עבודה זו נתמכה על ידי מענקי משרד ההגנה (משרד ההגנה) לנו צבא המחקר הרפואי ואת מסמכי הפקודה (USAMRMC) Congressionally ביים רפואי מחקר תוכניות (CDMRP) (PR121604) ואת מוסדות לאומיים של דלקת מפרקים השלד והשרירים מחלות (NIAMS), AR068332 NIH R01 כדי שי אילון Uma העור.

ההליך הבא בוצעה באישור אינדיאנה אוניברסיטת בית הספר של רפואה מוסדיים חיה טיפול ועל שימוש הוועדה (IACUC). כל הישרדות ניתוחים בוצעו בתנאים סטריליים, כפי שתואר על ידי המנחים NIH. כאב וסיכון של זיהומים היו מנוהלים עם נאות משככי כאבים ואנטיביוטיקה כדי להבטיח תוצאות מוצלחות.
1. הכנה והרדמה
<ol><li>שוקל את העכבר, עזים ומתנגד זה עם תערובת של קטאמין (100 מ ג/ק ג) חריגות השירותים הווטרינריים (10 מ"ג/ק"ג) מנוהל באמצעות המסלול (I.P.) בקרום הבטן. הנח את העכבר בכלוב ריק ולנטר אותה עד זה הוא תחת תרופות הרגעה.</li>
	<li>ודא כי העכבר מורדמת באמצעות רפלקס קמצוץ הבוהן. להחיל משחה אופטלמולוגיות את עיניו כדי להגן עליהם מפני מתייבשת.</li>
	<li>הסר את הפרווה של האיבר הנכון. נגב למטה באתר כירורגית עם יוד מבוססי סקראב ו- 70% אתנול. להשתתף באתר כירורגית מתחיל במרכז הברך ועושה סריקה עגולה כלפי חוץ. חזור על זה 3 x עם המדים טריים, המסתיימים 70% אתנול.</li>
	<li>מחלקים מנה לפני הניתוח של הבופרנורפין הידרוכלוריד שיכוך כאבים (0.03 נקודות מ"ג/ק"ג) subcutaneously לניהול כאב לאחר הניתוח מיידית.</li>
	<li>הנח את העכבר על כרית החימום מכוסה בפד סטרילי כירורגי.</li>
</ol>2. הגישה כירורגי
הערה: לפני השבר, המשקל וגובה טיפה את הנתונים באופן אמפירי ייקבע עבור זן ספציפי, גיל, מין העכברים לפני הניתוח. הליך כירורגי זה ממוטב עכברים זכרים C57BJ6 רוב בגיל 10 שבועות.
<ol><li>הנח את העכבר על גבו, להגמיש את הברך של הרגל פעיל. באמצעות להב סכין, עושים חתך 1.5 ס מ ממורכז מעל הברך.</li>
	<li>תחסיר רוחבית של צלחית באמצעות מלקחיים לחשוף בקצה הדיסטלי של עצם הירך. הכנס מחט תת-עורית של פלדת אל-חלד זמן 25-מד ב 1.5 - במרכז החריץ מבט, לאורך כל התעלה מדולרי באופן רטרוגרדית ודרך הסוף הפרוקסימלית של עצם הירך. קח רנטגן כדי להבטיח את המיקום הנכון של ה-pin. הערה: המחט לצאת בצד הגבי של העכבר כדי ליצור נתיב עבור guidewire.</li>
	<li>עוברים guidewire 36-מד זמן טונגסטן 4 - פנימה דרך הפיר של המחט, הזנת באמצעות ה-hub-בעצם הירך והיוצאים השיקוע בצד הגבי של העכבר.</li>
