كان يؤيد هذا العمل من المنح المقدمة من وزارة الدفاع (وزارة الدفاع) لنا الجيش الأبحاث الطبية والعتاد الأوامر (أوسامرمك) الكونغرس موجه الطبية البحوث البرامج (كدمرب) (PR121604)، والمعاهد الوطنية لالتهاب المفاصل و Musculoskeletal والأمراض (نيامس)، AR068332 R01 المعاهد الوطنية للصحة لاتحاد المغرب العربي سنكار الجلدية.

كان تنفيذ الإجراء التالي بموافقة من "إنديانا جامعة كلية للطب المؤسسية الحيوان الرعاية" واستخدام اللجنة (إياكوك). وأجريت جميع العمليات الجراحية في البقاء على قيد الحياة تحت ظروف معقمة كما ورد في المبادئ التوجيهية للمعاهد الوطنية للصحة. إدارة الألم وخطر الإصابة بالالتهابات مع السليم مسكنات الألم والمضادات الحيوية ضمان التوصل إلى نتائج ناجحة.
1-التخدير والتحضير
<ol><li>وزن الماوس وتخدير مع خليط من الكيتامين (100 مغ/كغ) وإكسيلازيني (10 مغ/كغ) تدار عن طريق داخل المسار (القائمة). ضع الماوس في أقفاص فارغة ورصد ذلك حتى أنه هو مخدراً تماما.</li>
	<li>تأكد من أن الماوس هو مخدراً باستخدام إصبع قرصه منعكس. تطبيق مرهم العيون عينية لحمايتها من الجفاف.</li>
	<li>إزالة الفراء من الجزء الأيمن. مسح أسفل الموقع الجراحي مع إيثانول فرك و 70% على أساس مادة اليود. فرك موقع الجراحية بدءاً من وسط الركبة وجعل عملية تمشيط دائرية إلى الخارج. كرر هذا x 3 مع دعك الطازجة، تنتهي مع الإيثانول 70%.</li>
	<li>إدارة جرعة قبل الجراحة من البوبرينورفين هيدروكلوريد التسكين (0.03 مغ/كغ) تحت الجلد لإدارة الألم بعد العمل الجراحي الفوري.</li>
	<li>ضع الماوس على لوحة تدفئة تغطيها وسادة جراحية معقمة.</li>
</ol>2-العمليات الجراحية نهج
ملاحظة: قبل الكسر، الوزن والطول قطره تجريبيا تحدد لسلالة معينة، والعمر، والجنس من الفئران قبل الجراحة. هذا الإجراء الجراحي هو الأمثل للفئران الذكور C57BJ6 في 10 أسابيع عمر.
<ol><li>ضع الماوس على ظهرها والمرنة في الركبة في الساق من المنطوق. استخدام شفرة المبضع، جعل شق 1.5 سم تتمحور حول الركبة.</li>
	<li>جانبياً تهجير الرضفة استخدام الملقط لفضح النهاية البعيدة لعظم الفخذ. إدراج إبرة حقن فولاذ المقاوم للصدأ طويل 25-قياس 1.5 في مركز الاخدود trochlear، أسفل طول القناة النخاع في طريقة إلى الوراء، ومن خلال نهاية عظم الفخذ الدانية. أخذ الأشعة سينية لضمان وضع pin الصحيح. ملاحظة: يجب إنهاء الإبرة الجهة الظهرية من الماوس لإنشاء مسار جويديويري.</li>
	<li>تمرير 4 في تنغستن طويل 36-قياس جويديويري من خلال رمح الإبرة، تدخل عبر لوحة الوصل في عظم الفخذ القاصي وتخرج المجسم مشطوف الحواف في الجهة الظهرية من الماوس.</li>
	<li>بعد وضع جويديويري نجاح، بعناية إزالة الإبرة 25-قياس عن طريق سحب بلطف على لوحة الوصل أثناء الضغط أطرافه وفي جويديويري في المكان. تأكيد إيداع جويديويري بالأشعة السينية.</li>
	<li>عقد وزن ز 391 من ارتفاع 34.6 سم فوق القرص الأثر (الشكل 1A). دعم موقف عظم الفخذ أفقياً عبر اثنين النقاط، أن هذه الراحة منطقتي إينتيرتروتشانتيريك وسوبراكونديلار من عظم الفخذ في الساندين الدعم (الشكل 1B) وعلى الجانب الأفقي من الطرف المصاب يواجه نقطة التحميل (الرقم 1 ). انخفاض الوزن وإزالة الماوس بعناية من الجهاز مباشرة بعد الكسر.</li>
	<li>تأكيد موقع الكسر بالأشعة السينية.</li>
	<li>إدراج 24-قياس الفولاذ المقاوم للصدأ الأنابيب هيبوديرميك على مدى جويديويري لتحقيق الاستقرار في كسر عظم الفخذ. ملاحظة: هذا التطبيق قد تتطلب بعض القوة كنقطة دخول تم إنشاؤها باستخدام إبرة لقطرها أصغر. هذا الاختلاف في قطر يمنع عمليا ترحيل محتمل قضيب قياس 24 من خلال نهاية عظم الفخذ الدانية. يمكن أن يرى عمق الإدراج يدوياً كما أنابيب كليلة تجتمع العظام القشرية من تروتشانتير أكبر.</li>
	<li>تأكيد موقف قضبان الصلب وتثبيت كسور عظم الفخذ بالأشعة السينية قبل إزالة جويديويري.</li>
	<li>قطع أنابيب الزائدة في نهاية البعيدة لعظم الفخذ باستخدام قواطع للأسلاك. دفن الأنابيب المكشوفة تحت سطح condyles استخدام الملقط لتطبيق قوة نزولي لطيف، مع الحرص على عدم انخﻻع الركبة.</li>
	<li>تغيير موضع الرضفة باستخدام الملقط. إغلاق موقع شق مع 5-0 خياطة قابلة لامتصاص.</li>
</ol>3-بعد العملية الجراحية إدارة
<ol><li>في أعقاب عملية جراحية، الفئران قد يكون حقن تصل إلى 500 ميليلتر من عقيمة المالحة عبر الطريق القائمة لمساعدتها على الانتعاش بعد العملية الجراحية.</li>
	<li>مراقبة الحيوانات على سرير إنعاش ساخنة حتى أنها توقظ من الجراحة. بمجرد الإسعافية، إعادتهم إلى القفص بهم.</li>
	<li>تواصل عن كثب الفئران لعدة أيام بعد الجراحة التأكد من أنها هي الشفاء بشكل صحيح واستعادة الحركة. إدارة البوبرينورفين هيدروكلوريد التسكين (0.03 مغ/كغ) تحت الجلد كل ح 6 لمدة 3 أيام بعد الجراحة، وحسب الحاجة بعد ذلك. تجنب استخدام العقاقير غير الستيرويدية المضادة للالتهابات (المسكنات) كما أنها أظهرت أن يضعف العظام الشفاء بعد عملية جراحية.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Schnell, S., Friedman, S. M., Mendelson, D. A., Bingham, K. W., Kates, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+1-Year+Mortality+of+Patients+Treated+in+a+Hip+Fracture+Program+for+Elders.">The 1-Year Mortality of Patients Treated in a Hip Fracture Program for Elders.</a> Geriatric Orthopaedic Surgery &amp; Rehabilitation. 1 (1), 6-14 (2010).</li><li>Burge, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Incidence+and+economic+burden+of+osteoporosis-related+fractures+in+the+United+States,+2005-2025.">Incidence and economic burden of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 22 (3), 465-475 (2007).</li><li>Cunningham, B. P., Brazina, S., Morshed, S., Miclau, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+healing:+A+review+of+clinical,+imaging+and+laboratory+diagnostic+options.">Fracture healing: A review of clinical, imaging and laboratory diagnostic options.</a> Injury. 48, S69-S75 (2017).</li><li>Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+an+anti-fracture+agent+heal+fractures?.">Can an anti-fracture agent heal fractures?.</a> Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism. 7 (1), 11-14 (2010).</li><li>Hak, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delayed+union+and+nonunions:+epidemiology,+clinical+issues,+and+financial+aspects.">Delayed union and nonunions: epidemiology, clinical issues, and financial aspects.</a> Injury. 45, S3-S7 (2014).