظمة 1. التندب الضخامي (HTS) هو مثال على التئام الجروح غير المنتظم ، ويتميز بالترسب المفرط للمصفوفة خارج الخلية والنسيج الضام في موقع الإصابة مما يؤدي إلى تكوين تضخم في منطقة الأنسجةالندبية 1،2،3. مناطق الجسم التي تخضع لتحفيز تمدد ميكانيكي متكرر ، مثل حول المفاصل أو على الوجه ، تكون أكثر عرضة للإصابة ب HTS والتليف4،5،6،7،8،9،10. لقد أظهرنا نحن وآخرون أن التمدد الميكانيكي عبر سرير الجرح يعزز تكوين HTS من خلال تنشيط مسارات النقل الميكانيكي - تحويل المحفزات الميكانيكية إلى استجابات خلوية9،11.

لا تنطوي HTS على عمليات بيولوجية معقدة فحسب ، بل تحمل أيضا تحديات اجتماعية وطبية واقتصادية كبيرة للأشخاص المتضررين. يمكن للأفراد المتأثرين أن يكافحوا مع احترام الذات والاكتئاب ، خاصة عندما تكون الندوب في مناطق مرئية مثل الوجه واليدين1،9،10،12. تشير مقالات المراجعة العلمية إلى أن انتشار HTS يتراوح بين 32٪ و 72٪ في الولايات المتحدة10،13. يتم التأكيد على شدة هذه المخاوف الجمالية ، خاصة في حالات إصابات الحروق الخطيرة في منطقة الوجه ، من خلال العدد المتزايد من حالات زراعة الوجه الكاملة لتحسين المظهر10. يمكن أن تسبب هذه الندوب أيضا إعاقات وظيفية عن طريق تقييد الحركة6،14 ، وغالبا ما يكون التدخل الجراحي مطلوبا لاستئصال الندبات واستعادة الحركة10. يمكن أن تكون تكلفة علاج HTS كبيرة ، بما في ذلك نفقات الجراحة أو العلاجات أو العلاج الطبيعي أو حتى الرعاية طويلة الأجل1،10. في الولايات المتحدة وحدها، تتجاوز التكلفة السنوية لعلاج هيئة تحرير الشام 4 ملياراتدولار 10.

بالنظر إلى انتشار HTS والتدابير القصوى المتخذة لمعالجة مضاعفاتها ، تظل العلاجات التقليدية (مثل الاستئصال الجراحي وحقن الكورتيكوستيرويد والعلاج بالليزر) متغيرة للغاية1،2،15،16،17. في حين أن هذه العلاجات يمكن أن توفر الراحة في بعض الحالات ، إلا أنها قد تكون غير كافية بسبب الطبيعة المعقدة لأمراض الندبة. عوامل مثل الاختلافات الجينية بين الأفراد والفهم غير المكتمل للآليات التي تقود HTS تتسبب في بقاء الاستراتيجيات العلاجية غير مرضية سريريا18،19،20. يبدو أن مستقبل علاج HTS يكمن في الأساليب المبتكرة الجديدة التي تستهدف المحركات الميكانيكية للخلايا ل HTS ، مثل النقل الميكانيكي11،21 ، والتي أثبتنا على نطاق واسع أنها تدفع التئام الندبات الليفية المفرطة5،6،7،8،11،21،22،23،24 ،25. على وجه التحديد ، قمنا سابقا بتطوير نموذج الفئران الذي يزيد من الإجهاد الميكانيكي للجرح لتعزيز HTS9 الشبيه بالإنسان. ومع ذلك ، بعد ما يقرب من عقدين من الاستخدام ، تم تطوير النموذج بشكل كبير لتحسين الفعالية والتكاثر. سيسمح هذا البروتوكول للباحثين بالاستفادة بشكل أفضل من نموذج ماوس HTS المحدث والمحسن لاستكشاف مجموعات الخلايا والمحركات وراء التندب المفرط. الهدف العام من هذه الطريقة هو تزويد الباحثين ببروتوكول مصمم لإنتاج تندب ضخامي يشبه الإنسان في الفئران.

Protocol

تم الحصول على موافقة من اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام بجامعة أريزونا (IACUC) لجميع التجارب (رقم التحكم: 2021-0828). يستخدم هذا البروتوكول الفئران الذكور C57BL / 6J البالغة من العمر 15 أسبوعا على الرغم من أنه يمكن تطبيقه على الأعمار والسلالات الأخرى9،26.

1. إنشاء جهاز التحميل الميكانيكي الحيوي HTS

ملاحظة: يمكن أن يحدث تعديل موسعات الحنك في جهاز HTS في أي وقت قبل التجربة.

  1. خذ الموسع الحنكي غير المعدل وقدمه إلى قلب الصانع أو قلب التصنيع بالمواصفات وفقا للشكل 1 أ ، ب.
    ملاحظة: في حالة عدم توفر مساحة صناع أو نواة تصنيع، فتابع إلى الخطوات التالية.
  2. استخدم أداة ثني الأسلاك Mini Universal Bender (MUB) لتغيير الموسع الحنكي ليتوافق مع مواصفات الشكل 1A و B.
  3. ضع الجهاز بشكل مسطح على سطح كما هو موضح في الشكل 1 أ1.
  4. ثني الذراعين 90 درجة لأعلى للذراعين العلويين و 90 درجة لأسفل للذراعين السفليين عندما يكون الجهاز مسطحا مع MUB كما هو موضح في الشكل 1 أ2. انظر الشكل 1 أ3 لمعرفة مظهر الجهاز عند الاستلقاء بشكل مسطح على سطح ، حيث تكون الأذرع الآن متوازية تماما مع جسم الجهاز.
  5. ثني كل ذراع مرة أخرى في الصفحة بزاوية 90 درجة على طول محور الخط المنقط كما هو موضح في الشكل 1 أ4. انظر الشكل 1 أ5 للجهاز بعد الانحناء.

2. إزالة الشعر والشق الأولي في يوم ما بعد الجراحة 0 (POD 0)

ملاحظة: قم بتنظيف عدة مجموعات من الأدوات الجراحية وتعقيمها قبل الجراحة (على سبيل المثال ، مقص التشريح ، والمشرط ، ملقط Adson ، وسائق الإبرة). قم بإعداد خيوط معقمة 5-0 للاستخدام واحصل على علامة جراحية في متناول اليد.

  1. نظف مساحة التشغيل برذاذ الإيثانول بنسبة 70٪.
  2. ضع وسادة تسخين مثبتة على درجة حرارة 35 درجة مئوية على طاولة التحضير قبل الجراحة. قم بلصق وسادة ماصة فوق وسادة التسخين. ضع وسادة ماصة أخرى فوق الوسادة السابقة (لجمع الشعر المحلوق). قم بلصق مخروط التخدير (أو المخاريط) على الوسادة الماصة.
    ملاحظة: [اختياري] في حالة توفر شفاط الدخان الذي يوضع على الطاولة، ضع المخروط بالقرب من مساحة العمل وقم بتشغيل الشفط.
  3. ضع الفأر في غرفة تحريض التخدير مع 1-3٪ إيزوفلوران و 2 لتر / دقيقة تدفق الأكسجين حتى تتنفس الفئران بهدوء (2-3 دقائق).
  4. أدخل أنف كل فأر في فتحة مخروط الأنف ، مما يسمح باستنشاق التخدير المكون من 1-3٪ إيزوفلوران مع 2 لتر / دقيقة من الأكسجين. تأكد من التخدير الكافي من خلال عدم وجود رد فعل على قرصة إصبع القدم. ضع مرهم ترطيب العين على عيون الفأر.
  5. استخدم ماكينة حلاقة كهربائية لحلاقة الشعر على الظهر في المنطقة كما هو موضح في الشكل 1 ج.
  6. ضعي معجون إزالة الشعر بإصبع يرتدي قفازا أو قطعة قطن على الجلد ، وغطي المنطقة المحلوقة. بعد 45 ثانية ، امسح المعجون بشاش ثم مسحة كحولية. امسح الظهر بقطعة كحول أخرى لإزالة معجون إزالة الشعر ، تاركا وراءه رقعة خالية من الشعر (الشكل 1 ج).
    ملاحظة: من الأهمية بمكان استخدام كمية معتدلة من المعجون ، وإزالة المعجون على الفور ، ومسح الماوس بعد إزالة المعجون لمنع الحروق الجلدية بواسطة معجون إزالة الشعر. جلد الفئران رقيق ، مما يجعله عرضة للحروق الكيميائية السريعة التي يمكن أن يكون لها آثار ضارة على صحة الفئران والجودة التجريبية.
  7. ضع علامة على الأذن على الماوس لتحديد الهوية.
  8. عند إزالة الشعر ، ضع الفأر مرة أخرى في القفص لمنع التعرض المفرط للأيزوفلوران. راقب الماوس.
  9. قم بإزالة الوسادة الماصة العلوية المغطاة بالشعر للحصول على سطح عمل نظيف قبل الجراحة.
  10. قم بإعداد منطقة عمل جراحية منفصلة. ضع وسادة تسخين على درجة حرارة 35 درجة مئوية على طاولة الجراحة. قم بلصق وسادة ماصة فوق وسادة التسخين. قم بلصق مخروط التخدير (أو المخاريط) على الوسادة الماصة.
  11. ضع فأرا في غرفة تحريض التخدير مع 2-4٪ أيزوفلوران و 2 لتر / دقيقة تدفق الأكسجين حتى يتنفس الفأر بهدوء (2-3 دقائق).
  12. أخرج الماوس من غرفة الحث وضعه على سطح التشغيل. أدخل أنف كل فأر في فتحة مخروط الأنف ، مما يسمح باستنشاق التخدير المكون من 1-3٪ إيزوفلوران مع 2 لتر / دقيقة من الأكسجين. تأكد من التخدير الكافي من خلال عدم وجود رد فعل على قرصة إصبع القدم. ضع مرهم ترطيب العين على عيون الفأر.
  13. حقن 0.05 ملغم/كغ بوبرينورفين مستدام الإطلاق في الكتف تحت الجلد باستخدام إبرة 21 جم لعلاج الألم بعد الجراحة.
  14. تطهير ظهر الفأر بثلاث جولات متناوبة من المقشر القائم على اليود / الكلورهيكسيدين ومسحة الكحول. باستخدام قلم الوسم الجراحي والمسطرة ، ضع علامة على خط 2 سم على خط الوسط الظهري حيث سيتم إجراء شق كامل السماكة ، كما هو موضح في الشكل 1D.
  15. استخدم مشرط أو مقص تشريح (التفضيل الجراحي) لعمل شق خط الوسط الظهري كامل السماكة عبر المنطقة المحددة.
    ملاحظة: احرص على عدم قطع الأنسجة الأساسية (على سبيل المثال ، العضلات) ، كما هو موضح في الشكل 1 د.
  16. باستخدام 5-0 خيوط في نمط متقطع بسيط ، أغلق الشق عن طريق تقسيم الجرح كما هو موضح في الشكل 1 د. استخدم ما لا يقل عن 5 خيوط متباعدة بشكل متساو.
  17. قطع شاش Telfa إلى قطعة 3 سم × 1 سم. ضعه في وسط ضمادة لاصقة رغوية وضع الضمادة اللاصقة على ظهر الفأر بحيث يغطي الشاش الشق كما هو موضح في الشكل 1 د. ضعي ضمادة مقطعة إلى أنصاف على البطن ولفيها بشكل محيطي حتى تلتقي بالضمادة الظهرية.
  18. بعد اكتمال الضمادة ، ضع الفأر في قفص معقم منفصل وراقبه حتى يتعافى تماما من التخدير.
  19. كرر الإجراء مع جميع الفئران ، بغض النظر عن المجموعة التجريبية. دع الشق يشفى خلال الأيام الأربعة القادمة قبل الخطوة التالية.

3. وضع جهاز التحميل الميكانيكي الحيوي HTS (POD 4)

ملاحظة: قم بتنظيف وتعقيم أجهزة HTS وعدة مجموعات من الأدوات الجراحية قبل الجراحة (على سبيل المثال ، مقص التشريح ، والمشرط ، ملقط Adson ، وسائق الإبرة ، ودباسة الجلد ، ودبابيس الجلد). تحضير خيوط معقمة 5-0 للاستخدام. [اختياري] إذا كان مستخرج الدخان على الطاولة متاحا ، فضع المخروط بالقرب من مساحة العمل وقم بتشغيل الشفط.

  1. جهز منطقة الجراحة كما هو موضح في الخطوتين 2.1 و 2.2.
  2. قم بتخدير الفأر وتوفير التسكين باتباع الخطوات 2.11-2.13.
  3. استخدم الملقط أو محرك الإبرة لفصل الضمادة عن بطن الماوس عن طريق تحريك الأداة من جانب إلى آخر مقابل الجانب البطني. اترك الأداة بين الغلاف والجلد لرفع الضمادة عن الجلد ، استخدم المقص لقطع الضمادة.
    ملاحظة: احرص على عدم قطع جلد الفأر أو تمزيق الضمادة أو إزعاج شق الشفاء.
  4. نظف الظهر بمسحة كحولية. افحص الشق بحثا عن تشوه الجرح أو علامات العدوى.
  5. تأكد من عدم تمديد/توسيع جهاز HTS وأنه في أكثر أشكاله تخفضا، كما هو موضح في الشكل 1 ب. قم بتغطية ذراعي الجهاز برفق بالغراء الطبي.
  6. بيد واحدة ، اجعل الجلد الموجود على ظهر الفأر مشدودا قليلا في الاتجاه العرضي. من ناحية أخرى ، ضع جهاز HTS على ظهر الماوس بحيث يكون الشق على مسافة متساوية من كل ذراع من ذراع جهاز HTS ، وبالتالي توسيط الجهاز فوق الشق. تأكد من أن الجلد بين ذراعي جهاز HTS مشدود بشكل موحد. أمسك الجهاز في مكانه حتى يجف الغراء (~ 30 ثانية) ، كما هو موضح في الشكل 2 أ.
    ملاحظة: من المهم الحفاظ على شد الجلد بشكل موحد لضمان وضع كميات متساوية من التوتر على الشق باستخدام الجهاز. اترك الغرز سليمة أثناء هذه العملية لأن عملية وضع الجهاز تضيف توترا ميكانيكيا للجلد ، مما قد يعيد فتح شق الشفاء. تظل الغرز في مكانها حتى اليوم الأول من التمدد لضمان بقاء الجرح مغلقا.
  7. قم بتأمين أربع خيوط حول كل ذراع ومن خلال الجلد كما هو موضح في الشكل 2 ب. أثناء الخياطة ، تأكد من خروج الإبرة من الجلد باتجاه الشق.
    ملاحظة: يمكن أن يؤدي إدخال الإبرة من جانب شق الجهاز في بعض الأحيان إلى تمزق الشق بسبب القوة اللازمة لثقب الجلد.
  8. الآن ضع ثلاث دبابيس جلدية حول الذراعين ومن خلال الجلد ، وقم بتثبيت جهاز HTS على الجلد كما هو موضح في الشكل 2 ب.
  9. قم بتضميد الماوس باتباع الخطوتين 2.17 و 2.18.
  10. كرر الإجراء مع جميع الفئران ، بغض النظر عن المجموعة التجريبية.
    ملاحظة: تتلقى جميع الفئران نفس المستحضر. ومع ذلك ، يتم تعيينها بشكل عشوائي في كل مجموعة تجريبية (على سبيل المثال ، التحكم ، التمدد) لضمان توزيع غير متحيز للفئران في التصميم التجريبي. على وجه التحديد ، سيكون الجهاز متصلا بظهرها على كل من الفئران المتحكمة والتمدد. ستبقى أجهزة الفئران الضابطة كما هي ، بينما ستخضع الفئران الممتدة للخطوات التالية.

4. التمدد الأولي لجهاز التحميل الميكانيكي الحيوي HTS (POD 5)

ملاحظة: قم بتنظيف عدة مجموعات من الأدوات الجراحية وتعقيمها (على سبيل المثال ، مقص التشريح ، والمشرط ، ملقط Adson ، وسائق الإبرة) قبل الجراحة. [اختياري] إذا كان مستخرج الدخان على الطاولة متاحا ، فضع المخروط بالقرب من مساحة العمل وقم بتشغيل الشفط.

  1. قم بتعيين كل ماوس بشكل عشوائي عبر علامة الأذن إلى المجموعة المطلوبة. بالنسبة للفئران الضابطة ، ما عليك سوى إزالة الغرز الموجودة على الشق وتغيير ضمادات الجروح (الخطوات 1-6 ، ثم 8-9). إذا رغبت في ذلك ، قم بإزالة الجهاز في وقت التمدد والتقط صورة باستخدام أداة قياس للمقياس لتتبع حجم الندبة.
  2. قم بإعداد المنطقة الجراحية وتخدير الفأر وإزالة الضمادة عن طريق تنفيذ الخطوات 3.1-3.4.
    ملاحظة: احرص على عدم تمزيق الضمادة أو إزعاج شق الشفاء. إذا انفصل ذراع جهاز HTS عن الجلد، فقم بالغراء برفق إلى مكانه وأضف دبابيس أو خياطة جلدية حسب حجم الانفصال.
  3. قم بإزالة الغرز من الجرح بمقص تشريح أو أي طريقة أخرى من اختيارها.
  4. أدخل مفتاح جهاز HTS في الجهاز وأدر لتوسيع الجهاز حتى يصبح الجلد مشدودا ولكن ليس معرضا لخطر تمزق الجلد ، كما هو موضح في الشكل 2C.
    ملاحظة: قد يستغرق هذا الإلهاء الأولي حوالي 4-8 لفات كاملة من المفتاح لأن الجلد قد يكون فضفاضا بين ذراعي الجهاز.
  5. ضمادة الماوس عن طريق تنفيذ الخطوتين 2.17 و 2.18.

5. التمدد اللاحق لجهاز التحميل الميكانيكي الحيوي HTS (POD 7 ، 9 ، 11 ، 13 ، 15 ، 17)

ملاحظة: قم بتنظيف عدة مجموعات من الأدوات الجراحية وتعقيمها (على سبيل المثال ، مقص التشريح ، والمشرط ، ملقط Adson ، وسائق الإبرة) قبل الجراحة. [اختياري] إذا كان مستخرج الدخان الموجود على الطاولة متاحا ، فضع المخروط بالقرب من مساحة العمل وقم بتشغيل الشفط.

  1. بالنسبة للفئران الضابطة ، ما عليك سوى تغيير ضمادات الجروح (الخطوات من 1 إلى 5 ، ثم الخطوات 13-14). إذا رغبت في ذلك ، قم بإزالة الجهاز في وقت التمدد والتقط صورة للندبة باستخدام أداة قياس لتتبع حجم الندبة.
  2. جهز المنطقة الجراحية ، وقم بتخدير الفأر ، وقم بإزالة الضمادة باتباع الخطوات 3.1-3.4.
    ملاحظة: إذا انفصل ذراع جهاز HTS عن الجلد ، فقم بلصقه في مكانه وأضف دبابيس أو خياطة جلدية حسب حجم المفرزة.
  3. أدخل مفتاح جهاز HTS في الجهاز وقم بتدويره لتوسيع الجهاز حتى يصبح الجلد مشدودا ولكن ليس معرضا لخطر تمزق الجلد.
    ملاحظة: قد يستغرق هذا حوالي 4 لفات أو ~ 2 مم من الإلهاء الكلي. إذا وصل الجهاز إلى الحد الأقصى للتمديد ولا يمكن تمديده أكثر ، فقم بتنفيذ الخطوات 5.4-5.7 للإقلاع وإعادة توصيل جهاز جديد. خلاف ذلك ، قم بتضميد الماوس عن طريق تنفيذ الخطوتين 2.17 و 2.18.
  4. إذا وصل الجهاز إلى الحد الأقصى للتمديد ، فقم بإزالة الجهاز من ظهر الماوس عن طريق إزالة الدبابيس باستخدام مزيل دبابيس أو مقص عن طريق فتح شوكات الدبابيس. ثم قم بإزالة الغرز وإزالة الجهاز بعناية.
  5. نظف الجهاز بمشرط ومسحات كحولية ومناشف ورقية. انقع الجهاز في 70٪ من الإيثانول لمدة ~ 20 دقيقة للمساعدة في التنظيف. بعد ذلك ، استخدم المفتاح لتقليص الجهاز إلى أنحف صوره.
  6. أعد توصيل جهاز HTS باتباع الخطوات 3.5-3.8.
  7. قم بتضميد الماوس باتباع الخطوتين 2.17 و 2.18.

6. حصاد أنسجة HTS (POD 19)

ملاحظة: يمكن أن يتم حصاد الأنسجة في أي وقت من العملية. لقد حصدنا الأنسجة بعد 4 أيام فقط من التمدد لفحص النقاط الزمنية المبكرة. ومع ذلك ، يتم حصاد الأنسجة باستمرار في POD 19 (بعد أسبوعين من بدء الإجهاد). قم بتنظيف وتعقيم عدة مجموعات من الأدوات الجراحية (على سبيل المثال ، مقص التشريح ، المشرط ، ملقط Adson) قبل الجراحة. للحصول على صور للندبة بمرور الوقت ، يمكن إزالة الجهاز قبل كل خطوة تمدد لالتقاط صورة للندبة قبل إعادة تطبيق الجهاز وإعادة بدء الإجهاد الميكانيكي. [اختياري] إذا كان مستخرج الدخان على الطاولة متاحا ، فضع المخروط بالقرب من مساحة العمل وقم بتشغيل الشفط. قد يتم إيقاف تشغيل مستخرج الدخان الذي يوضع على الطاولة عند عدم استخدام غاز الأيزوفلوران.