	<li>בעקבות הצבת מוצלחת guidewire, הסר בזהירות את מחט בקוטר 25 על ידי משיכה עדינה על ה-hub תוך החזקת האיבר, את guidewire במקום. לאשר את מיקום guidewire על ידי צילום רנטגן.</li>
	<li>להחזיק משקל 391 g מגובה של 34.6 ס מ מעל התקליטור ההשפעה (איור 1 א'). מיקום עצם הירך אופקית על פני שני תומכים נקודות, כך האזורים intertrochanteric ו- supracondylar של עצם הירך לנוח על התמיכה סדנים (איור 1B) ואת הצד הלטראלי של האיבר פונה נקודת טעינה (איור 1C ). ירידה במשקל, הסר בזהירות את העכבר מהמכשיר מיד לאחר השבר.</li>
	<li>לאשר את מיקום השבר על ידי צילום רנטגן.</li>
	<li>הכנס את הצנרור hypodermic נירוסטה 24-מד מעל guidewire כדי לייצב את עצם הירך שבורה. הערה: יישום זה עשוי לדרוש כוח כלשהו כפי בנקודת הכניסה היה שנוצר באמצעות מחט של קוטר קטן יותר. ההפרש בין קוטר יעיל מונע העברה פוטנציאלית של המוט 24-מד עד הסוף הפרוקסימלית של עצם הירך. העומק של הכניסה ניתן לחוש באופן ידני כפי הצנרת בוטה פוגש את עצם קורטיקלית הירך.</li>
	<li>לאשר את המיקום של מוט פלדה וייצוב של עצם הירך שבורה על ידי צילום רנטגן לפני הסרת את guidewire.</li>
	<li>חותכים את הצנרור עודף בקצה הדיסטלי של עצם הירך באמצעות מספרי התיל. לקבור את הצנרת חשופה מתחת לפני השטח של condyles באמצעות מלקחיים להפעיל כוח כלפי מטה עדין, נזהר שלא לנקוע את הברך.</li>
	<li>למקם מחדש את עצם הפיקה באמצעות מלקחיים. סגירת החתך בתפר שנספג 5-0.</li>
</ol>3. ניהול לאחר הניתוח
<ol><li>בעקבות הניתוח, העכברים עלול להיות מוזרק עם µL עד 500 של סטרילי מלוחים דרך המסלול I.P. כדי לסייע להם ההחלמה לאחר הניתוח שלהם.</li>
	<li>לפקח על החיות על המיטה שחזור מחוממת עד שהן יתעוררו מהניתוח. לאחר פעולות כירורגיות, לחזור להם את הכלוב שלהם.</li>
	<li>ממשיכים לעקוב מקרוב אחר העכברים במשך מספר ימים לאחר הניתוח כדי להבטיח הם מחלימים כראוי. ולזכות ניידות. לנהל הבופרנורפין הידרוכלוריד שיכוך כאבים (0.03 נקודות מ"ג/ק"ג) subcutaneously כל 6 שעות במשך 3 ימים לאחר הניתוח, ועל פי הצורך לאחר מכן. הימנע משימוש תרופות אנטי דלקתיות לא סטרואידיות (NSAIDs) כמו הם הוכחו לפגום עצם ריפוי לאחר הניתוח.</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>