</li><li>Decker, S., Reifenrath, J., Omar, M., Krettek, C., Muller, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-osteotomy+and+osteotomy+large+animal+fracture+models+in+orthopedic+trauma+research.">Non-osteotomy and osteotomy large animal fracture models in orthopedic trauma research.</a> Orthopaedic Reviews (Pavia). 6 (4), 5575 (2014).</li><li>Histing, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Small+animal+bone+healing+models:+standards,+tips,+and+pitfalls+results+of+a+consensus+meeting.">Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting.</a> Bone. 49 (4), 591-599 (2011).</li><li>Jacenko, O., Olsen, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+mouse+models+in+studies+of+skeletal+disorders.">Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders.</a> Journal of Rheumatology Supplement. 43, 39-41 (1995).</li><li>Nikolaou, V. S., Efstathopoulos, N., Kontakis, G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+osteoporosis+in+femoral+fracture+healing+time.">The influence of osteoporosis in femoral fracture healing time.</a> Injury. 40 (6), 663-668 (2009).</li><li>Bain, S. D., Bailey, M. C., Celino, D. L., Lantry, M. M., Edwards, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-dose+estrogen+inhibits+bone+resorption+and+stimulates+bone+formation+in+the+ovariectomized+mouse.">High-dose estrogen inhibits bone resorption and stimulates bone formation in the ovariectomized mouse.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 8 (4), 435-442 (1993).</li><li>Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+Models+in+Bone+Fracture+Healing+Research.">Mouse Models in Bone Fracture Healing Research.</a> Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).</li><li>Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+healing:+mechanisms+and+interventions.">Fracture healing: mechanisms and interventions.</a> Nature Reviews in Rheumatology. 11 (1), 45-54 (2015).</li><li>Schindeler, A., McDonald, M. M., Bokko, P., Little, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+remodeling+during+fracture+repair:+The+cellular+picture.">Bone remodeling during fracture repair: The cellular picture.</a> Seminar in Cellular and Developmental Biology. 19 (5), 459-466 (2008).</li><li>Ai-Aql, Z. S., Alagl, A. S., Graves, D. T., Gerstenfeld, L. C., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+controlling+bone+formation+during+fracture+healing+and+distraction+osteogenesis.">Molecular mechanisms controlling bone formation during fracture healing and distraction osteogenesis.</a> Journal of Dental Research. 87 (2), 107-118 (2008).</li><li>Gerstenfeld, L. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+Reconstruction+of+Fracture+Callus+Morphogenesis.">Three-dimensional Reconstruction of Fracture Callus Morphogenesis.</a> Journal of Histochemistry &amp; Cytochemistry. 54 (11), 1215-1228 (2006).</li><li>Marsell, R., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+bone+healing+therapies.">Emerging bone healing therapies.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 24, S4-S8 (2010).</li><li>Lybrand, K., Bragdon, B., Gerstenfeld, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+bone+healing:+fracture,+marrow+ablation,+and+distraction+osteogenesis.">Mouse models of bone healing: fracture, marrow ablation, and distraction osteogenesis.</a> Current Protocols of Mouse Biology. 5 (1), 35-49 (2015).</li><li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+LockingMouseNail--a+new+implant+for+standardized+stable+osteosynthesis+in+mice.">The LockingMouseNail--a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice.</a> Journal of Surgical Research. 169 (2), 220-226 (2011).</li><li>Histing, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+internal+locking+plate+to+study+intramembranous+bone+healing+in+a+mouse+femur+fracture+model.">An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 397-402 (2010).</li><li>Garcia, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+new+technique+for+internal+fixation+of+femoral+fractures+in+mice:+impact+of+stability+on+fracture+healing.">A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing.</a> Journal of Biomechistry. 41 (8), 1689-1696 (2008).</li><li>Holstein, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+the+establishment+of+defined+mouse+models+for+the+study+of+fracture+healing+and+bone+regeneration.">Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 23 (5 Suppl), S31-S38 (2009).</li><li>Bonnarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal+bone.">Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone.</a> Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).</li><li>Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+locking+femur+nail+for+mice.">Development of a locking femur nail for mice.</a> Journal of Biomechistry. 40 (1), 215-219 (2007).</li><li>McBride-Gagyi, S. H., McKenzie, J. A., Buettmann, E. G., Gardner, M. J., Silva, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bmp2+conditional+knockout+in+osteoblasts+and+endothelial+cells+does+not+impair+bone+formation+after+injury+or+mechanical+loading+in+adult+mice.">Bmp2 conditional knockout in osteoblasts and endothelial cells does not impair bone formation after injury or mechanical loading in adult mice.</a> Bone. 81, 533-543 (2015).</li><li>Williams, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inhibition+of+CaMKK2+Enhances+Fracture+Healing+by+Stimulating+Indian+Hedgehog+Signaling+and+Accelerating+Endochondral+Ossification.">Inhibition of CaMKK2 Enhances Fracture Healing by Stimulating Indian Hedgehog Signaling and Accelerating Endochondral Ossification.</a> Journal of Bone and Mineral Research. , (2018).</li></ol>

