著者は、原稿の彼女の貴重なコメントをレナBiziosに感謝したいです。

倫理に関する声明：本研究で使用したマウスは、「実験動物の管理と利用」のための欧州委員会（指令63分の2010 / EUと欧州条約ETS 123）によって公表ガイドラインに従って処理しました。実験プロトコルは、医学Lariboisièreサン・ルイの教員の倫理委員会（CEEA LV / 2010-01-04）によって承認されました。 1.動物<ol><li> （10週齢）無胸腺マウスを使用してください。陰性対照群として、空のままに欠陥を持つ6匹のマウスの最小数を使用してください。 </li></ol> 2.足場の準備<ol><li> 同系移植片の準備 <ol><li> 6匹の動物の最小数と対照群を提供するために、欠陥を埋めるために、骨の同系移植を使用します。 </li><li> 「空のままに欠陥や「サンゴ骨格」グループで満たされた欠陥のいずれかに属するマウスから大腿骨を摘出し、収穫することにより、骨同系移植片を得る（第ある骨同系移植片）11を収集するために余分な動物の使用を回避します。 </li><li>リン酸緩衝生理食塩水（PBS）で切除された骨をフラッシュし、湿ったガーゼの圧縮を使用して無菌に保ちます。 </li></ol></li><li> サンゴ骨格の準備 <ol><li> ミドリイシ属 ：天然サンゴから作られている足場を使用してください。サンゴ外骨格キューブ、6匹の動物の最小の潜在的な骨代用として3×3×3ミリメートル。 </li><li>手で筒状（;直径2mm 3.5高さ）への各サンゴキューブを彫ります。 </li><li> （20分間121°C）オートクレーブで各足場を殺菌、滅菌PBSでそれを洗って、マウスに移植する前に24時間完全培地（α-MEM）でそれを浸し。 </li></ol></li></ol> 3.麻酔手続きと鎮痛<ol><li>ブプレノルフィンの皮下注射（0.1ミリグラム/ kgの動物の体重）による予防的鎮痛、麻酔の前に15分を提供します。 </li><li>動物に軟膏を適用します。動物が麻酔下にある間目は30分毎に乾燥を防ぐために。 </li><li>低体温症を防ぐために、加温パッドの上にマウスを置きます。 </li><li> 外科手術中に麻酔や鎮痛 <ol><li>腹腔キシラジン（8mg / kg）とケタミン（100mg / kg）を含む溶液を注入します。 </li><li>フロー・バイ（50ml /分）を介して酸素を届けます。 </li><li>有害刺激（ 例えば 、しっかりとつま先のピンチ）への良好な筋弛緩と動物の応答の欠如が存在することによって麻酔の十分な深さを確認してください。 </li><li>皮下微生物の予防としてのエンロフロキサシンの単回投与（0.05ミリグラム/キログラム）を注入します。 </li></ol></li><li> 術後鎮痛 <ol><li>ブプレノルフィンの皮下注射（0.1mg / kg）3日間連続して12時間ごとにより術後鎮痛を提供します。 </li></ol></li><li> 画像診断手順中に麻酔 <ol><li> anesthetizinにマウスを置きますグラムボックス、次に誘導し、それぞれ、酸素で約4％、2％イソフルランを用いて麻酔を維持します。 </li><li>良い動物の筋肉の弛緩と運動の欠如によって麻酔の十分な深さを確認してください。 </li></ol></li><li> 回復条件 <ol><li>完全に回復するまで加温パッドの上にマウスを保ちます</li><li>それは手術後胸骨横臥位を維持するのに十分な意識を取り戻したまで無人の動物を放置しないでください。 </li><li>完全に回復するまで、他の動物の会社に手術を受けた動物を返さないでください。 </li></ol></li><li> 術後条件 <ol><li> 3日目の後にケージに4によってマウスをホストする最初の3日間で別々にマウスをホストします。 </li><li>水と適合した食品を自由に提供します。術後期間を通じて任意の活動制限なし、重量クマにマウスを許可します。 </li></ol></li></ol> 4.外科的手順：大腿骨部分欠損モデル11,12 <ol><li>麻酔後、エクステンションの左後肢に腹側横臥位で各マウスを置きます。 </li><li> 5分間、10％ポビドンヨードを使用して、無菌手術のために手足をスクラブした後、滅菌表面を（無菌透明ドレープが処置中に呼吸運動をモニターすることができるようにするために使用されている）を作成するために四肢の下に滅菌ドレープを配置します。ケアは、処置中に手術野の無菌性を維持するために取られます。 </li><li>後膝関節に股関節から延びる、大腿骨の前外側面の上に17ミリ縦皮膚切開 - 15にします。 </li><li> 大腿筋膜を切開、 外側広筋の筋と上腕二頭筋は、大腿骨骨幹の全長を露出させるために筋肉を大腿分割します。注意尾側坐骨神経を維持するように注意すべきであり、遠位関節カプセル（ 図1）。 </li><li>大腿骨骨幹の博覧会を強化するために、必ず、 臀筋と上腕二頭筋は、3 番目の大転子から大腿横断。 </li><li>骨幹の中央に大腿骨の円形の切開を行います。 </li><li> 6ホールのチタンマイクロロッキングプレートを適用します（長い10ミリメートル、幅1.5mm、重量：30 mg）を前方大腿骨側に。 