המחברים של כתב יד זה אין לחשוף. מחברים נוספים המדינה, כי אין הגבלות על גישה מלאה כל החומר המשמש במחקר דיווחו על כתב יד זה.

המטרה של הליך כירורגי היא לייצר מתוקננת שברי הירך סגור בעכברים. יתרון מפתח של מודל זה הוא כי קיבוע פנימי מתרחש לאחר הדור של השבר, ובכך למנוע של אפוזיציה של המוט אורתופדיים. אולי ההיבט הקריטי ביותר של פרוטוקול זה הוא הדור של שבר רוחבי סטנדרטית ב midshaft הירך, כמו הגיאומטריה שבר תלויה הכוח כיפוף ...

שברים הם בין הפציעות הנפוצות המתרחשות במערכת השלד והשרירים, משויכים נטל חברתי-כלכלי עצום, כולל עלויות הטיפול מוקרנים כדי לעלות על 25 מיליארד דולר מדי שנה ארצות הברית1, 2. אמנם רוב שברים לרפא ללא תקלות, ריפוי מזוהה עם זמן ההשבתה ניכר ואובדן הפרודוקטיביות. כ- 5-10% בשברים כל תוצאה עיכוב ריפוי או והמעלית, בשל גיל או תנאים אחרים בריאות כרוניות הבסיסית, כגון אוסטיאופורוזיס, סוכרת3,4,5. אין טיפול תרופתי שאושרו על-ידי ה-FDA זמינים כעת לקדם ריפוי עצם יעיל ולקצר את זמן ההחלמה.
שבר הריפוי הוא תהליך מורכב, דינמי מאוד מעורבים התיאום של סוגי תאים מרובים. לפיכך, הבנה מקיפה של האירועים תאית ומולקולרית הקשורים התחדשות העצם חיונית לזיהוי של מטרות טיפוליות להאיץ תהליך זה. כמו עם מחלות אנושיות אחרות, הקמת מודל בעלי חיים מאוד קלה, לשחזור חיוני במחקר של עצם ריפוי. בעלי חיים גדולים, כגון כבשים וחזירים, יש מאפיינים שיפוץ עצם וב ביומכניקה דומים לבני אדם, אבל יקרים, דורשים זמן ההחלמה משמעותי, לא ממושמעים ברצון מניפולציה גנטית6. מצד שני, מודלים בעלי חיים קטנים, כגון חולדות ועכברים, מציעים יתרונות רבים, כולל הקלה של טיפול, עלויות נמוכות של תחזוקה, במחזור הרבייה קצר, זמן ההחלמה קצר יותר7. יתר על כן, הגנום העכבר הוא מלא רציף, המאפשר הדור של משתנים גנטיים מניפולציה מהירה. לכן, העכבר הוא מערכת מודל חזק כדי ללמוד מחלות אנושיות, פציעה, ותיקון8. בבני אדם, מחלות רקע כגון סוכרת אוסטאופורוזיס להגביר את הסבירות של ריפוי מושהית. מספר מודלים קיימים של העכבר הינם זמינים לחקור את ההשפעות של מחלות רקע כגון סוכרת אוסטאופורוזיס על עצם הפגיעה הריפוי. חולים הסובלים מאוסטיאופורוזיס יש היווצרות העצם ירד במידה ניכרת במהלך בשלבים מאוחרים יותר של שבר ריפוי9. Ovariectomized (OVX) עכברים התערוכה אובדן עצם מהירה ועצם עיכוב ריפוי דומה לזה שנצפה באוסטיאופורוזיס בגיל המעבר10,11. בנוסף, דגמים רבים עכבר מסוג אני ואת סוג סוכרת II לחקות את פנוטיפים מסת עצם נמוכה וריפוי שבר לקוי אצל בני11. יתר על כן, שבר מאתר מודלים תשמש פלטפורמה תכליתי ללמוד תהליכים ביולוגיים מורכבים המתרחשים קסם ולחקור אסטרטגיות טיפוליות הרומן המאיצים התחדשות רקמות העצם.