ليس لها علاقة بالكشف عن مؤلفي هذه المخطوطة. الكتاب كذلك الدولة أنه لا توجد أي قيود على الوصول الكامل إلى جميع المواد المستخدمة في هذه الدراسة التي ذكرت في هذه المخطوطة.

والهدف من هذا الإجراء الجراحي توليد موحدة كسور الفخذ مغلقة في الفئران. مزايا رئيسية لهذا النموذج أن تثبيت الداخلية تجري بعد جيل الكسر، متجنبة بذلك أنجوليشن رود إينتراميدولاري. ربما الجانب الأكثر أهمية من هذا البروتوكول هو الجيل من كسر عرضية موحدة في ميدشافت فخذي، كما تعتمد على قوة الانحن...

كسور من بين الإصابات الأكثر شيوعاً التي تحدث لنظام العضلات والعظام وترتبط بعبء الاجتماعية واقتصادية هائلة، بما في ذلك تكاليف العلاج التي من المتوقع أن تتجاوز مبلغ 25 بیلیون سنوياً في الولايات المتحدة1، 2. على الرغم من أن غالبية الكسور تشفي دون وقوع أي حادث، شفاء يرتبط بالتوقف كبيرة وخسارة في الإنتاجية. 5-10% تقريبا من جميع الكسور يؤدي تأخر الشفاء أو غير الأعضاء في الاتحاد، بسبب العمر أو الظروف الصحية المزمنة الكامنة وراء الأخرى، مثل هشاشة العظام والسكري3،،من45. لا العلاجات الدوائية التي وافقت عليها إدارة الأغذية والعقاقير متوفرة حاليا التئام العظام تتسم بالكفاءة، وتقصير وقت الاسترداد.
شفاء الكسر عملية معقدة وديناميكية للغاية تشمل التنسيق بين أنواع متعددة من الخلايا. ومن ثم، فهم شامل للأحداث الخلوية والجزيئية المرتبطة بتجديد العظام أمر حاسم لتحديد الأهداف العلاجية أن التعجيل بهذه العملية. كما مع غيرها من الأمراض البشرية، إنشاء نموذج الحيوان قابلة للغاية واستنساخه أمر حاسم في دراسة شفاء العظام. الحيوانات الكبيرة، مثل الأغنام والخنازير، خصائص يعيد العظام والميكانيكا الحيوية مشابهة للبشر، ولكن غالية الثمن، وتتطلب وقتاً كبيرا في الشفاء، وليست سهولة قابلة للتلاعب بالجينات6. من ناحية أخرى، تقدم نماذج الحيوانات الصغيرة، مثل الفئران والجرذان، العديد من المزايا، بما في ذلك سهولة المناولة، وانخفاض تكاليف الصيانة ودورات تربية قصيرة وأقصر وقت شفاء7. وعلاوة على ذلك، جينوم الفأر هو تماما متتابعة، مما يسمح للتلاعب السريع والجيل من المتغيرات الجينية. وهكذا، الفأر نظام نموذجي قوية لدراسة الأمراض البشرية، الإصابات، وإصلاح8. في البشر، وكانوا مثل هشاشة العظام والسكري تزيد من احتمال تأخر شفاء. عدد من النماذج القائمة الماوس المتاح لدراسة آثار كانوا مثل هشاشة العظام والسكري على إصابات العظام والشفاء. المرضى الذين يعانون من مرض هشاشة العظام قد تشكيل العظام انخفاض ملحوظ خلال المراحل اللاحقة من كسر الشفاء9. معرض ovariectomized الفئران (أف) فقدان العظام السريع والعظام تأخر التئام مماثلة للتي لوحظت في مرض هشاشة العظام بعد سن إلياس10،11. بالإضافة إلى ذلك، العديد من نماذج الماوس من النوع الأول والنوع الثاني من السكري تقليد تعمل كتلة العظم منخفضة وشفاء الكسر البصر ينظر في11من البشر. وعلاوة على ذلك، نماذج كسر مورين بمثابة منصة متعددة لدراسة العمليات البيولوجية المعقدة التي تحدث في دشبذ واستكشاف استراتيجيات علاجية الرواية أن الإسراع بتجديد أنسجة العظام.