注：円錐筒部に凹んでいるプレートの穴、チタンセルフタッピング固定ネジを受け入れる（2ミリメートル、長、0.47ミリメートル外径、重量：5 mgを、ヘッドねじの下面は、内ロック可能にするためのねじでロックされたときにオフにねじるステムに接続されているプレート穴）。 </li><li> 0.3ミリメートルドリルビットと専用エンジンパワーまたは約500 mWの12 2,500rpmで操作する非専用のエンジンパワー）のいずれかを使用して、プレートの最も近位の穴を開けます。 </li><li>専用のドライバを使用して第1のねじを挿入します （ 図2）それをロックします。 注：トンのアラインメントので、プレートは、この第1のねじを適用することによって決定され、彼は、ねじを挿入する際に大腿骨にプレートを平行に配置することが重要です。 </li><li>ネジ（ 図3）を挿入し、ロックし、同様の方法で、プレートの最も遠位の穴を開けます。 </li><li>他の2つの外側のネジを挿入し、ないロックを行いません。 </li><li>ジーリは内外方向の配向で骨の周りに密接に見た0.22ミリメートルのワイヤを配置し、治具（ 図4）のスロットに挿入します。 </li><li> 2最後のネジのステム上の専用治具を挿入し、プレート（ 図5）の上にそれを適用します。 </li><li>ジーリを使用して、3.5ミリメートル、長半ば骨幹大腿骨切除を行い、熱壊死を防ぐために（無菌の等張食塩水を使用して）、灌漑の下を見ました。外科医のアシスタントは、治具を取りました。外科医が一定の定常張力を加える必要があります。ソーワイヤーをもつれするとワイヤの中央三分の二を使わないように注意すること。元は避けてくださいストレート骨カットを得るためにセスの動き（ 図6）。 </li><li>骨切除後、ジリソーを削除します。軟部組織の損傷を避けるために、一方の側で骨にソーワイヤーの近くをカット。 </li><li>治具を外し、最後の二つのネジ（ 図7）をロックします。 </li><li>いずれかの空の分節の欠陥を残したり、外科的に欠陥の内側に、試験すべき材料を置くことによって、それを埋めます。 </li><li>多量の無菌の等張生理食塩水で手術野をすすぎます。 </li><li>プレートの上にゆるく外側広筋の筋を配置します。単純連続縫合パターンおよび5.0 glycomer 631縫合糸を使用して、筋膜および皮下面を閉じます。 4.0 glycomer 631縫合糸を使用して単純結節縫合パターンで皮膚を閉じます。あるいは、皮膚接着剤を用いて皮膚を閉じることも可能です。 </li></ol>骨再生のインビボアセスメント5. <ol><li>麻酔下のマウスと、X線撮影を行います従来のX線の両方を使用して縦様式で評価（26 kVで10秒間、2倍の倍率、20本/ mmの空間分解能）と高解像度マイクロコンピュータ断層撮影（μCT）。 </li><li> μCT分析のために、（0.8ミリメートルのアルミニウムフィルター、0.7ºの回転ステップ、及び180ºの断層回転を使用して、40ミリ秒の露光時間で、50キロボルト478 MA）36ミクロンの解像度で画像を取得します。常駐ソフトウェアを使用して画像を分析します。 </li></ol>骨再生の6 エクスビボアセスメント<ol><li> 10週間手術後、酸素中でイソフルランを用いて麻酔を誘導し、その後、バルビツール酸の過剰投与（ペントバルビタールの1ミリリットル）の腹腔内注射によってマウスを生け贄に捧げます。 </li><li>大腿骨を切除、筋肉組織を重ねる削除し、4日間、4％パラホルムアルデヒド（pH7.4）中の骨片を固定します。 </li><li>パラホルムアルデヒドのFIXa後の各切除した骨検体からプレートとネジを外しまする。 </li><li> ex vivoで μCT解析 <ol><li> 75％のアルコールを満たしたポリエチレンチューブにそれぞれ切り出し、固定骨を置き、ex vivoで μCTを使用してそれを分析。 </li><li> 、80 kVの100μA（千ミリ秒の露光時間、アルミ0.5フィルタ、および4μmのカメラの画素サイズ（7ミクロンのボクセルサイズで2400 X 4000）で0.9ºの各回転増分の平均4つのフレームを画像を取得します。 </li><li>常駐ソフトウェアとのハミングフィルタ逆投影を用いた3次元画像（13ミクロンの平均ボクセルサイズ）を再構成します。 </li><li>骨形成の定量分析のために、欠陥に対応する注目の決定と一貫性のある地域の鉱化組織（45グレースケール指数の低い灰色のしきい値と240グレースケール指標の上位グレーしきい値）の容積を得るために、常駐ソフトウェアを使用しています。 </li><li>同じREGで各マウスについて同様に分析を実行します関心のイオン。 </li><li>骨癒合率とグループ間の関心領域における鉱化組織の容積を比較する - 一方通行の分析試験（95％であり、p &lt;0.05で有意レベル信頼区間）を使用します。 </li></ol></li><li> 組織学的分析 <ol><li>埋め込みは、各切除し、メタクリル酸メチル樹脂で大腿骨を固定し、非脱灰組織学のためにそれを処理します。 </li><li>円形水冷式ダイヤモンドソーを用いて、肉厚部（200ミクロン）に縦に各骨片をカットします。 </li><li> 、100μmの厚さまで、各骨片部を挽く、それを磨き、そしてStevenel青とファン・ギーソンpicrofuchsin汚れを使用して、それを染色。 注：染色後、細胞を光学顕微鏡下で茶色青、ピンクで骨、サンゴに表示されます。 </li></ol></li></ol>

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S., 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=Kinetics+of+in+vivo+bone+deposition+by+bone+marrow+stromal+cells+into+porous+calcium+phosphate+scaffolds:+an+X-ray+computed+microtomography+study.">Kinetics of in vivo bone deposition by bone marrow stromal cells into porous calcium phosphate scaffolds: an X-ray computed microtomography study.</a> Tissue Eng. 12 (12), 3449-3458 (2006).</li></ol>

著者は、彼らが競合する金融利害関係を持たないことを宣言します。

マウスにおける整形外科関連材料及びデバイスの異所性移植は、一般に、様々な足場13,14の容量が骨形成を評価するために行われます。重要な違いは、しかし、ネイティブの骨形成のシグナル伝達因子およびホスト骨形成細胞とのパラクリン相互作用を含む異所性および同所性モデル、間に存在します。 本研究は、再現性のネズミ大きなセグメントを確立し、重要なサイズの大腿骨欠陥（3.5ミリメートル、大腿骨の長さの20〜25％）。このような欠陥の大きさや、得られたプレート骨接合により提供される安定性を考慮すると、このモデルは、臨床的に遭遇萎縮性骨非組合を模倣します。 本研究で選択した術後の期間、8〜12週間4,9,15,16の後、充分な治癒の欠如を示す、先に述べた非組合モデルマウスに沿ったものです。 最も重要なのは、reproducibleと安定した骨接合術だけでなく、移植骨代替物の安定性は、ロッキングプレートと骨切除を実行するための治具の両方を使用してかなりの罹患率と死亡率1,2せずに得られました。この結果はまた、創外固定器または髄内釘のいずれかを4,5,17-24使用されたときに報告された結果を対比しています。創外固定器のための潜在的な短所は次のとおりです。剛性の変動、ピントラクトの感染症、ピンの緩みは、ピンと材料の重量（マウスの体重の4〜20％）に起因する負傷を電位。髄内釘のための潜在的な短所は次のとおりです。ネイルや関節面の医原性損傷と骨髄腔の充填を。 他のネズミ分節、プレート骨接合することによって安定化の重要なサイズの大腿骨欠陥がバリで作成された骨欠損して説明し、1.5〜2 mmの長さ16,25に至るまでされています。目でE現在のモデル、治具やソーワイヤーの使用はかなりの筋肉の外傷のない正確な3.5ミリメートル長骨切除を可能にしました。 しかし、一つは考慮いくつかの重要なポイントを取るべき手順を実行するのに成功します（8週間の下で25グラムまたは歳未満の体重のいずれかでのヌードマウス）小さなマウスを使用しないでくださいそれ以外の板が長すぎるすべきです。大腿骨に接近すると、遠位尾側坐骨神経や関節包の両方を維持するために注意してください。大腿骨の前方側のプレートを適用し、プレートの位置合わせは、この第1のねじの用途によって決定されているので、この第1のねじを挿入する際に大腿骨にプレートを平行に配置するために注意してください。 骨切除を行う前に、筋肉の外傷を避けるために骨幹の中央に大腿骨の円形切開を行うように注意してください。骨切除を行う場合には、外科医のアシスタントがしっかりとガイドとシュールを保持する必要がありますGEONは、一定の安定したテンションをかけながら（ii）の線の真ん中の三分の二を使用すること、および（iii）ストレート骨カットを得るために、過剰な動きを避けるために、（ⅰ）ソーワイヤーをもつれないように注意する必要があります。 本モデルは、骨移植片が使用されて設けられた骨の治癒が可能です。また、このモデルは、ヒト由来の移植片または細胞のいずれかは、よく標準化され、大規模な、分節、骨欠損で使用されている骨代替戦略に関与するメカニズムのさらなる研究を可能にします。 また、改良及び整形外科関連研究における動物の使用の減少を必要とする現在の傾向に沿って、このモデルは、生物発光などのインビボイメージング技術と組み合わせて使用することができます。このような非侵襲性の技術は、動物の犠牲26を必要とせずに両方の移植細胞の生存および組織の治癒を監視可能にします。 現在のモデルの主な制限は両方とも耐荷重条件、彼らは完全にヒトでの臨床的に遭遇するものを模倣していないため、作成した骨欠損のボリューム。モデルの他の制限は、（i）ex vivoで μCT分析の前にプレートの除去を必要とする場合があり、縦方向の放射線検査結果の解釈を複雑にする可能性があるプレートの放射線不透過性とは、（ii）はできないことは、プレートの剛性を調節するためにしています骨形成27-30における主要な機械的パラメータであってもよいです。 骨同系移植片、または（特に炭酸カルシウム）のミネラル成分を含む他の足場のいずれかを使用した場合、新たに形成された骨密度は、部分的に重なっているため一つは、いくつかのバイアスがマイクロCT解析のセグメンテーションプロセスに導入されていること、また、心に留めておく必要があります同系移植片の密度や足場の密度のいずれか。骨体積は、マイクロCT解析によって得られる。このような理由から、主に石灰化した組織（新しく形成された骨の量を反映プラス代用骨）11,26,31。

大規模な骨幹骨欠損は、整形外科医にとって大きな挑戦です。現在、ゴールド標準治療として考慮自家骨移植と骨の交換は、限られた供給であり、収穫関連の罹患率と関連しています。これらの理由から、骨伝導足場と骨髄間葉系幹細胞を結合組織工学骨の構築物は、整形外科手術における自家移植のための代替として検討されています。 以下のような（これまでに、研究のほとんどは、イヌ、ブタやヒツジ1-3のような臨床的に関連する動物モデルで行われているが、小動物モデルにおいて同所、分節、重要なサイズの骨欠損におけるこれらの構築物の予備的評価マウス）は、いくつかの利点を有することができる：（I）低コスト、（ii）は、動物の多数を操作することができます。 （iii）の大型動物モデルとは対照的に、マウス系統の均一性は、足場吸収Aの個々の変動を制限しますND骨形成と、 （iv）の最も重要なのは、特異的抗体および遺伝子標的動物の可用性は、骨の治癒に関与する生物学的プロセスの評価を可能にします。最後になりましたが、マウスの免疫不全株の使用はまた、マウスにおいて有害な免疫応答せずにグラフトまたはヒト由来の細胞のいずれかを用いた研究を可能にします。 上記の利点にもかかわらず、マウスでの大規模な骨幹骨欠損モデルは疎です。このようなモデルの大部分は（従って、試験される材料の量を制限する）骨髄腔を満たす髄内ピンが骨固定を使用しても、回転と軸方向の安定性2,4-7を提供しないことにより、再現性を妨げます。 現在の研究の目的は、（i）正確で再現性のロッキングプレートosteosynthによって安定化され、再現性、重要なサイズ、分節、マウスでの大腿骨欠陥モデルを記述するために、臨床骨癒合の状況を模倣しています安定性の高い生体力学的環境8-10を提供ESIS。 （II）は、2つの潜在的な代用骨を有する本モデルを説明するために骨形成がそれを使用することができる分析について説明します。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="811">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">&#945;-MEM , Minimum Essential Medium Eagle</td>
			<td style="width:191px;">Sigma-Aldrich, France</td>
			<td style="width:119px;">M4526</td>
			<td style="width:167px;">500 ml&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Acropora sp. coral exoskeleton cubes, Biocoral&#174;</td>
			<td>Biocoral&#174;, Inoteb, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>3x3x3 mm cubes, autoclaving (121&#176;C for 20 min) sterilization</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Buprenorphine, Buprecare&#174;</td>
			<td>Axience, Pantin, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>0.3 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Xylazine, Rompun&#174; 2%</td>
			<td colspan="2">Bayer HealthCare, Puteaux, France</td>
			<td>20 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ketamine, Ketamine 500&#174;</td>
			<td>Virbac, Carros, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>50 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Isoflurane, For&#232;ne&#174;</td>
			<td>Abbott, Arcueil, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Enrofloxacine, Baytril&#174; 5%</td>
			<td colspan="2">Bayer HealthCare, Puteaux, France</td>
			<td>50 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Pentobarbital, Dolethal&#174;&#160;</td>
			<td>V&#233;toquinol, Lure, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>182,2 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Anesthetizing box</td>
			<td>Ugo Basile, Gemonio, Italy</td>
			<td style="width:119px;">7900/10</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Plastic transparent sterile drape, BusterOpCover 30*45cm</td>
			<td>Buster, Coveto, Montagu, France</td>
			<td style="width:119px;">613867</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">10% povidone iodine, V&#233;t&#233;dine&#174; Solution</td>
			<td style="width:191px;">V&#233;toquinol, Lure, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>100 mg/ml</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Titanium micro- locking plate, MouseFix Plate XL</td>
			<td>RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/</td>
			<td style="width:119px;">RIS.401.120</td>
			<td>6 holes, 10 mm long and 1.5 mm wide, autoclaving (121&#176;C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.3 mm drill bit, Drill Bit 0.30 mm</td>
			<td>RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/</td>
			<td style="width:119px;">RIS.592.200</td>
			<td>autoclaving (121&#176;C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Engine power</td>
			<td>RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/</td>
			<td style="width:119px;">AccuPen</td>
			<td>Cold sterilzation (ethylene oxide)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Screw driver, Handrill</td>
			<td>RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/</td>
			<td style="width:119px;">RIS.390.130</td>
			<td>autoclaving (121&#176;C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Self-tapping locking screws, MouseFix Screw 2 mm</td>
			<td>RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/</td>
			<td style="width:119px;">RIS.401.100</td>
			<td>2 mm long, 0.47 mm outer diameter and 0.34 mm core diameter, autoclaving (121&#176;C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Jig,MouseFix XL Drill and Saw Guide</td>
			<td>RISystem AG, Davos, Switzerland, http://www.risystem.com/</td>
			<td style="width:119px;">RIS.301.103</td>
			<td>3.5 mm between the slots, autoclaving (121&#176;C for 20 min) sterilization or cold sterilzation (ethylene oxide)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">0.22-mm Gigli saws (0.22 mm Saws)</td>
			<td colspan="2">RISystem AG, Davos, Switzerland</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">5.0 glycomer 631, Biosyn</td>
			<td style="width:191px;">Covidien, V&#233;toquinol, Lure, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Tapper-cut needle</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">4.0 glycomer 631, Biosyn</td>
			<td style="width:191px;">Covidien, V&#233;toquinol, Lure, France</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Tapper-cut needle</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Xray, MX20</td>
			<td colspan="3">Faxitron X-ray Corp, Edimex, Le Plessis Grammorie</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:335px;">in vivo high-resolution microcomputed tomography, Skyscan 1176</td>
			<td colspan="2">Skyscan, Aartselaar, Belgium</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:335px;">Ex vivo high-resolution microcomputed tomography, Skyscan 1172</td>
			<td colspan="2">Skyscan, Aartselaar, Belgium</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:335px;">Resident software: Nrecon(v1.6.9)/Ctan(v.1.14.4)</td>
			<td colspan="2">Skyscan, Aartselaar, Belgium</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

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.