  1. جهز المنطقة الجراحية ، وقم بتخدير الفأر ، وقم بإزالة الضمادة باتباع الخطوات 3.1-3.4.
  2. التضحية بالفأر عن طريق خلع عنق الرحم.
    ملاحظة: احرص على عدم شد الجلد وتمزق ظهر الفأر.
  3. استخدم مقص تشريح أو مزيل دبابيس الجلد لإزالة دبابيس الجلد. قطع الغرز. قم بإزالة جهاز HTS برفق ، مع الحرص على عدم تمزق الجلد.
  4. باستخدام مشرط أو مقص، قم بقص الجلد المحيط بندبة HTS. الحفاظ على الجلد للتحليل النسيجي بالطريقة المرغوبة.
    ملاحظة: إذا كان الجلد سيستخدم لتحليل النسخ أو البروتين (على سبيل المثال ، qPCR ، اللطخة الغربية ، تحليل الخلية الواحدة) ، فتأكد من استئصال النسيج الندبي HTS فقط لتقليل كمية الأنسجة السليمة المحيطة. سيضمن ذلك أن التحليل سوف يلتقط النسيج الندبي فقط.
  5. اكشط أجهزة HTS نظيفة بمشرط. ضع الأجهزة في دورق يحتوي على 70٪ من الإيثانول لتليين أي مادة لاصقة أو أنسجة متبقية.
    ملاحظة: بعد نقع 70٪ من الإيثانول ، قد تتطلب الأجهزة مزيدا من المسح والكشط والتنظيف قبل التعقيم.

7. قياس متوسط عرض الندبة

ملاحظة: تم تحقيق ذلك باستخدام برنامج تحليل الصور ImageJ ، وتم تسجيل المعلومات في جدول بيانات.

  1. افتح الصور في ImageJ. تتبع حواف الندبة باستخدام أداة المضلع . انقر فوق تحليل | قياس لقياس هذه المنطقة.
    ملاحظة: يمكن التعرف على الندبة من خلال تغير لونها ونقص بصيلات الشعر.
  2. قم بقياس طول الندبة من النهاية إلى النهاية باستخدام أداة المقطع . انقر فوق تحليل | قياس لقياس هذا الطول.
  3. قم بقياس طول 1 سم أو أي وحدة طول قياسية أخرى في الصورة باستخدام أداة المقطع . انقر فوق تحليل | قياس لقياس هذا الطول.
  4. باستخدام جدول البيانات ، خذ مساحة الندبة (بالبكسل ؛ بكسل) واقسمها على طول الندبة (طول البكسل). هذه النتيجة تعطي متوسط عرض الندبة بالبكسل.
  5. اقسم هذه النتيجة على وحدة الطول القياسية المقاسة (طول px). ستكون النتيجة متوسط عرض الندبة في وحدة وحدة الطول القياسية (على سبيل المثال ، سم) المستخدمة في التجربة.

النتائج

لإثبات الاستخدام الفعال لبروتوكول HTS بوضوح وتحديد النتائج "الإيجابية" الناجحة ، تم إنشاء النموذج كما هو موضح في الشكل 3 أ. في الدراسة التمثيلية ، كانت هناك مجموعتان: عدم التحكم في التمدد (ن = 6) ومجموعة HTS التمدد الميكانيكي (ن = 6) حيث تم تحفيز مستويات شبيهة بال...

Discussion

نموذج فأر HTS هو طريقة فعالة من حيث التكلفة وقابلة للتكرار بدرجة كبيرة لتحفيز HTS عبر النقل الميكانيكي وتطوير العلاجات المحتملة. في حين أن هناك منحنى تعليمي أولي لاستخدام النموذج بشكل فعال ، يمكن لأي باحث ، مع الممارسة ، تنفيذ البروتوكول دون تدريب جراحي. يسمح استخدام هذا ال...

Disclosures

ليس لدى المؤلفين مصالح متضاربة أو تضارب آخر مرتبط بمحتويات هذه المقالة.

Acknowledgements

تم دعم هذا العمل من قبل مركز جوائز المشاريع الانتقالية متعددة التخصصات لتجديد أنسجة الأسنان والفم والقحف الوجهي والأعضاء بدعم من المعهد الوطني لأبحاث الأسنان والقحف الوجهي (U24 DE026914) (GCG) ومنحة البحوث الانتقالية لمؤسسة الجراحة التجميلية (837107) (KC).