على الرغم من الاختلافات في بنية العظام والايض، العملية الشاملة لكسر العظام شفاء تظل متشابهة جداً في الفئران والبشر، والتي تنطوي على مزيج من اندوتشوندرال والتحجر intramembranous متبوعاً بإعادة عرض العظام. التحجر Endochondral ينطوي على تجنيد خلايا السلف مستقرة أقل ميكانيكيا المناطق المحيطة بالفجوة الكسر، حيث أنها تفرق في chondrocytes التي تضخم وطاغية الغضروف لإنتاج دشبذ ناعمة. الموجه الثانية من الخلايا السلف التسلل دشبذ وتفرق في خلايا الاوستيوبلاستس الناضجة التي تفرز جديدة العظام مصفوفة12،13،،من1415. خلال intramembranous التحجر، المتكفل على السطوح بيريوستيل وبطانة العظم مباشرة تفرق في مصفوفة إفراز خلايا الاوستيوبلاستس وتيسير سد كسر الفجوة9،11،12 ،13. معا، اندوتشوندرال وأوسيفيكيشنز إينتراميمبرانوس يسفر عن وضع دشبذ الثابتة، التي يتم تشكيلها كذلك على مر الزمن لتشكيل العظام ثانوي قوية قادرة على دعم الأحمال الميكانيكية13،14 ،15. في صحة البشر، وتستغرق عملية الشفاء 3 أشهر تقريبا، بالمقارنة مع 35 يوما فقط في الفئران16.
شفاء الكسر عادة ودرست باستخدام أما نماذج العمليات الجراحية المفتوحة أو المغلقة17. فتح النهج الجراحية، مثل الجيل من وجود عيوب خطيرة الحجم أو إكمال العظم، وتوحيد مكان الإصابة والهندسة للحد من الانحرافات الناجمة عن كسور المسحوقة. أوستيوتوميس بمثابة نموذجا ممتازا لدراسة الآلية الكامنة وراء غير الأعضاء في اتحاد لأنه غالباً ما يتم تأخير الشفاء بالمقارنة مع كسور مغلقة. وعلاوة على ذلك، مطلوب تثبيت خارجية صلبة لتثبيت العظم أوستيوتوميزيد، بمعنى التجديد سيعتمد أساسا على التحجر intramembranous. النهج الجراحية المفتوحة استخدام الأجهزة مثل تأمين المسامير ودبوس-مقاطع ولوحات تأمين توفير الاستقرار المحوري والتناوبية لكسر أطرافه؛ ولكن مثل هذه الأجهزة مكلفة وتتطلب إلى حد كبير مزيدا من الوقت في عملية جراحية18،19،،من2021. من ناحية أخرى، استقرت النماذج المغلقة مع جهاز تثبيت إينتراميدولاري بسيطة، مما يسمح لعدم الاستقرار ما يكفي لحفز شفاء endochondral. نتيجة لذلك لا تحاكي نماذج الكسور المغلقة سهولة شروط غير الأعضاء في الاتحاد. تقنيات التثبيت الداخلية، مثل إينتراميدولاري دبابيس ومسامير ومسامير ضغط، ومفيدة كما رخيصة وسهلة الاستخدام، وتقليل الوقت في الجراحة21،،من2223. في بعض الحالات، يتم إدراج دبابيس إينتراميدولاري قبل الكسر، ولكن الانحناء دبوس إينتراميدولاري يمكن أن تؤدي إلى أنجوليشن أو التشريد من كسر عظم الفخذ، المساهمة في حجم متغير دشبذ والشفاء. موقع الكسر والهندسة أكثر صعوبة لتوحيد النماذج المغلقة، كما أنها يتم إنشاؤها باستخدام جهاز الانحناء ثلاث نقاط، حيث يتم إسقاط وزن في diaphysis. ومع ذلك، يوفر هذا النهج الجراحية بالأسلوب السليم، نتائج سريعة ومتناسقة. وعلاوة على ذلك، يخدم نموذج كسر مغلق كأداة ذات صلة سريرياً لدراسة الكسور الناجمة عن تأثير قوة عالية أو الإجهاد الميكانيكي22.
وكان هذا البروتوكول الجراحية مقتبس من الأساليب المذكورة سابقا باستخدام دبوس إينتراميدولاري استقرار قصبة كسور في الجرذان والفئران22،،من2425. أولاً، يتم إدراج إبرة إينتراميدولاري من قطره صغيرة من خلال الشق إينتراكونديلار ﻹنشاء نقطة دخول، وهو عرض جويديويري قبل توليد كسر عرضية في ميدشافت فخذي استخدام الجاذبية تعتمد على ثلاث نقاط جهاز الانحناء. في أعقاب نجاح توليد كسر فخذي مغلقة، أدرج قضيب إينتراميدولاري من قطر أكبر عبر الأسلاك دليل على استقرار كسر عظم الفخذ. هذا الأسلوب يتجنب خطر تأخر تضميد الجراح الناجمة عن أنجوليشن دبوس إينتراميدولاري أثناء الكسر، كما يسمح موضع الكسر بعد رود لتثبيت إعادة التنظيم والأمثل لعظم الفخذ المصاب.