前述の外科的処置は、45から60分まで続きました。骨切除や骨接合は、外科医の助手の助けを借りなく、任意の拡大システムを使用せずに実行することが容易でした。術中合併症は起こりませんでした。 18マウス11上の予備研究では、術後のX線写真は、骨欠損の長さ（3.43±0.12ミリメートル）と（抑圧関節腔とプレートの先端部との間の距離= 2.65±0.56ミリメートル）板位置決めが再現性があったという証拠を提供しました。 麻酔関連の死亡率は約5％でした。 操作肢の機能回復は、全ての動物において優れていたし、フル体重負荷は、手術の翌日（アニメーション図1）以内に観察されました。骨接合（プレートとネジ）の重量は、pで使用しました再送の研究では、マウスの体重の約0.1％でした。いいえ術後合併症（ 例えば、創傷感染、インプラント失敗、骨移植片の移行など ）が発生していません。 cagematesに起因するいかなる自己傷害または損傷は発生しませんでした。 外科的に誘導された骨欠損を空のままにした場合には、有意な骨形成が一貫性の骨非組合と認められませんでした。欠陥が同系移植片又はサンゴ骨格のいずれかを満たした場合は対照的に、近位および遠位骨端から延びる新たに形成された骨が観察されました。骨形成は、同系移植片（図8）で処置したほとんどの欠陥が骨の連続性の再確立を許可一方また、これはこの物質が充填された欠陥にサンゴ骨格の内部に観察されました。実際には、何の骨が骨の端から1ミリメートルよりも大きな距離で観察されませんでした。すべての組織における軟骨の不在は、の証拠を提供し、結果を分析します達成骨接合の安定性（図9、図10）。 X線写真およびマイクロCTは、骨癒合は10週間移植後、欠陥左空のグループの任意の動物では発生しなかったことを提供された証拠を分析します。マイクロCTによって評価鉱化組織の容積は0.8±0.3ミリメートル3だったと新たに形成された骨の代表的なものであった分析します。同系移植片とサンゴ骨格のグループに、骨癒合がそれぞれ4,4匹の動物で得られました。マイクロCTによって評価鉱化組織の容積は4.4±0.9ミリメートル3だったと分析します 8.9±0.7ミリメートル3。同系移植サンゴ骨格の両方がミネラルが含まれているため、これらのグループでは、しかし、新しい骨の形成は、残りの移植材料（同系移植片またはサンゴ足場）から真に区別することができませんでした。ボン組合の速度と同系移植群から得られた鉱化組織の容積の両方とサンゴ骨格群より有意に欠陥左空のグループから得られたものよりも（P &lt;0.001）高かったです。 <img alt="図1" src="/files/ftp_upload/52940/52940fig1.jpg" /> 図1：大腿部分欠損の創造のための外科的露出 15から17ミリ縦皮膚切開、後膝関節に股関節から延びるが、大腿骨の前外側面の上に作られました。 大腿筋膜を切開しました。 外側広筋と上腕二頭筋は、大腿骨骨幹の全長を露出するように分割した大腿 。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig1large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図2" src="/files/ftp_upload/52940/52940fig2.jpg" /> 図2： プレートポジショニングと近位ネジの配置。プレートは、前方大腿骨側に塗布しました。プレートの最も近位の穴を開けました。第1のねじがロックされ、その後、挿入した。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig2large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図3" src="/files/ftp_upload/52940/52940fig3.jpg" /> 図3：遠位ネジの配置プレートの最も遠位の穴が開けたとネジが挿入され、ロックされていました。 （組織工学パートC、2013、19（4）、271-280からの許可を得て転載） <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig3large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/52940/52940fig4.jpg" /> 図4： </強い&gt; ジーリはポジショニングを見た。他の二つの外側のネジが挿入されますがロックされていないと0.22ミリメートルジーリのこぎりのワイヤは内外方向の配向で骨の周りに密接に結ばれたされた。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図5" src="/files/ftp_upload/52940/52940fig5.jpg" /> 図5： ジグ位置決め治具は、2つの最後のネジのステムに挿入され、プレート上に適用し、ソーのワイヤはその後、治具のスロットに挿入しました。 （組織工学パートC、2013、19（4）、271-280からの許可を得て転載） <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt= &quot;図6&quot; SRC = &quot;/ファイル/ ftp_upload / 52940 / 52940fig6.jpg&quot; /&gt; 図6：骨切除骨切除を実施し、ジリソーは取り下げられました。 （組織工学パートC、2013、19（4）、271-280からの許可を得て転載） <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig6large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図7" src="/files/ftp_upload/52940/52940fig7.jpg" /> 図7：インナーネジロックジグを除去し、最後の二つのネジがロックされていました。分節欠陥は、空のままにしたり、試験材料を充填したどちらか。 （組織工学パートC、2013、19（4）、271-280からの許可を得て転載） <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig7large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img al<html>トン= &quot;図8&quot; SRC = &quot;/ファイル/ ftp_upload / 52940 / 52940fig8.jpg&quot; /&gt; 図8： 代表術後X線写真およびマウスの大腿骨の矢状μCT復興それぞれの欠陥と大腿骨のいずれか左（AE）空の、または大規模な同系骨移植片（FJ）を充填した、または大規模なミドリイシサンゴ骨格で満たされた（KO。 ）;直ちに手術（A、F、K）、手術後4週目（B、G、L）、手術後6週目（C、H、M）、および術後10週間（D、E、I、J、Nの後、O）（プレートの長さ= 10 mm）です。 （組織工学パートC、2013、19（4）、271-280からの許可を得て転載） <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig8large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> ファイル/ ftp_upload / 52940 / 52940fig9.jpg &quot;/&gt; 。図9：代表X線写真、本研究でテストされたサンゴ骨格で満たされた欠損のμCT復興組織学 、新たに形成された骨が大量に周囲の骨のエッジとサンゴ骨格の間に、観察されました。対照的に、少し骨が足場内部に存在していました。汚れ：Stevenel青とフォン・ギーソンpicrofuchsin。これらの条件下では、骨細胞、およびサンゴは、それぞれ、赤、青、茶色に染色しました。スケールバー=500μmの。 ACS = ミドリイシサンゴ足場; BN =骨。 （組織工学パートC、2013、19（4）、271-280からの許可を得て転載） <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/52940fig9large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> <img alt="図10" src="/files/ftp_upload/52940/52940fig10.jpg" /> 図10：Repre<html>欠陥左のsentative組織学空空のままに欠陥では（A）、大規模な同系骨移植片（B）で満たされ、コーラル足場（C）を充填した。、髄管充填と深い豊富な線維組織と骨のエッジの丸め欠陥に観察されました。大規模な同系骨移植片を充填した欠陥は、骨の連続性は、移植片と周囲の骨の縁の間に観察されました。骨髄は、元の空洞全体に存在していました。サンゴ骨格で満たされた欠損では、新たに形成された骨が周囲の骨の縁とサンゴ骨格の間で観察されたが、少し骨が足場内部に存在していました。汚れ：Stevenel青とフォン・ギーソンpicrofuchsin。これらの条件下では、骨細胞、およびサンゴは、それぞれ、赤、青、茶色に染色しました。スケールバー= 500ミリメートル。 ACS、サンゴ足場; BN、骨; BM、骨髄; FT、線維組織が。（組織工学パートC、2013、19（4）、271-280からの許可を得て転載します）OAD / 52940 / 52940fig10large.jpg &quot;ターゲット=&quot; _空白 &quot;&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。 <img alt="アニメーション図11" src="/files/ftp_upload/52940/52940animfig1.jpg" /> アニメーション/ビデオ図1：マウス1日の術後の歩行の代表的なビデオ。全体重負荷が観察された。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/52940/Animated_Figure1.MOV" target="_blank">このビデオを見るにはこちらをクリックしてください。</a>