למרות ההבדלים בין מבנה העצמות ומערכת חילוף החומרים, התהליך הכולל של שבר ריפוי נשאר דומה מאוד בעכברים ובבני אדם, שכלל שילוב של endochondral ואת התקשות intramembranous ואחריו עצם שיפוץ. התקשות Endochondral כרוכה בגיוס ובתאים לאזורים פחות מכנית יציב המקיפים את הפער שבר, איפה הם להתמיין chondrocytes יתר, mineralize הסחוס לייצר של קסם רך. הגל השני של ובתאים לחדור את קסם, להבדיל לתוך תאי העצם בוגרת להפריש חדש עצם מטריקס12,13,14,15. במהלך intramembranous התאבנות, אבות על משטחים חידוש ו endosteal ישירות להבדיל לתוך מטריצה הפרשת תאי העצם וכדי להקל על גישור על שבר פער9,11,12 ,13. ביחד, endochondral ואת intramembranous ossifications לגרום להתפתחות קסם קשה, אשר הוא השתקם נוספות לאורך זמן כדי ליצור עצם משני חזק מסוגל לתמוך עומסים מכאניים13,14 ,15. בבני אדם בריאים, תהליך הריפוי לוקח כ- 3 חודשים, לעומת 35 ימים בלבד ב עכברים16.
שבר ריפוי בדרך כלל נחקרה באמצעות מודלים ניתוח פתוח או סגור או17. פתח גישות כירורגיות, כגון הדור של פגם בגודל אנושות או להשלים osteotomy, לתקנן הגיאומטריה לצמצם סטיות הנגרמת על ידי שברים המרוסק והמיקום פציעה. אדוני לשמש מודל מצויין ללמוד את המנגנון הבסיסי מאחורי והמעלית כי הריפוי מתעכב לעיתים קרובות לעומת שברים סגורים. יתר על כן, נדרש קיבוע חיצוני נוקשה כדי לייצב את העצם osteotomized, כלומר שההתחדשות תלויות בעיקר התקשות intramembranous. גישות ניתוח פתוח להשתמש בהתקנים כגון מסמרים נעילה, pin-קטעי פלטות נעילה כדי לספק יציבות צירית, המסתובבת על האיבר השבור; עם זאת, מכשירים כאלה יקרים, דורשת באופן משמעותי יותר זמן הניתוח18,19,20,21. מצד שני, מודלים סגורים התייצבו עם מכשיר קיבעון לשדי פשוטה, המאפשר יציבות מספיק לעורר ריפוי endochondral. כתוצאה מכך, שבר סגור מודלים לא בקלות לחקות את התנאים של הלא-האיגוד. טכניקות קיבוע פנימי, כגון לשדי סיכות, מסמרים, ברגים דחיסה, הם יתרון כפי שהם זולים, קל לשימוש, ולצמצם את זמן הניתוח21,22,23. במקרים מסוימים, סיכות לשדי מוכנסים לפני השבר, אך הכיפוף של ה-pin לשדי יכול להוביל אפוזיציה או תזוזה של עצם הירך שבורה, לתרום בגודל משתנה קסם וריפוי. גאומטריה והמיקום שבר הם יותר קשה לתקנן במודלים סגורה, כמו הם נוצרים באמצעות התקן השלשה כיפוף, שבו משקל יוסב על diaphysis. עם זאת, הטכניקה הנכונה, גישה כירורגית זו מציעה תוצאות מהירה ועקבית. יתר על כן, המודל שבר סגור משמש ככלי הרלוונטית קלינית ללמוד שברים שנגרמו על ידי כוח גבוה ההשפעה או מכאניים22.
פרוטוקול כירורגי זה הותאמה מפעולות שתואר לעיל באמצעות pin אורתופדיים לייצב את עצמות הירך שבורה חולדות, עכברים22,24,25. ראשית, המחט לשדי של קוטר קטן מוחדר דרך החריץ intracondylar להקים נקודת כניסה ולאחר guidewire הוא הציג לפני יצירת שבר רוחבי ב midshaft הירך באמצעות שלוש-נקודת הכובד תלוית כיפוף התקן. בעקבות הדור מוצלחת של הירך שבר סגור, מעוגנת מוט של קוטר גדול יותר מעבר לגדר מדריך לייצב את עצם הירך שבורה. בשיטה זו מונע את הסיכון הריפוי מתעכב הנגרמת על ידי אפוזיציה של ה-pin לשדי במהלך השבר, כמו מיקום השבר שלאחר רוד מאפשר לייצוב מיקום מחדש, אופטימיזציה של עצם הירך הפגוע.