<table><tbody><tr><td>Oster Minimax Trimmer</td><td>Animal World Network</td><td>78049-100</td><td></td></tr><tr><td>POVIDONE-IODINE</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>395516</td><td></td></tr><tr><td>OPHTHALMIC OINTMENT</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>NC0490117</td><td></td></tr><tr><td>Styker T/Pump Warm Water Recirculator</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>1ml Sub-Q Syringe</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>309597</td><td></td></tr><tr><td>ENCORE Sensi-Touch PF</td><td>Moore Medical LLC</td><td>30347</td><td>Latex, powder-free surgical glove</td></tr><tr><td>PrecisionGlide 25G Hypodermic Needles</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-826-49</td><td></td></tr><tr><td>Ultra-High-Temperature Tungsten Wire,</td><td>McMaster-Carr</td><td>3775K37</td><td>0.005&quot; Diameter, 1/16 lb. Spool, 380&#039; Long</td></tr><tr><td>304 stainless steel, 24G thin walled tubing</td><td>Microgroup Inc</td><td>304h24tw-5ft</td><td></td></tr><tr><td>#15 Scalpel Blades</td><td>Fine Science Tools</td><td>10015-00</td><td></td></tr><tr><td>#10 Scalpel Blades</td><td>Fine Science Tools</td><td>10010-00</td><td></td></tr><tr><td>Narrow Pattern Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11002-12</td><td>Serrated/Straight/12cm</td></tr><tr><td>Iris Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11066-07</td><td>1x2 Teeth/Straight/7cm</td></tr><tr><td>Dissector Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14081-09</td><td>Slim Blades/Angled to Side/Sharp-Sharp/10cm</td></tr><tr><td>Fine Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14058-11</td><td>ToughCut/Straight/Sharp-Sharp/11.5cm</td></tr><tr><td>Olsen-Hegar Needle Holder with Suture Cutter</td><td>Fine Science Tools</td><td>12002-12</td><td>Straight/Serrated/12cm/with Lock</td></tr><tr><td>Crile Hemostat</td><td>Fine Science Tools</td><td>13004-14</td><td>Serrated/Straight/14cm</td></tr><tr><td>Tungsten Wire Cutter</td><td>ACE Surgical Supply Co., Inc.</td><td>08-051-90</td><td>ACE #150 Wire Cutter, tungsten carbide tips</td></tr><tr><td>3-0 VICRYL Suture</td><td>Ethicon Suture</td><td>J423H</td><td>3-0 VICRYL UNDYED 27&quot; FS-2 CUTTING</td></tr><tr><td>piXarray 100 Digital Specimen Radiography System</td><td>Bioptics, Inc</td><td></td><td>Cabinet x-ray system</td></tr><tr><td>Einhorn 3-Point Bending Device</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Custom Built</td></tr></tbody></table>

the generation of closed femoral fractures in mice: a model to study bone healing

كسور العظام تفرض عبئا اقتصادية هائلة على المرضى، بالإضافة إلى درجة كبيرة تؤثر على نوعية حياتهم. الاستراتيجيات العلاجية التي تعزز كفاءة العظام شفاء غير موجودة، وفي ارتفاع الطلب. النماذج الحيوانية فعالة واستنساخه من كسور شفاء ضرورية لفهم العمليات البيولوجية المعقدة المرتبطة بتجديد العظام. تم إنشاء العديد من نماذج حيوانية لشفاء الكسر على مر السنوات؛ ومع ذلك، ظهرت مؤخرا نماذج كسر مورين كأدوات قوية لدراسة شفاء العظام. وقد وضعت مجموعة متنوعة من نماذج مفتوحة ومغلقة، ولكن نموذج كسر فخذي مغلقة وتبرز كطريقة بسيطة لتوليد نتائج سريعة واستنساخه بطريقة ذات صلة فسيولوجيا. والهدف من هذا البروتوكول الجراحية هو توليد الانفرادية كسور الفخذ مغلقة في الفئران وتيسير استقرار بعد كسر في عظم الفخذ بإدراج قضبان الصلب إينتراميدولاري. على الرغم من أن أجهزة مثل مسمار أو برغي توفر قدر أكبر من الاستقرار المحوري والتناوب، ويوفر استخدام رود إينتراميدولاري استقرار كاف لنتائج متسقة الشفاء دون إنتاج العيوب الجديدة في نسيج العظام أو إتلاف القريبة لينة الأنسجة. ويستخدم التصوير الشعاعي لرصد تطور تشكيل دشبذ والاتحاد عظمى، ويعيد البناء اللاحقة من دشبذ عظمى. نتائج شفاء العظام عادة المقترنة بقوة العظام تلتئم ويقاس باختبار اﻻلتوائية. لا يزال، فهم الأحداث الخلوية والجزيئية المبكرة المرتبطة بإصلاح كسر أمر بالغ الأهمية في دراسة تجديد أنسجة العظام. نموذج كسر فخذي مغلقة في الفئران مع التثبيت إينتراميدولاري بمثابة منصة جذابة لدراسة شفاء كسور العظام وتقييم الاستراتيجيات العلاجية للتعجيل بالشفاء.

وقد رصد التنفيذ الناجح للعملية الجراحية مع التصوير الشعاعي. وتشمل الخطوات الرئيسية الإدراج إبرة إينتراميدولاري، ووضع الأسلاك دليل، تحريض كسر عرضية في ميدشافت فخذي، وتحقيق الاستقرار السليم مع رود إينتراميدولاري (الشكل 2Aأنا - 2Aiv). تم رص?...

