Die Etablierung von kalvarialen, naht-knöchernen Kompositdefekten bei Ratten: Ein standardisiertes Modell für die Untersuchung der nahtregenerativen Therapie

Zusammenfassung

Wir beschreiben die detaillierten chirurgischen Abläufe von Schädeldach-Naht-Knochen-Kompositdefekten bei Ratten und untersuchen die kurz- und langfristigen Prognosen des Modells. Unser Ziel ist es, ein standardisiertes Modell für die Entwicklung nahtregenerativer Therapien zu entwickeln.

Zusammenfassung

Großflächige Schädelbaddefekte fallen oft mit einer Rissbildung der Schädelnaht zusammen, was zu Beeinträchtigungen bei der Wiederherstellung der Schädeldefekte und der Schädelentwicklung führt (letztere tritt im sich entwickelnden Schädel auf). Das Fehlen eines standardisierten Modells behindert jedoch den Fortschritt bei der Erforschung nahtregenerativer Therapien und stellt eine Herausforderung für die Durchführung vergleichender Analysen über verschiedene Studien hinweg dar. Um dieses Problem zu lösen, beschreibt das aktuelle Protokoll den detaillierten Modellierungsprozess von kalvarialen Naht-Knochen-Kompositdefekten bei Ratten.

Das Modell wurde erstellt, indem rechteckige Löcher in voller Dicke von 4,5 mm × 2 mm über die koronalen Nähte gebohrt wurden. Die Ratten wurden euthanasiert und die Schädelproben wurden postoperativ an Tag 0, Woche 2, Woche 6 und Woche 12 entnommen. μCT-Ergebnisse von Proben, die unmittelbar nach der Operation entnommen wurden, bestätigten die erfolgreiche Etablierung des Naht-Knochen-Kompositdefekts, bei dem die koronale Naht und das angrenzende Knochengewebe entfernt wurden.

Daten aus der 6^. und 12^. postoperativen Woche zeigten eine natürliche Heilungstendenz, damit sich der Defekt schließt. Die histologische Färbung bestätigte diesen Trend weiter, indem sie vermehrt mineralisierte Fasern und neuen Knochen im Defektzentrum zeigte. Diese Befunde deuten auf eine fortschreitende Nahtfusion im Laufe der Zeit nach Schädelmarksdefekten hin, was die Bedeutung therapeutischer Interventionen für die Nahtregeneration unterstreicht. Wir gehen davon aus, dass dieses Protokoll die Entwicklung von nahtregenerativen Therapien erleichtern wird, indem es neue Einblicke in die funktionelle Wiederherstellung von Schädelbergdefekten bietet und unerwünschte Folgen im Zusammenhang mit Nahtverlust reduziert.

Einleitung

Schädelnähte sind dichte faserige Verbindungen zwischen Schädelknochen, die als Gelenke dienen, um leichte Schädelbewegungen zu erleichtern und ein schützendes Polster für das Gehirn unter Druck zu bieten¹. In den letzten Jahren hat die Forschung verstärkt die zentrale Rolle von Schädelnähten bei der Schädelentwicklung, der kraniofazialen Homöostase und dem inhärenten osteoreparativen Potenzial hervorgehoben 2,3,4,5,6,7,8.

Protokoll

Alle tierexperimentellen Verfahren in dieser Studie wurden von der Ethikkommission der West China School of Stomatology der Universität Sichuan überprüft und genehmigt (WCHSIRB-D-2021-597). Insgesamt 12 (3 Ratten zu jedem der vier Zeitpunkte) Sprague-Dawley (SD) Ratten (männlich, 300 g, 8 Wochen alt) wurden aus einer kommerziellen Quelle gewonnen (siehe Materialtabelle).

1. Präoperative Vorbereitung

1. Chirurgische Artikel
   1. Bereiten Sie chirurgische Instrumente vor, die in Abbildung 1A dargestellt sind, einschließlich einer gebogen....

Diskussion

Konventionelle Modelle von Schädeldefekten, unabhängig davon, ob sie Schädelnähte beinhalten oder nicht, konzentrieren sich in erster Linie auf die Reparatur von Hartgewebe und vernachlässigen oft die vitale Regeneration des Nahtmesenchyms^19,20. In der Nahtregenerationsforschung führten frühere Modelle, wie die von Mardas et ^al.15,16, die einen Trepanbohrer verwend.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
4% paraformaldehyde	Biosharp	BL539A
2% Iodophor solution	Chengdu Jinshan Chemical Reagent Co., Ltd.	None
75% Ethanol	Chengdu Jinshan Chemical Reagent Co., Ltd.	None
Cotton balls	Haishi Hainuo Group Co., Ltd.	None
Cotton swabs	Lakong Medical Devices Co.,	None
Curved forceps	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None
Dataviewer and Ctan software for residual defect volume assessments	Bruker	None
Dental low-speed round burs	Dreybird Medical Equipment Co., Ltd.	RA3-012 RA1-008
Disposable sterile scalpel	Hangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd.	None
Disposable syringes (22 G)	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	SB1-089(IX)
Electric shaver	JASE	BM320210
Ethylene Diamine Tetraacetic Acid (EDTA)	BioFroxx	1340GR500
Hematoxylin and Eosin Stain Kit	Biosharp	BL700B
Irrigation needle (23 G)	Sichuan New Century Medical Polymer Products Co., Ltd.	None
Low-speed handpiece	Guangzhou Dental Guard Technology Co., Ltd.	None
Masson’s Trichrome Stain Kit	Solarbio	G1340
Medical non-woven fabrics	Henan Yadu Industrial Co., Ltd.	None
Micro-computed tomography (µCT)	Scanco Medical AG	µCT45
Mimics 20.0 for cross-sectional images	Materialise	None
Needle holders	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None
Periosteal elevator	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None
Saline solution	Sichuan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd.	None
Scanco medical visualizer software for 3D image reconstruction	Scanco Medical AG	None
SPSS Statistics 20.0 for statistical analysis	IBM	None
Sprague-Dawley rats	Byrness Weil Biotech Ltd	None
Straight Scissors	Chengdu Shifeng Co., Ltd.	None
Surgical Motor	MARATHON	N3-140232
Surgical sutures (3-0 monofilament)	Hangzhou Huawei Medical Supplies Co., Ltd.	None