<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

שברים בעצמות להטיל נטל חברתי-כלכלי עצום על חולים, בנוסף כדי להשפיע באופן משמעותי את איכות חייהם. אסטרטגיות טיפוליות אשר לקדם ריפוי עצם יעיל הן לא קיים ביקוש גבוה. לשחזור ויעילים מודלים חייתיים של ריפוי שברים נדרשים להבין תהליכים ביולוגיים מורכבים הקשורים התחדשות העצם. מודלים של שבר ריפוי בעלי חיים רבים נוצרו עם השנים; עם זאת, מודלים שבר מאתר שהתגלו לאחרונה כמו כלים רבי-עוצמה ללמוד ריפוי עצם. פותחו מגוון דגמים פתוחים וסגורים, אך המודל סגור בשביליאתה לא רואה שיש בולטת כמו שיטה פשוטה ליצירת תוצאות מהירה לשחזור באופן רלוונטי מבחינה פיזיולוגית. המטרה של פרוטוקול כירורגי זה היא ליצור חד צדדית שברי הירך סגור בעכברים וכדי להקל על ייצוב לאחר שבר של עצם הירך על-ידי הוספה של פלדה מוט. למרות התקנים כגון מסמר או בורג מציעים ציריים יותר ויציבות המסתובבת, השימוש מוט מספקת ייצוב מספיק לתוצאות ריפוי עקבי ללא בהפקת ליקויים חדשים ברקמת העצם או פגיעה בקרבת מקום רך רקמות. הדמיה רדיוגרפי משמש כדי לעקוב אחר ההתקדמות של היווצרות קסם, האיחוד גרמיות ו שיפוץ עוקבות של קסם הגרמי. תוצאות הריפוי העצמות בדרך כלל המשויך הכוח של העצם נרפא, נמדד עם בדיקות הכיווניות. עדיין, הבנת האירועים תאית ומולקולרית מוקדם הקשורים תיקון שבר היא קריטית במחקר של התחדשות רקמות העצם. דגם סגור בשביליאתה לא רואה שיש אצל עכברים עם קיבוע לשדי משמש פלטפורמה מושכת ללמוד ריפוי שבר עצם ולהעריך אסטרטגיות טיפוליות כדי להאיץ ריפוי.

יישום מוצלח של הליך כירורגי אובחן רדיוגרפי הדמיה. השלבים החשובים כוללות החדרת המחט של לשדי, הצבת חוט מדריך, את אינדוקציה של שבר רוחבי של midshaft הירך, וכן ייצוב נכונה עם מוט (איור 2 אאני - 2Aiv). התקדמות הריפוי קסם שבר אובחן תמונות רדיוגרפי שבוע?...

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

המודל מאתר סגור בשביליאתה לא רואה שיש הוא כלי עוצמתי ללמוד ריפוי השבר ואסטרטגיות טיפוליים חדשניים כדי להאיץ התחדשות העצם. המטרה של פרוטוקול כירורגי זה היא לייצר חד צדדית שברי הירך סגור בעכברים באמצעות של פלדה מוט. לייצב את עצם הירך.

הדור של שברי הירך סגור בעכברים: מודל ללמוד ריפוי עצם

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. המודל מאתר סגור בשביליאתה לא רואה שיש הוא כלי עוצמתי ללמוד ריפוי השבר ואסטרטגיות טיפוליים חדשניים כדי להאיץ התחדשות העצם. המטרה של פרוטוקול כירורגי זה היא לייצר חד צדדית שברי הירך סגור בעכברים באמצעות של פלדה מוט. לייצב את עצם הירך.

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.

Pseudofracture: טראומה חריפה היקפיים דגם רקמות

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.

דגם פגם עצם הירך קריטית בגודל פשוט בעכברים

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.

הקמת דגם פגם קריטי בגודל הירך מגזרית עכברים מיוצב על ידי פלייט 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 ...

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.

מסמר נעילת intramedullary עבור קיבוע סטנדרטי של Osteotomies עצם הירך כדי לנתח רגיל ופגום עצם ריפוי עכברים

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.

דגם העכבר של כירורגיה אורתופדית ללמוד לאחר הניתוח בתפקוד הקוגניטיבי ו התחדשות רקמות

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.

מודל פולשנית לניתוח שבר Endochondral ריפוי בעכברים בתנאים מתוקננים ביו-מכני

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.

שבר מכשיר עיצוב ואופטימיזציה פרוטוקול עבור שברים סגורים מיוצב מכרסמים

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.

פרוטוקול לפיתוח מודל אוסטאוטומיה של עצם הירך בחולדות ויסטאר אלבינו

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.

שבר רוחבי של עצם הירך של העכבר עם פין מייצב

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.

ביסוס מודל שבר עצם הירך הדיאפיזי בעכברים

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