Watch this Scientific Journal Video about The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing at JoVE.com

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

نموذج كسر فخذي مغلقة مورين هو منصة قوية لدراسة شفاء الكسر ورواية الاستراتيجيات العلاجية للتعجيل بتجديد العظام. والهدف من هذا البروتوكول الجراحية توليد الانفرادية كسور الفخذ مغلقة في الفئران باستخدام قضبان الصلب إينتراميدولاري لتحقيق الاستقرار في عظم الفخذ.

جيل كسور الفخذ مغلقة في الفئران: نموذج لدراسة شفاء العظام

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...

the-generation-closed-femoral-fractures-mice-model-to-study-bone

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Medicine

Unit 1

Bone Tissue and the Skeletal System

SCIENTISTS IN ACTION

15.1K Views.  Indiana University School of Medicine. نموذج كسر فخذي مغلقة مورين هو منصة قوية لدراسة شفاء الكسر ورواية الاستراتيجيات العلاجية للتعجيل بتجديد العظام. والهدف من هذا البروتوكول الجراحية توليد الانفرادية كسور الفخذ مغلقة في الفئران باستخدام قضبان الصلب إينتراميدولاري لتحقيق الاستقرار في عظم الفخذ.

Video: The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

Pseudofracture: An Acute Peripheral Tissue Trauma Model

Following trauma there is an early hyper-reactive inflammatory response that can lead to multiple organ dysfunction and high mortality in trauma patients; this response is often accompanied by a delayed immunosuppression that adds the clinical complications of infection and can also increase mortality.1-9 Many studies have begun to assess these changes in the reactivity of the immune system following trauma.10-15 
Immunologic studies are greatly supported through the wide variety of transgenic and knockout mice available for in vivo modeling; these strains aid in detailed investigations to assess the molecular pathways involved in the immunologic responses.16-21
The challenge in experimental murine trauma modeling is long term investigation, as fracture fixation techniques in mice, can be complex and not easily reproducible.22-30
This pseudofracture model, an easily reproduced trauma model, overcomes these difficulties by immunologically mimicking an extremity fracture environment, while allowing freedom of movement in the animals and long term survival without the continual, prolonged use of anaesthesia. The intent is to recreate the features of long bone fracture; injured muscle and soft tissue are exposed to damaged bone and bone marrow without breaking the native bone.
The pseudofracture model consists of two parts: a bilateral muscle crush injury to the hindlimbs, followed by injection of a bone solution into these injured muscles. The bone solution is prepared by harvesting the long bones from both hindlimbs of an age- and weight-matched syngeneic donor. These bones are then crushed and resuspended in phosphate buffered saline to create the bone solution.
Bilateral femur fracture is a commonly used and well-established model of extremity trauma, and was the comparative model during the development of the pseudofracture model. Among the variety of available fracture models, we chose to use a closed method of fracture with soft tissue injury as our comparison to the pseudofracture, as we wanted a sterile yet proportionally severe peripheral tissue trauma model. 31
Hemorrhagic shock is a common finding in the setting of severe trauma, and the global hypoperfusion adds a very relevant element to a trauma model. 32-36 The pseudofracture model can be easily combined with a hemorrhagic shock model for a multiple trauma model of high severity. 37

Pseudofracture, a reproducible murine model of sterile musculoskeletal trauma, allows for evaluation of late term post-traumatic immune responses. This article describes the procedural execution of the model step by step, including the potential for experimental model combinations to permit study of multiple trauma.

كسر كاذب : والصدمات الحادة الأنسجة الطرفية النموذجي

Following trauma there is an early hyper-reactive inflammatory response that can lead to multiple organ dysfunction and high mortality in trauma patients; ...

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all limb bone fractures fail to heal completely due to the extent of the trauma, disease, or age of the patient. Our ability to improve bone regenerative strategies is critically dependent on the ability to mimic serious bone trauma in test animals, but the generation and stabilization of large bone lesions is technically challenging. In most cases, serious long bone trauma is mimicked experimentally by establishing a defect that will not naturally heal. This is achieved by complete removal of a bone segment that is larger than 1.5 times the diameter of the bone cross-section. The bone is then stabilized with a metal implant to maintain proper orientation of the fracture edges and allow for mobility. 
Due to their small size and the fragility of their long bones, establishment of such lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. As such, long bone defect models are confined to rats and larger animals. Nevertheless, mice afford significant research advantages in that they can be genetically modified and bred as immune-compromised strains that do not reject human cells and tissue.
Herein, we demonstrate a technique that facilitates the generation of a segmental defect in mouse femora using standard laboratory and veterinary equipment. With practice, fabrication of the fixation device and surgical implantation is feasible for the majority of trained veterinarians and animal research personnel. Using example data, we also provide methodologies for the quantitative analysis of bone healing for the model.

Animal models are frequently employed to mimic serious bone injury in biomedical research. Due to their small size, establishment of stabilized bone lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. Herein, we describe a simple method for establishing and analyzing experimental femoral defects in mice.