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
100 mL PYREX Griffin beakerMilipore SignmaCLS1000100
Aesculap Exacta mini trimmerAesculap
AutoClip SystemFine Surgical Instruments12020-00
BD brand isopropyl alcohol swabsFisher Scientific13-680-63
Buprenorphine SR (0.5 mg/mL)Buprenex, Indivior Inc.12496-0757-1
C57/BL6 females (6–8 weeks old)The Jackson Laboratory000664
Covidien sterile gauzeFisher Scientific2187
Covidien TelfaTM non-adherent padsFisher Scientific, Covidien1961
Dental surgical rulerDoWell Dental ProductsS1070
Depilatory cream (Nair Hair Remover Lotion)Church&Dwight, CVS339823
Ethanol 70% solutionFisher Scientific64-17-5
ExcelMicrosoft CooperationMicrosoft.comsoftware program 
ImageJImageJ, Wayne Rasbandimagej.netsoftware program 
Inhalation anesthesia systemVetEquip922130
Iris scissors 4½ in. stainlessMcKesson43-2-104
Isoflurane, USPDechra Veterinary Products17033-094-25
Kaka industrial MUB-1Kaka Industrial 173207Only necessary if there is no maker space or fabrication shop available 
Leone Rapid Palatal Expander- 13 mmGreat Lakes Dental Technologies125-004The key necessary to expand and cotnract the device will come with this product in the box
Liquid repellent drape 75 x 90 cm with adhesive hole 6 x 9 cmOmnia S.p.A.12.T4362
Medequip Depot Silk Black Braided Sutr 6-0 RxMedequip Depot D707N, Fisher ScientificNCO835822
Needle holder 5 in. with serrated jawsMcKesson43-2-842
Prism 9GraphPad Holdings, LLCgraphpad.comsoftware program 
Puralube ophthalmic ointmentDechra, NDC17033-211-38
R studio DesktopRStudio PBCrstudio.comsoftware program 
Surgical skin markerMcKesson19-1451_BX
Tegaderm, 3 MVWR56222-191foam adhesive dressing 
Thermo-peep heating padK&H, Amazon
Tissue forceps 4¾ in. stainless 1 x 2 teethMckesson43-2-775
Vetbond (3 M)Saint Paul, MN1469SB