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

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.

プレート骨接合によって安定化マウスにおけるセグメント別大腿臨界サイズ欠陥モデルの確立

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 ...

establishment-segmental-femoral-critical-size-defect-model-mice

Research

JoVE Journal

Medicine

10.0K ビュー.  Université Paris Diderot. 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.

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

Establishment and Propagation of Human Retinoblastoma Tumors in Immune Deficient Mice

Culturing retinoblastoma tumor cells in defined stem cell media gives rise to primary tumorspheres that can be grown and maintained for only a limited time. These cultured tumorspheres may exhibit markedly different cellular phenotypes when compared to the original tumors. Demonstration that cultured cells have the capability of forming new tumors is important to ensure that cultured cells model the biology of the original tumor. 
Here we present a protocol for propagating human retinoblastoma tumors in vivo using Rag2-/- immune deficient mice. Cultured human retinoblastoma tumorspheres of low passage or cells obtained from freshly harvested human retinoblastoma tumors injected directly into the vitreous cavity of murine eyes form tumors within 2-4 weeks. These tumors can be harvested and either further passaged into murine eyes in vivo or grown as tumorspheres in vitro. Propagation has been successfully carried out for at least three passages thus establishing a continuing source of human retinoblastoma tissue for further experimentation. 
Wesley S. Bond and Lalita Wadhwa are co-first authors.

A method is described to propagate human retinoblastoma tumors in mice. Tumor cells are directly injected into the eyes of immune deficient mice. Secondary tumors have been successfully established using both cells directly harvested from human tumors and cultured tumorspheres.

免疫不全マウスにおけるヒト網膜芽細胞腫の腫瘍の確立と伝播

Culturing retinoblastoma tumor cells in defined stem cell media gives rise to primary tumorspheres that can be grown and maintained for only a limited ...

医学

Adjustable Stiffness, External Fixator for the Rat Femur Osteotomy and Segmental Bone Defect Models

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there has been great clinical interest in improving bone healing by altering the mechanical environment through the fixation stability around the lesion. One constraint of preclinical animal research in this area is the lack of experimental control over the local mechanical environment within a large segmental defect as well as osteotomies as they heal. In this paper we report on the design and use of an external fixator to study the healing of large segmental bone defects or osteotomies. This device not only allows for controlled axial stiffness on the bone lesion as it heals, but it also enables the change of stiffness during the healing process in vivo. The conducted experiments have shown that the fixators were able to maintain a 5 mm femoral defect gap in rats in vivo during unrestricted cage activity for at least 8 weeks. Likewise, we observed no distortion or infections, including pin infections during the entire healing period. These results demonstrate that our newly developed external fixator was able to achieve reproducible and standardized stabilization, and the alteration of the mechanical environment of in vivo rat large bone defects and various size osteotomies. This confirms that the external fixation device is well suited for preclinical research investigations using a rat model in the field of bone regeneration and repair.

One constraint of preclinical research in the field of bone repair is the lack of experimental control over the local mechanical environment within a healing bone lesion. We report the design and use of an external fixator for bone repair with the ability to change fixator stiffness in vivo.

調整可能な剛性、ラット大腿骨骨切り術や分節骨欠損モデルの創外固定器

The mechanical environment around the healing of broken bone is very important as it determines the way the fracture will heal. Over the past decade there ...

Femoral Bone Marrow Aspiration in Live Mice

Serial sampling of the cellular composition of bone marrow (BM) is a routine procedure critical to clinical hematology. This protocol describes a detailed step-by-step technical procedure for an analogous procedure in live mice which allows for serial characterization of cells present in the BM. This procedure facilitates studies aimed to detect the presence of exogenously administered cells within the BM of mice as would be done in xenograft studies for instance. Moreover, this procedure allows for the retrieval and characterization of cells enriched in the BM such as hematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) without sacrifice of mice. Given that the cellular composition of peripheral blood is not necessarily reflective of proportions and types of stem and progenitor cells present in the marrow, procedures which provide access to this compartment without requiring termination of the mice are very helpful. The use of femoral bone marrow aspiration is illustrated here for cytological analysis of marrow cells, flow cytometric characterization of the hematopoietic stem/progenitor compartment, and culture of sorted HSPCs obtained by femoral BM aspiration compared with conventional marrow harvest.

This protocol describes a procedure for serial sampling of femoral bone marrow (BM) without requiring the sacrifice of mice. This procedure facilitates longitudinal studies of the BM composition of mice over time and provides serial access to cells within the BM for ex vivo and transplantation studies.

生きたマウスにおける大腿骨髄吸引

Serial sampling of the cellular composition of bone marrow (BM) is a routine procedure critical to clinical hematology. This protocol describes a detailed ...

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.

マウスの簡単な重要なサイズの大腿欠陥モデル

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 ...

A Murine Model of Arterial Restenosis: Technical Aspects of Femoral Wire Injury

Cardiovascular disease caused by atherosclerosis is the leading cause of death in the developed world. Narrowing of the vessel lumen, due to atherosclerotic plaque development or the rupturing of established plaques, interrupts normal blood flow leading to various morbidities such as myocardial infarction and stroke. In the clinic endovascular procedures such as angioplasty are commonly performed to reopen the lumen. However, these treatments inevitably damage the vessel wall as well as the vascular endothelium, triggering an excessive healing response and the development of a neointimal plaque that extends into the lumen causing vessel restenosis (re-narrowing). Restenosis remains a major cause of failure of endovascular treatments for atherosclerosis. Thus, preclinical animal models of restenosis are vitally important for investigating the pathophysiological mechanisms as well as translational approaches to vascular interventions. Among several murine experimental models, femoral artery wire injury is widely accepted as the most suitable for studies of post-angioplasty restenosis because it closely resembles the angioplasty procedure that injures both endothelium and vessel wall. However, many researchers have difficulty utilizing this model due to its high degree of technical difficulty. This is primarily because a metal wire needs to be inserted into the femoral artery, which is approximately three times thinner than the wire, to generate sufficient injury to induce prominent neointima. Here, we describe the essential surgical details to effectively overcome the major technical difficulties of this model. By following the presented procedures, performing the mouse femoral artery wire injury becomes easier. Once familiarized, the whole procedure can be completed within 20 min.

The mouse femoral artery wire injury model of restenosis is technically challenging. In this protocol we show the key technical details essential for successfully performing wire injury to induce consistent&#160;neointima for studies of restenosis.

動脈再狭窄のマウスモデル：大腿ワイヤー傷害の技術的な側面

Cardiovascular disease caused by atherosclerosis is the leading cause of death in the developed world. Narrowing of the vessel lumen, due to ...

A Rat Tibial Growth Plate Injury Model to Characterize Repair Mechanisms and Evaluate Growth Plate Regeneration Strategies

A third of all pediatric fractures involve the growth plate and can result in impaired bone growth. The growth plate (or physis) is cartilage tissue found at the end of all long bones in children that is responsible for longitudinal bone growth. Once damaged, cartilage tissue within the growth plate can undergo premature ossification and lead to unwanted bony repair tissue, which forms a "bony bar." In some cases, this bony bar can result in bone growth deformities, such as angular deformities, or it can completely halt longitudinal bone growth. There is currently no clinical treatment that can fully repair an injured growth plate. Using an animal model of growth plate injury to better understand the mechanisms underlying bony bar formation and to identify ways to inhibit it is a great opportunity to develop better treatments for growth plate injuries. This protocol describes how to disrupt the rat proximal tibial growth plate using a drill-hole defect. This small animal model reliably produces a bony bar and can result in growth deformities similar to those seen in children. This model allows for investigation into the molecular mechanisms of bony bar formation and serves as a means to test potential treatment options for growth plate injuries.

The growth plate is a cartilaginous region in children's long bones where longitudinal growth occurs. When injured, bony tissue can form and impair growth. We describe a rat model of growth plate injury that leads to bony repair tissue, allowing the study of repair mechanisms and growth plate regeneration strategies.

ラット脛骨成長プレート傷害モデルによる修復機構の特徴付けと成長プレートの再生戦略の評価

A third of all pediatric fractures involve the growth plate and can result in impaired bone growth. The growth plate (or physis) is cartilage tissue found ...

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

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies that promote efficient bone healing are non-existent and in high demand. Effective and reproducible animal models of fractures healing are needed to understand the complex biological processes associated with bone regeneration. Many animal models of fracture healing have been generated over the years; however, murine fracture models have recently emerged as powerful tools to study bone healing. A variety of open and closed models have been developed, but the closed femoral fracture model stands out as a simple method for generating rapid and reproducible results in a physiologically relevant manner. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice and facilitate a post-fracture stabilization of the femur by inserting an intramedullary steel rod. Although devices such as a nail or a screw offer greater axial and rotational stability, the use of an intramedullary rod provides a sufficient stabilization for consistent healing outcomes without producing new defects in the bone tissue or damaging nearby soft tissue. Radiographic imaging is used to monitor the progression of callus formation, bony union, and subsequent remodeling of the bony callus. Bone healing outcomes are typically associated with the strength of the healed bone and measured with torsional testing. Still, understanding the early cellular and molecular events associated with fracture repair is critical in the study of bone tissue regeneration. The closed femoral fracture model in mice with intramedullary fixation serves as an attractive platform to study bone fracture healing and evaluate therapeutic strategies to accelerate healing.

The murine closed femoral fracture model is a powerful platform to study fracture healing and novel therapeutic strategies to accelerate bone regeneration. The goal of this surgical protocol is to generate unilateral closed femoral fractures in mice using an intramedullary steel rod to stabilize the femur.

マウスで閉じた大腿骨骨折の生成: 骨の治癒を研究するためのモデル

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

A Model of Glaucoma Induced by Circumlimbal Suture in Rats and Mice

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known risk factor for glaucoma. This protocol demonstrates a step-by-step guide on this technique in Long Evans rats and C57BL/6 mice. Under general anesthesia, a "purse-string" suture is applied on the conjunctiva, around the equator and behind the limbus of the eye. The fellow eye serves as an untreated control. Over the duration of our study, which was a period of 8 weeks for rats and 12 weeks for mice, IOP remained elevated, as measured regularly by rebound tonometry in conscious animals without topical anesthesia. In both species, the sutured eyes showed electroretinogram features consistent with preferential inner retinal dysfunction. Optical coherence tomography showed selective thinning of the retinal nerve fiber layer. Histology of the rat retina in cross-section found reduced cell density in the ganglion cell layer, but no change in other cellular layers. Staining of flat-mounted mouse retinae with a ganglion cell specific marker (RBPMS) confirmed ganglion cell loss. The circumlimbal suture is a simple, minimally invasive and cost-effective way to induce ocular hypertension that leads to ganglion cell injury in both rats and mice.

Chronic ocular hypertension is induced by applying a circumlimbal suture in rats and mice, leading to functional and structural deterioration of the retinal ganglion cells consistent with glaucoma.

ラットおよびマウスの Circumlimbal 縫合による緑内障のモデル

The circumlimbal suture is a technique for inducing experimental glaucoma in rodents by chronically elevating intraocular pressure (IOP), a well-known ...

Establishment of a Severe Dry Eye Model Using Complete Dacryoadenectomy in Rabbits

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic step. Despite advances in our understanding of DED, significant knowledge gaps remain. Advances are limited in part due to the lack of informative animal models. The authors recently reported on a method of DED induced by injecting all orbital lacrimal gland (LG) tissues with the lectin concanavalin A. Here, we report a novel model of aqueous-deficient DED based on the surgical resection of all orbital LG (dacryoadenectomy) tissues. Both methods use rabbits because of their similarity to human eyes in terms of the size and structure of the ocular surface. One week after removal of the nictitating membrane, the orbital superior LG was surgically removed under anesthesia, followed by removal of the palpebral superior LG, and finally removal of the inferior LG. Dacryoadenectomy induced severe DED, evidenced by a marked reduction in the tear break up time test and the Schirmer&#39;s tear test, and significantly increased tear osmolarity and rose bengal staining. Dacryoadenectomy-induced DED lasted at least eight weeks. There were no complications and animals tolerated the procedure well. The technique can be mastered relatively easily by those with adequate surgical experience and appreciation of the relevant rabbit anatomy. Since this model recapitulates the features of human aqueous-deficient DED, it is suitable for studies of ocular surface homeostasis, DED, and candidate therapeutics.

A novel approach is presented to induce chronic dry eye disease in rabbits by surgically removing all orbital lacrimal glands. This method, distinct from those previously reported, produces a stable, reproducible model of aqueous deficient dry eye well suited to study tear physiology and pathophysiology and ocular therapeutics.

ウサギにおける完全なダクリオアデネクトー切除術を用いた重症ドライアイモデルの確立

Dry eye disease (DED) is a complex disease with multiple etiologies and variable symptoms, having ocular surface inflammation as its key pathophysiologic ...

A Rat Carotid Artery Pressure-Controlled Segmental Balloon Injury with Periadventitial Therapeutic Application

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the luminal surface area in arteries thereby reducing adequate blood flow to organs and distal tissues. Clinically, revascularization procedures such as balloon angioplasty with or without stent placement aim to restore blood flow. Although these procedures reestablish blood flow by reducing plaque burden, they damage the vessel wall, which initiates the arterial healing response. The prolonged healing response causes arterial restenosis, or re-narrowing, ultimately limiting the long-term success of these revascularization procedures. Therefore, preclinical animal models are integral for analyzing the pathophysiological mechanisms driving restenosis, and provide the opportunity to test novel therapeutic strategies. Murine models are cheaper and easier to operate on than large animal models. Balloon or wire injury are the two commonly accepted injury modalities used in murine models. Balloon injury models in particular mimic the clinical angioplasty procedure and cause adequate damage to the artery for the development of restenosis. Herein we describe the surgical details for performing and histologically analyzing the modified, pressure-controlled rat carotid artery balloon injury model. Additionally, this protocol highlights how local periadventitial application of therapeutics can be used to inhibit neointimal hyperplasia. Lastly, we present light sheet fluorescence microscopy as a novel approach for imaging and visualizing the arterial injury in three-dimensions.

The rat carotid artery balloon injury mimics the clinical angioplasty procedure performed to restore blood flow in atherosclerotic vessels. This model induces the arterial injury response by distending the arterial wall, and denuding the intimal layer of endothelial cells, ultimately causing remodeling and an intimal hyperplastic response.

過期治療アプリケーションを用いてラット頸動脈圧制御区分バルーン損傷

Cardiovascular disease remains the leading cause of death and disability worldwide, in part due to atherosclerosis. Atherosclerotic plaque narrows the ...