Utilisation de souris knock-out Stat3 inductibles spécifiques à la lignée ostéoblastique pour étudier le remodelage osseux alvéolaire pendant le mouvement des dents orthodontiques

Résumé

Cette étude fournit un protocole pour l’utilisation de souris knock-out Stat3 inductibles spécifiques à la lignée ostéoblastique pour étudier le remodelage osseux sous force orthodontique et décrit des méthodes d’analyse du remodelage osseux alvéolaire pendant le mouvement orthodontique des dents, mettant ainsi en lumière la biologie mécanique squelettique.

Résumé

L’os alvéolaire, avec un taux de renouvellement élevé, est l’os le plus activement remodelant du corps. Le mouvement orthodontique des dents (OTM) est un processus artificiel courant de remodelage osseux alvéolaire en réponse à une force mécanique, mais le mécanisme sous-jacent reste insaisissable. Des études antérieures n’ont pas été en mesure de révéler le mécanisme précis du remodelage osseux dans le temps et l’espace en raison de restrictions liées aux modèles animaux. Le transducteur de signal et activateur de la transcription 3 (STAT3) est important dans le métabolisme osseux, mais son rôle dans les ostéoblastes pendant l’OTM n’est pas clair. Pour fournir des preuves in vivo que STAT3 participe à l’OTM à des moments spécifiques et dans des cellules particulières pendant l’OTM, nous avons généré un modèle murin knock-out Stat3 spécifique à la lignée d’ostéoblastes induit par le tamoxifène, appliqué une force orthodontique et analysé le phénotype osseux alvéolaire.

La micro-tomodensitométrie (Micro-TDM) et la stéréomicroscopie ont été utilisées pour accéder à la distance OTM. L’analyse histologique a sélectionné la zone située à l’intérieur de trois racines de la première molaire (M1) dans la section transversale de l’os maxillaire comme région d’intérêt (ROI) pour évaluer l’activité métabolique des ostéoblastes et des ostéoclastes, indiquant l’effet de la force orthodontique sur l’os alvéolaire. En bref, nous fournissons un protocole pour l’utilisation de souris knock-out Stat3 inductibles spécifiques à la lignée ostéoblastique pour étudier le remodelage osseux sous force orthodontique et décrivons des méthodes d’analyse du remodelage osseux alvéolaire pendant l’OTM, jetant ainsi un nouvel éclairage sur la biologie mécanique squelettique.

Introduction

Il est généralement connu que l’os est soumis à une reconstruction constante tout au long de la vie, en réponse à des forces mécaniques selon la loi de Wolff ^1,2. Une stimulation mécanique appropriée, telle que la gravité et l’exercice quotidien, maintient la masse osseuse et la force et prévient la perte osseuse en stimulant à la fois les ostéoblastes et les ostéoclastes. Les ostéoclastes, responsables de la résorption osseuse 3,4,5,6,7, et les ostéoblastes, responsables de la formation osseuse

Protocole

Toutes les méthodes impliquant des animaux décrites ici ont été approuvées par le comité d’éthique de l’Hôpital du Neuvième Peuple de Shanghai, École de médecine de l’Université Jiao Tong de Shanghai (n° 82101048).

1. Établissement de souris knock-out Stat3 inductibles spécifiques à la lignée des ostéoblastes

NOTE : Les souris Stat3 fl^/fl ont été obtenues commercialement ; la souche Col1α2^CreERT2était un cadeau (voir le tableau des matériaux pour tous les détails). Des granulés de nourriture et de l’eau normalisés pour tous les anima....

Discussion

La malocclusion étant l’un des troubles bucco-dentaires les plus courants, affectant la respiration, la mastication, la parole et même l’apparence, la demande d’orthodontie augmente de jour en jour, l’incidence passant de 70 % à 93 % selon une précédente enquête épidémiologique^31,32. Comment accélérer le remodelage osseux alvéolaire pour augmenter l’efficacité du traitement orthodontique en toute sécurité est devenu un sujet brûlant dans .......

matériels

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