References

  1. Mony, M. P., Harmon, K. A., Hess, R., Dorafshar, A. H., Shafikhani, S. H. An updated review of hypertrophic scarring. Cells. 12 (5), 678 (2023).
  2. Limandjaja, G. C., Niessen, F. B., Scheper, R. J., Gibbs, S. Hypertrophic scars and keloids: Overview of the evidence and practical guide for differentiating between these abnormal scars. Exp Dermatol. 30 (1), 146-161 (2021).
  3. Cao, X., Sun, L., Luo, Z., Lin, X., Zhao, Y. Aquaculture derived hybrid skin patches for wound healing. Engineered Regeneration. 4 (1), 28-35 (2023).
  4. Ishise, H., et al. Hypertrophic scar contracture is mediated by the trpc3 mechanical force transducer via nfkb activation. Sci Rep. 5 (1), 11620 (2015).
  5. Padmanabhan, J., et al. Allometrically scaling tissue forces drive pathological foreign-body responses to implants via rac2-activated myeloid cells. Nat Biomed Eng. 7 (11), 1419-1436 (2023).
  6. Kussie, H. C., et al. Avenanthramide and β-glucan therapeutics accelerate wound healing via distinct and nonoverlapping mechanisms. Adv Wound Care (New Rochelle). 13 (4), 155-166 (2024).
  7. Chen, K., et al. Disrupting biological sensors of force promotes tissue regeneration in large organisms. Nat Commun. 12 (1), 5256 (2021).
  8. Chen, K., et al. Role of boundary conditions in determining cell alignment in response to stretch. Proc Natl Acad Sci USA. 115 (5), 986-991 (2018).
  9. Aarabi, S., et al. Mechanical load initiates hypertrophic scar formation through decreased cellular apoptosis. FASEB J. 21 (12), 3250-3261 (2007).
  10. Aarabi, S., Longaker, M. T., Gurtner, G. C. Hypertrophic scar formation following burns and trauma: New approaches to treatment. PLoS Med. 4 (9), e234 (2007).
  11. He, J., et al. Mechanical stretch promotes hypertrophic scar formation through mechanically activated cation channel piezo1. Cell Death Dis. 12 (3), 226 (2021).
  12. Weng, W., et al. Ellipsoidal porous patch with anisotropic cell inducing ability for inhibiting skin scar formation. Engineered Regeneration. 3 (3), 262-269 (2022).
  13. Lawrence, J. W., Mason, S. T., Schomer, K., Klein, M. B. Epidemiology and impact of scarring after burn injury: A systematic review of the literature. J Burn Care Res. 33 (1), 136-146 (2012).
  14. Ziolkowski, N., et al. Psychosocial and quality of life impact of scars in the surgical, traumatic and burn populations: A scoping review protocol. BMJ Open. 9 (6), e021289 (2019).
  15. Gauglitz, G. G., Korting, H. C., Pavicic, T., Ruzicka, T., Jeschke, M. G. Hypertrophic scarring and keloids: Pathomechanisms and current and emerging treatment strategies. Mol Med. 17 (1-2), 113-125 (2011).
  16. Fu, X., et al. Oxygen atom-concentrating short fibrous sponge regulates cellular respiration for wound healing. Advanced Fiber Materials. 5 (5), (2023).
  17. Fu, X., et al. Living electrospun short fibrous sponge via engineered nanofat for wound healing. Advanced Fiber Materials. , (2022).
  18. Fomovsky, G. M., Holmes, J. W. Evolution of scar structure, mechanics, and ventricular function after myocardial infarction in the rat. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 298 (1), H221-H228 (2010).
  19. Macintyre, L., Baird, M. Pressure garments for use in the treatment of hypertrophic scars--a review of the problems associated with their use. Burns. 32 (1), 10-15 (2006).
  20. Brissett, A. E., Sherris, D. A. Scar contractures, hypertrophic scars, and keloids. Facial Plast Surg. 17 (4), 263-272 (2001).
  21. Chen, K., et al. Disrupting mechanotransduction decreases fibrosis and contracture in split-thickness skin grafting. Sci Transl Med. 14 (645), eabj9152 (2022).
  22. Ogawa, R., et al. Clinical applications of basic research that shows reducing skin tension could prevent and treat abnormal scarring: The importance of fascial/subcutaneous tensile reduction sutures and flap surgery for keloid and hypertrophic scar reconstruction. J Nippon Med Sch. 78 (2), 68-76 (2011).
  23. Chen, K., Henn, D., Gurtner, G. C. Holy grail of tissue regeneration: Size. Bioessays. 44 (9), e2200047 (2022).
  24. Sivaraj, D., et al. Nitric oxide-releasing gel accelerates healing in a diabetic murine splinted excisional wound model. Front Med (Lausanne). 10, 1060758 (2023).
  25. Chen, K., et al. Pullulan-collagen hydrogel wound dressing promotes dermal remodelling and wound healing compared to commercially available collagen dressings. Wound Repair Regen. 30 (3), 397-408 (2022).
  26. Mascharak, S., et al. Preventing engrailed-1 activation in fibroblasts yields wound regeneration without scarring. Science. 372 (6540), eaba2374 (2021).
  27. Fischer, K. S., et al. Protocol for the splinted, human-like excisional wound model in mice. Bio Protoc. 13 (3), e4606 (2023).
  28. Wang, P. H., Huang, B. S., Horng, H. C., Yeh, C. C., Chen, Y. J. Wound healing. J Chin Med Assoc. 81 (2), 94-101 (2018).
  29. Azmat, C. E. Wound closure techniques. Statpearls. , (2024).
  30. Tunca, M., et al. Cryosurgery to remove perichondrium for the rabbit ear hypertrophic scar model: A simplified method. Acta Dermatovenerol Alp Pannonica Adriat. 28 (2), 57-59 (2019).
  31. Sun, Q., et al. The effects of timing of postoperative radiotherapy on hypertrophic scar in a rabbit model. Med Sci Monit. 26, e921263 (2020).
  32. Zu, W., Jiang, B., Liu, H. Establishment of a long-term hypertrophic scar model by injection of anhydrous alcohol: A rabbit model. Int J Exp Pathol. 102 (2), 105-112 (2021).
  33. Molina, E. A., et al. Angiogenic gene characterization and vessel permeability of dermal microvascular endothelial cells isolated from burn hypertrophic scar. Sci Rep. 12 (1), 12222 (2022).
  34. Li, Z., et al. A highly simulated scar model developed by grafting human thin split-thickness skin on back of nude mouse: The remodeling process, histological characteristics of scars. Biochem Biophys Res Commun. 526 (3), 744-750 (2020).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

213

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved