A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
אנו מתארים את ההליכים הכירורגיים המפורטים של פגמים מרוכבים בתפרים קלבריאליים גרמיים בחולדות, לצד החקירות של הפרוגנוזות קצרות הטווח והארוכות של המודל. אנו שואפים לבנות מודל סטנדרטי לפיתוח טיפולים בתפרים-רגנרטיביים.
פגמים קלווריאליים בקנה מידה גדול עולים לעתים קרובות בקנה אחד עם הפרעה בתפר הגולגולת, מה שמוביל לליקויים בשיקום פגם קלווריאלי ופיתוח גולגולת (האחרון מתרחש בגולגולת המתפתחת). עם זאת, היעדר מודל סטנדרטי מעכב את ההתקדמות בחקירת טיפולים רגנרטיביים בתפרים ומציב אתגרים לביצוע ניתוחים השוואתיים על פני מחקרים שונים. כדי לטפל בבעיה זו, הפרוטוקול הנוכחי מתאר את תהליך המידול המפורט של פגמים מרוכבים בתפר קלבריאלי גרמי בחולדות.
המודל נוצר על ידי קידוח חורים מלבניים בעובי מלא בגודל 4.5 מ"מ × 2 מ"מ על פני התפרים העטרתיים. החולדות עברו המתת חסד, ודגימות הגולגולת נלקחו לאחר הניתוח ביום 0, בשבוע 2, בשבוע 6 ובשבוע 12. תוצאות μCT מדגימות שנאספו מיד לאחר הניתוח אישרו את ההקמה המוצלחת של הפגם המרוכב התפר-גרמי, הכולל את הסרת התפר העטרתי ורקמות העצם הסמוכות.
נתונים מהשבועותה-6 וה-12 שלאחר הניתוח הדגימו נטיית ריפוי טבעית לסגירת הפגם. צביעה היסטולוגית אימתה מגמה זו עוד יותר על ידי הצגת סיבים מינרליים מוגברים ועצם חדשה במרכז הפגמים. ממצאים אלה מצביעים על איחוי תפרים מתקדם לאורך זמן בעקבות פגמים קלווריאליים, ומדגישים את חשיבות ההתערבויות הטיפוליות להתחדשות התפרים. אנו צופים כי פרוטוקול זה יקל על פיתוח טיפולים לחידוש התפרים, ויציע תובנות חדשות לגבי שיקום תפקודי של פגמים קלווריאליים והפחתת התוצאות השליליות הקשורות לאובדן תפרים.
תפרים גולגולתיים הם קשרים סיביים צפופים בין עצמות הגולגולת, הפועלים כמפרקים כדי להקל על תנועת גולגולת קלה ומספקים כרית מגן למוח תחת לחץ1. בשנים האחרונות, מחקר מוגבר הדגיש את התפקיד המרכזי של תפרים גולגולתיים בהתפתחות הגולגולת, הומאוסטזיס גולגולתי, ופוטנציאל אוסטאו-תיקון מובנה 2,3,4,5,6,7,8. בתקופות של צמיחה והתפתחות, תפרים גולגולתיים משמשים כמרכזי הצמיחה העיקריים בגולגולת4. היווצרות עצם חדשה מתרחשת בחזיתות האוסטאוגניות משני צידי התפרים, בעוד התאים בתוך התפרים שומרים על מצב מזנכימלי בלתי ממוין, מה שמבטיח התרחבות מאוזנת של הגולגולת לצד צמיחת המוח1. אובדן התפרים הגולגולתיים בשלב זה גורם לפער בין צמיחת הגולגולת והמוח, מה שמוביל לבעיות חמורות כמו פגיעות מוחיות, הידרוצפלוס, לחץ תוך גולגולתי מוגבר ותפקוד קוגניטיבילקוי 3,9.
חוץ מזה, תפרים גולגולתיים לשחק תפקיד מכריע בקביעת הפרוגנוזה של פגמים calvarial 5,7,10. פוטנציאל ההתחדשות על פני השטח הקלוואריאלי מפוזר באופן לא אחיד, כאשר תפרים גולגולתיים מראים יכולות טובות להפליא בהשוואה לאזורים שאינם תפרים10,11. מחקר אחד מצביע על כך שמהירות ריפוי הפגם הקלוואריאלי נמצאת בקורלציה הפוכה עם המרחק בין תפר הגולגולת לאתר הפציעה10. באופן ספציפי, הסרת תפרים קורונליים ו sagittal מוביל לאי ריפוי של פגמים עצם קודקודית7, תוך הדגשת הצורך של התחדשות התפרים פגמים calvarial. עם זאת, ההתמקדות של המחקרים הנוכחיים היא בעיקר על שיקום של מבנה גלוסקמה גולגולתית תוך הזנחת התחדשות של mesenchyme התפרים.
באשר להתקדמות בהתחדשות התפרים, נצפו תוצאות מבטיחות עם השתלת דשי עצם המכילים תפרים, תאי גזע מזנכימליים (MSC) וביו-חומרים מלאכותיים. כאשר הושתלו דשי עצם עם תפרים בפגמים קלווריאליים, הם השתלבו בהצלחה והחלימו, בניגוד לאלה ללא תפרים המציגים חוסר איחוד וחוסר יכולת ליצור פריאוסטאום, דורה מאטר או אוסטיאוציטים5. כמו כן, השתלת MSCs שמקורם במח עצם לתוך פגמים מרוכבים של תפר גרמי קלת הקלה על היווצרות רווחים דמויי תפר12. יש לציין כי מחקר שנערך לאחרונה הדגיש את המימוש של התחדשות התפרים עם Gli1+ MSCs, המאפשר בקרת לחץ תוך גולגולתי, תיקון עיוות גולגולת ותפקוד נוירו-קוגניטיבי משופר13. ככל שהרפואה הרגנרטיבית וההנדסה הביו-רפואית מתפתחות, החוקרים מתמקדים יותר ויותר בביו-חומרים של הנדסת רקמות בשל תכונותיהם הניתנות להתאמה אישית14. יש לציין כי קרומי פוליטטרה-פלואוראתילן הוכחו כיעילים בשחזור עצם גולגולתית ותפר מזנכימה בו זמנית15,16.
עם זאת, במחקר הקרניופציאלי חסרים מודלים מבוססים לחקר טיפולים רגנרטיביים מזנכימליים בתפרים, בניגוד למודלים בוגרים יחסית בתיקון רקמות אחרות כגון עצם, עור, סחוס ושרירים17. היעדר מודל סטנדרטי מגביל את המחקר של טיפולים תפרים-רגנרטיביים ומקשה על ביצוע ניתוח השוואתי בין מחקרים שונים. לכן, המחקר שלנו קבע פגם מעשי וניתן לשחזור בתפר קלבריאלי-גרמי מרוכב של חולדה. באמצעות שיטה זו, אנו שואפים לפתח התערבויות קליניות מתאימות לשחזור תפר גולגולתי, תוך מתן נקודות מבט חדשות על תיקון פונקציונלי של פגמים קלווריאליים והפחתת תוצאות שליליות הנובעות מאובדן תפרים.
כל ההליכים בבעלי חיים במחקר זה נבדקו ואושרו על ידי הוועדה האתית של בית הספר לסטומטולוגיה במערב סין, אוניברסיטת סצ'ואן (WCHSIRB-D-2021-597). בסך הכל התקבלו 12 (3 חולדות בכל אחת מארבע נקודות הזמן) חולדות Sprague-Dawley (SD) (זכר, 300 גרם, 8 שבועות) ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים).
1. הכנה טרום ניתוחית
2. תהליך כירורגי
3. טיפול לאחר ניתוח
4. איסוף דגימות וניתוח נתונים
במחקר זה, פגם תפר קלבריאלי-גרמי מרוכב של חולדה נקבע על ידי קידוח חור מלבני בגודל 4.5 מ"מ x 2 מ"מ לרוחב התפר העטרתי. האיור הסכמטי הכירורגי ותרשים זרימת המחקר מתוארים באיור 3. התמונה התלת-ממדית ותצוגת החתך של דגימות 0 ימים לאחר הניתוח, כלומר דגימות שנאספו מיד לאח?...
מודלים קונבנציונליים של פגם קלווריאלי, בין אם מעורבים בהם תפרים גולגולתיים ובין אם לאו, מתרכזים בעיקר בתיקון רקמות קשות, ולעתים קרובות מזניחים את ההתחדשות החיונית של מזנכימה של התפרים19,20. במחקר התחדשות תפרים, מודלים קודמים, כמו אלה של Mardas ...
למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר.
מחקר זה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין 82100982 (F.L.), 82101000 (H.W.), 82001019 (B.Y.), מחלקת המדע והטכנולוגיה של מחוז סצ'ואן 2022NSFSC0598 (B.Y.), 2023NSFSC1499 (H.W.) ומימון מחקר מבית הספר / בית החולים לסטומטולוגיה של מערב סין אוניברסיטת סצ'ואן (RCDWJS2021-5). איור 3 נוצר באמצעות Biorender.com.
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 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved