요추 척추 불안정의 마우스 모델

요약

우리는 L₃-L₅ 가시 과정의 절제술에 의해 요추 추간판 변성 마우스 모델을 개발했으며, 초라 및 간 척추 인대 및 패러시러스 근육의 분리와 함께.

초록

추간판 변성(IDD)은 요통으로 이어지는 흔한 병리학적 변화입니다. 적절한 동물 모델은 병리학 적 과정을 이해하고 신약을 평가하기위해 필요합니다. 여기서, 수술 후 1주일부터 IDD를 개발하는 외과적으로 유도된 요추 척추 불안정(LSI) 마우스 모델을 소개했습니다. 상세하게, 마취 하에 마우스는 낮은 허리 피부 절개에 의해 작동되었다, L₃-L₅ 가시 공정 노출, 파라위스 근육의 분리, 프로세스와 인대의 절제술, 피부 폐쇄. L₄–L₅ IVDs는 관찰을 위해 선택되었다. LSI 모델은 초기 단계에서 엔드플레이트의 다공성 및 비대증에 의한 요추 IDD를 개발하고, 추간판 부피감소, 중간 단계에서핵 펄포스의 수축, 요추척추(L5)의 뼈 손실 등을 개발한다. LSI 마우스 모델은 강력한 조작성, 특수 장비의 요구 사항, 재현성, 저렴하고 상대적으로 짧은 기간의 IDD 개발의 장점이 있습니다. 그러나, LSI 수술은 아직도 첫 주 수술 후 내염증을 일으키는 원인이 되는 외상입니다. 따라서, 이 동물 모델은 요추 IDD의 연구에 적합합니다.

서문

무척추 디스크 변성 (IDD)은 일반적으로 노화와 많은 요인에 의해 발생 하는 젊은 사람들^1. IDD로 고통받는 환자를 위한 수술은 요통및 손상된 운동을 일으키는 원인이 되는, 일반적으로 나중에 단계 또는 가혹한 경우에 수행되고 비조합 또는 감염^2와같은 잠재적인 리스크가 있습니다. 이상적인 비수술적 치료는 IDD 메커니즘에 대한 포괄적인 이해가 필요합니다. IDD 동물 모델은 IDD 메커니즘 의 연구와 IDD 치료 평가를 위한 중요한 도구 역할을 합니다.

더 큰 동물은 영장류, 양, 염소, 개 및 토끼와 같은 IDD 모델에 선택되었습니다. 그러나 이러한 동물 모델은 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 드는^9입니다. 마우스 IVD는 종횡비, 핵 펄포스 대 디스크 영역 비율 및 정규화 된^{높이(10)의}기하학적 측정에 기초하여 인간 IVD의 불량 표현이다. 크기 차이에도 불구하고 마우스 요추 IVD 세그먼트는 압축 및 비틀림^{강성(11)과}같은 인간 IVD와 유사한 기계적 특성을 나타낸다. 또한, 마우스 IDD 모델은 저비용, 상대적으로 짧은 IDD 개발, 그리고 추가 기계학 연구에서 활용되는 유전자 변형 동물 및 항체에 대한 더 많은^선택권의장점을 가지며^12,13,14,15.

실험유도 IDD 모델은 유도제 및 응용 분야마다 다릅니다. 예를 들어, 콜라게나제 유도 세포 외 매트릭스(ECM) 변성은 ECM 재생^{연구(16)에}적합하다. 유전자 변형 표현형은 IDD 프로세스 및 유전^{요법(17)에서}유전자 기능을 연구하는 데 적합하다. Annulus 섬유절개침 및 연기 모델은 외상 및 비염증 유도 IDD^12,18을모방한다.

척추 불안정성(SI)은 최적의 평형 상태가 아닌 불안정한 척추로 이어집니다. 인대와 근육과 같은 주변 지지 조직의 약점으로 인해 요추 운동 세그먼트의 비정상적인 이동에 의해 발생할 수 있습니다. 또한 일반적으로 후 척추 융합^{동작(19)을}볼 수 있다. SI는 IDD의 주요 원인으로 간주됩니다. 따라서, 인간 IDD^{공정(20,21)을}모방한 SI 마우스 모델(요추 척추에 초점을^맞춘)을개발하는 것을 목표로 한다.

프로토콜에서, 우리는 요추 제 3 (L 3)의 절제술에 의해 요추 척추 불안정성 (LSI) 마우스 모델을 요추 (L_5)에요추 (L₅₎척추 및 간산성 인대(도 1A, B)와함께 가시성 과정으로 확립하는 절차를 도입했다. 동물 모델은 비대와 끝판 (EP)에서 다공성에 의해 표시된 대로 수술 후 1 주 일찍 IDD를 개발합니다. IVD 볼륨감소 시작 2 주 통해 수술 후 주 16 증가 IVD 점수와 함께 주, 이는 IDD의 정도를 나타냅니다. 우리는 상세한 시각화 된 절차가 연구원이 실험실에서 LSI 마우스 모델을 확립하고 필요에 따라 IDD 연구에 적용하는 데 유용하다고 믿습니다.

프로토콜

조사는 건강의 국가 학회의 실험실 동물의 배려 그리고 사용을 위한 지침에 부합하고 전통적인 중국 의학 동물 관리 및 사용 위원회의 상하이 대학에 의해 승인되었습니다 기술되었습니다. 모든 외과 조작은 깊은 마취하에 행해졌고 동물은 시술 도중 어떤 단계에서든 고통을 경험하지 않았습니다.

1. 사전 작동 준비

1. 기기 살균: 수술 전 오토클레이브(121°C 15분)에서 스팀 멸균 수술기구. 금속 용기에 악기를 포장하고 수술에 사용될 때까지 유지합니다.
2. 수술 플랫폼 설정: 수술에 대해 최소 60cm x 60cm의 벤치 영역을 할당합니다. 75%의 알코올로 표면을 청소하고 일회용 의료 수건으로 덮습니다. 멸균 수술 기구 팩, 시약, 수술 용품을 1/3 상부 내일회용 의료 용 수건에 놓습니다. 나머지 2/3은 수술 수술을 위해 깨끗한 영역을 둡니다. 열 지지대를 위해 수술 용 패드 아래에 핫패드를 추가합니다.
3. 동물 제제
   1. 동물(C57BL/6J 마우스, 수컷, 8주 된 마우스)을 유도실에 놓습니다. 이소플루란의 경우 4%, 산소용 L/min의 유도 수준에서 기화기를 켭니다. 동물이 완전히 마취된 후, 코 콘과 마취성 전달을 이소플루란의 경우 1.5%, 수술 중 산소에 대해 0.4 L/min수준으로 마취를 유지한다. 호흡을 위해 동물을 모니터링합니다.
   2. 수술 중 각막 건조를 방지하기 위해 염산염염염 눈 연고를 적용하십시오.
   3. 작은 동물 트리머를 사용하여 상복부 부위의 상부에 낮은 흉부 부위에서 등쪽 표면에 수술 영역을 면도. 티슈 와이프로 면도 된 모피를 제거합니다.
   4. 탈모 크림을 면도 부위에 바르고 3분 이상 방치하십시오. 크림을 거즈로 제거하고 0.9 % 멸균 식염수의 2 mL로 씻어 냅니다.
   5. 마우스의 복부 아래에 맞춤형 수술 원통형패드(도 2A)를배치하여 요추를 올리고 수술 작업을 용이하게 한다.

2. 요추 5위(L_3-L5)가시 공정에 대한 요추 의 노출

1. 검지 손가락을 사용하여 더 바깥쪽인 요추 척추의 피하 척추 공정을 터치하고 흉부 척추 및 대추척추와 비교하여 요추 영역을 식별합니다.
2. 75%의 알코올을 사용하여 피부를 헹지. 심근을 드러내기 위해 메스 블레이드를 사용하여 중중 흉부 부위에서 엉덩이까지 목재 부위에 3-4cm 의 중간 피부 절개를 수행합니다.
3. 척추 공정의 끝에 삽입된 후방 근막의 형태에 의해 요추 척추를 식별합니다. 세부사항으로, 제1 성추(S1)에 대한 세번째 요추(L_3)는"V" 모양에 의해 다른 근막과 구별된다. 마지막 "V" 팁은 첫 번째 천년(S₁₎근막과 첫 번째 "V" 팁에 연결되어_L3 스핀스 공정(그림2B)에해당합니다.
4. 메스블레이드(그림 2C)를사용하여 양쪽에 L_3에서 L_5까지 가시공정을 따라 후방 파라위스 근육 절개를 합니다. 치질을 줄이기 위해 면쪽으로 절개 깊이를 제어합니다.
5. L_3을 L₅ 가시 적 과정과 우월성 인대에 노출하는 두 개의 안과 포셉을 사용하여 근육 층을 분리하십시오.

3. 인대와 함께 L₃–L₅ 가시 과정의 절제술

1. 금성 가위를 사용하여 중간 인대를 차단하여 개별 가시 프로세스를 분리(그림 2D).
2. L₃–L₅ 가시 공정을 금성 가위와 함께 분리한다(그림2E).
3. 복역 근육의 재부착없이 멸균 실크 편조 (봉합사 크기 5.0)로 피부 절개를 봉합합니다.
4. 수술 부위에 클로테트라사이클린 염산염 눈 연고를 적용하십시오.
5. 진통에 대한 LSI 수술 직후 Buprenorphine-SR (마우스 무게의 그램 당 25 uL)를 관리하십시오.
6. 동물을 따뜻한 챔버에 놓고 마취에서 회복하는 동안 모니터링하십시오. 동물을 홈 케이지로 되돌리기 전에 음식과 물 섭취량을 모니터링합니다.
7. 수술 후 처음 3일 동안 매일 동물을 모니터링합니다. 동물은 정상적인 식욕을 가질 수 있어야 하며 고름, 출혈 또는 붓기의 흔적없이 치유해야합니다. 그(것)들은 운동에 있는 경미한 손상이 있을 수 있습니다.
8. L₃–L₅ 척추에서 후방 보역 근육의 분리에 의해서만 가짜 수술을 수행하십시오.

결과

LSI 마우스 모델은 EP^{20,21,22,23에서}경화증, 감각 내시경 등의 IDD 메커니즘, IDD 처리, 엔드플레이트(EP) 변성의 연구에 적용된다. LSI 마우스는 식별된 IDD 및 EP 퇴행성 변화를 개발하여 IVD 볼륨및 높이 감소, EP 볼륨 증가, IVD 및 EP 점수 증가등을 통해 확인할 수 있습니다.

해부 및 고정 ?...

토론

척추에서 후부 보전근육이 분리되고 척추및 간척추인과 함께 가시공정이 절제된 자궁경부 척추 척추증 마우스 모델을 기반으로 요추증 불안정성을 마우스 모델을^{개발했다.} 우리는 더 눈에 띄는 가시 공정을 가지고 요추 척추에 유사한 작업을 수행했다. LSI 마우스 모델은 요추 척추에서 유사한 IDD를 개발했습니다.

LSI 모델의 장점은 강력한 조작성, 특수 장?...

자료

Name	Company	Catalog Number	Comments
Chlortetracycline Hydrochloride Eye Ointment	Shanghai General Pharmaceutical Co., Ltd.	H31021931	Prevent eye dry, Prevent wound infection
C57BL/6J male mice	Tian-jiang Pharmaceuticals Company (Jiangsu, CN)	SCXK2018-0004	Animal model
Disposable medical towel	Henan Huayu Medical Devices Co., Ltd.	20160090	Platform for surgical operation
Inhalant anesthesia equipment	MIDMARK	Matrx 3000	Anesthesia
Isoflurane	Shenzhen RWD Life Technology Co., Ltd.	1903715	Anesthesia
Lidocaine hydrochloride	Shandong Hualu Pharmaceutical Co., Ltd.	H37022839	Pain relief
Medical suture needle	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd.	20S0401J	Suture skin
Ophthalmic forceps	Shanghai Medical Devices (Group) Co., Ltd. Surgical Instruments Factory	JD1050	Clip the skin
Ophthalmic scissors(10cm)	Shanghai Medical Devices (Group) Co., Ltd. Surgical Instruments Factory	Y00030	Skin incision
silk braided	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd.	11V0820	Suture skin
Small animal trimmer	Shanghai Feike Electric Co., Ltd.	FC5910	Hair removal
Sterile surgical blades(12#)	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd.	35T0707	Muscle incision
Veet hair removal cream	RECKITT BENCKISER (India) Ltd	NA	Hair removal
Venus shears	Mingren medical equipment	Length:12.5cm	Clip the muscle and spinous process