بسيطة الحرجة الحجم فخذي عيب النموذجي في الفئران

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

Establishment of a Segmental Femoral Critical-size Defect Model in Mice Stabilized by Plate Osteosynthesis

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a model organism, the mouse has already been widely used in bone-related research. Large diaphyseal bone defect models in mice, however, are sparse and often use bone fixation which fills the bone marrow cavity and does not provide optimal mechanical stability. The objectives of the current study were to develop a critical-size, segmental, femoral defect in nude mice. A 3.5-mm mid-diaphyseal femoral ostectomy (approximately 25% of the femur length) was performed using a dedicated jig, and was stabilized with an anterior located locking plate and 4 locking screws. The bone defect was subsequently either left empty or filled with a bone substitute (syngenic bone graft or coralline scaffold). Bone healing was monitored noninvasively using radiography and in vivo micro-computed-tomography and was subsequently assessed by ex vivo micro-computed-tomography and undecalcified histology after animal sacrifice, 10 weeks postoperatively. The recovery of all mice was excellent, a full-weight-bearing was observed within one day following the surgical procedure. Furthermore, stable bone fixation and consistent fixation of the implanted materials were achieved in all animals tested throughout the study. When the bone defects were left empty, non-union was consistently obtained. In contrast, when the bone defects were filled with syngenic bone grafts, bone union was always observed. When the bone defects were filled with coralline scaffolds, newly-formed bone was observed in the interface between bone resection edges and the scaffold, as well as within a short distance within the scaffold. 
The present model describes a reproducible critical-size femoral defect stabilized by plate osteosynthesis with low morbidity in mice. The new load-bearing segmental bone defect model could be useful for studying the underlying mechanisms in bone regeneration pertinent to orthopaedic applications.

Although mouse models are invaluable tools for bone tissue engineering, models of long bone defects are sparse. This need motivated development of the present protocol which uses a locking plate with four screws and a dedicated jig to perform and stabilize a reproducible, femoral, critical-size defect with low morbidity.

إنشاء القطاعي فخذي الحرجة حجم عيب النموذجي في الفئران استقرت بواسطة لوحة تثبيت طرفي العظم

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a ...

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming more commonly used in trauma research. They offer a large number of mutant strains and antibodies for the analysis of the molecular mechanisms behind the highly differentiated process of bone healing. To control the biomechanical environment, standardized and well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory in mice. Here, we report on the design and use of an intramedullary nail to stabilize open femur osteotomies in mice. The nail, made of medical-grade stainless steel, provides high axial and rotational stiffness. The implant further allows the creation of defined, constant osteotomy gap sizes from 0.00 mm to 2.00 mm. Intramedullary locking nail stabilization of femur osteotomies with gap sizes of 0.00 mm and 0.25 mm result in adequate bone healing through endochondral and intramembranous ossification. Stabilization of femur osteotomies with a gap size of 2.00 mm results in atrophic non-union. Thus, the intramedullary locking nail can be used in healing and non-healing models. A further advantage of the use of the nail compared to other open bone healing models is the possibility to adequately fix bone substitutes and scaffolds in order to study the process of osseous integration. A disadvantage of the use of the intramedullary nail is the more invasive surgical procedure, inherent to all open procedures compared to closed models. A further disadvantage may be the induction of some damage to the intramedullary cavity, inherent to all intramedullary stabilization techniques compared to extramedullary stabilization procedures.

This protocol describes an osteosynthesis technique using an intramedullary locking nail for standardized fixation of femur osteotomies, which can be used to analyze normal and defective bone healing in mice.

ومسمار داخل النقي قفل لالموحدة التثبيت من عظم الفخذ خزوعات عظمية لتحليل عادي وعيب العظام شفاء في الفئران

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming ...

A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and significantly diminish the outcome. Indeed, after routine orthopedic surgery to repair a fracture, as many as 50% of elderly patients suffer from neurologic complications like delirium. Also, the capacity to heal and regenerate tissue after surgery decreases with age, and can impact the quality of fracture repair and even osseous integration of implants. Thus, a better understanding of mechanisms that drive these age-dependent changes could provide strategic targets to minimize risk for such complications and optimize outcomes. Here, we introduce a clinically relevant mouse model of tibial fracture. The postoperative changes in these mice mimic some of the cognitive impairments commonly observed after routine orthopedic surgery in humans. Briefly, an incision is performed in the right hind limb under strictly aseptic conditions. Muscles are disassociated, and a 0.38-mm stainless steel pin is inserted into the upper crest of the tibia, inside the intramedullary canal. Osteotomy is then performed, and the wound is stapled. We have used this model to investigate the effects of surgical trauma on postoperative neuroinflammation and behavioral changes. By applying this fracture model in combination with parabiosis, a surgical model in which 2 mice are anastomosed, we have studied cells and secreted factors that systemically rejuvenate organ function and tissue regeneration after injury. By following our step-by-step protocol, these models can be reproduced with high fidelity, and can be adapted to interrogate many biologic pathways that are altered by surgical trauma.

This protocol describes a mouse model of orthopedic surgery that has been used to study mechanisms of postoperative neuroinflammation and behavioral changes, and when combined with parabiosis, to study tissue regeneration during aging.

نموذج ماوس لجراحة العظام لدراسة الخلل المعرفي بعد العملية الجراحية وتجديد الأنسجة

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and ...

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an increased use of mouse models in orthopedic research was noted, most probably because mouse models offer a large number of genetically-modified strains and special antibodies for the analysis of molecular mechanisms of fracture healing. To control the biomechanical conditions, well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory, also in mice. Here, we report on the design and use of a closed bone healing model to stabilize femur fractures in mice. The intramedullary screw, made of medical-grade stainless steel, provides through fracture compression an axial and rotational stability compared to the mostly used simple intramedullary pins, which show a complete lack of axial and rotational stability. The stability achieved by the intramedullary screw allows the analysis of endochondral healing. A large amount of callus tissue, received after stabilization with the screw, offers ideal conditions to harvest tissue for biochemical and molecular analyses. A further advantage of the use of the screw is the fact that the screw can be inserted into the femur with a minimally invasive technique without inducing damage to the soft tissue. In conclusion, the screw is a unique implant that can ideally be used in closed fracture healing models offering standardized biomechanical conditions.

This protocol describes a minimally invasive osteosynthesis technique using an intramedullary screw for standardized stabilization of femur fractures, which can be used to analyze endochondral bone healing in mice.

نموذج مينيملي لتحليل الكسر Endochondral الشفاء في الفئران تحت ظروف النشاط الحيوي موحدة

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Fracture Apparatus Design and Protocol Optimization for Closed-stabilized Fractures in Rodents

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing therapeutics and devices. However, available injury models are plagued by inconsistency resulting in wasted animals and resources and imperfect data. To address this problem of fracture heterogeneity, the purpose of the method described herein is to optimize fracture generation parameters specific to each animal and yield a consistent fracture location and pattern. This protocol accounts for variations in bone size and morphology that may exist between mouse strains and can be adapted to generate consistent fractures in other species, such as rat. Additionally, a cost-effective, adjustable fracture apparatus is described. Compared to current stabilized fracture techniques, the optimization protocol and new fracture apparatus demonstrate increased consistency in stabilized fracture patterns and locations. Using optimized parameters specific to the sample type, the described protocol increases the precision of induced traumas, minimizing the fracture heterogeneity typically observed in closed-fracture generation procedures.

The goal of the protocol is to optimize the fracture generation parameters to yield consistent fractures. This protocol accounts for the variations in bone size and morphology that may exist between animals. Additionally, a cost-effective, adjustable fracture apparatus is described.

تصميم جهاز الكسر وبروتوكول الأمثل لكسور مغلقة-استقرت في القوارض

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing ...

Protocol for Developing a Femur Osteotomy Model in Wistar Albino Rats

Fracture healing is a physiological process resulting in the regeneration of bone defects by the coordinated action of osteoblasts and osteoclasts. Osteoanabolic drugs have the potential to augment the repair of fractures but have constraints like high costs or undesirable side effects. The bone healing potential of a drug can initially be determined by in vitro studies, but in vivo studies are needed for the final proof of concept. Our objective was to develop a femur osteotomy rodent model that could help researchers understand the development of callus formation following fracture of the shaft of the femur and that could help establish whether a potential drug has bone healing properties. Adult male Wistar albino rats were used after Institutional Animal Ethics Committee clearance. The rodents were anesthetized, and under aseptic conditions, complete transverse fractures at the middle one-third of the shafts of the femurs were created using open osteotomy. The fractures were reduced and internally fixed using intramedullary K-wires, and secondary fracture healing was allowed to take place. After surgery, intraperitoneal analgesics and antibiotics were given for 5 days. Sequential weekly x-rays assessed callus formation. The rats were sacrificed based on radiologically pre-determined time points, and the development of the fracture callus was analyzed radiologically and using immunohistochemistry.

Here, we present a protocol to iatrogenically fracture the shaft of the femur of Wistar albino rats and follow up on the development of the callus. This femur osteotomy model can help researchers evaluate the process of fracture healing and to study how a drug could influence fracture healing.

بروتوكول لتطوير نموذج قطع عظم الفخذ في فئران ويستار ألبينو

Fracture healing is a physiological process resulting in the regeneration of bone defects by the coordinated action of osteoblasts and osteoclasts. ...

Transverse Fracture of the Mouse Femur with Stabilizing Pin

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test whether a gene, gene product or drug influences bone repair because murine bones recapitulate the stages observed during human fracture healing. When a mouse or human breaks a bone, an inflammatory response is initiated, and the periosteum, a stem cell niche surrounding the bone itself, is activated and expands. Cells residing in the periosteum then differentiate to form a vascularized soft callus. The transition from the soft callus to a hard callus occurs as the recruited skeletal progenitor cells differentiate into mineralizing cells, and the bridging of the fractured ends results in the bone union. The mineralized callus then undergoes remodeling to restore the original shape and structure of the healed bone. Fracture healing has been studied in mice using various injury models. Still, the best way to recapitulate this entire biological process is to break through the cross-section of a long bone that encompasses both cortices. This protocol describes how a stabilized, transverse femur fracture can be safely performed to assess healing in adult mice. A surgical protocol including detailed harvesting and imaging techniques to characterize the different stages of fracture healing is also provided.

This protocol describes a method to perform fractures on adult mice and monitor the healing process.

كسر عرضي لعظم عظم الفخذ مع دبوس التثبيت

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test ...

Biology

Establishing a Diaphyseal Femur Fracture Model in Mice

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age and overall health status of the patient, failures can occur, leading to delayed union or nonunion. Due to the increasing number of fractures resulting from high-energy trauma and aging, the development of innovative therapeutic strategies to improve bone repair based on the combination of skeletal/mesenchymal stem/stromal cells and biomimetic biomaterials is urgently needed. To this end, the use of reliable animal models is fundamental to better understanding the key cellular and molecular mechanisms that determine the healing outcomes. Of all the models, the mouse is the preferred research model because it offers a wide variety of transgenic strains and reagents for experimental analysis. However, the establishment of fractures in mice may be technically challenging due to their small size. Therefore, this article aims to demonstrate the procedures for the surgical establishment of a diaphyseal femur fracture in mice, which is stabilized with an intramedullary wire and resembles the most common bone repair process, through cartilaginous callus formation.

This protocol describes a surgical procedure for the establishment of a diaphyseal fracture in the femur of mice, which is stabilized with an intramedullary wire, for fracture healing studies.

إنشاء نموذج كسر عظم الفخذ الحجابي في الفئران

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age ...