우리는이 프로젝트에 대한 자금 제공을위한 사명 연결하고 Gillson - Longenbaugh 재단 모두 감사드립니다. 우리는 또한 그녀의 중요한 조언 박사 캐서린 암브로스 감사와 그녀의 DXA 장비를 사용하고 싶습니다. 마지막으로, 우리는 DXA의 대퇴부 뼈 분석에 그녀 제안 박사 오노 카오리, 통합 생물학 및 약리학학과를 감사하고 싶습니다.

1. 마우스 척추의 절개 모델 <ol><li> 성인, 남성, C57BL6 마우스 (약 20-25그램)는 케타민을 (200 MG / kg)과 xylazine의 조합을 사용하여 anesthetized 아르 (10 MG / kg). 모든 수술 절차 무균 조건 하에서 기관, IACUC 승인 수술 스위트에서 수행됩니다. </li><li> 일단 깊이 anesthetized, 뒷면의 모피는 전기 면도기를 사용하여 손질합니다. 면도 다시 70 %의 에탄올 다음 요오드 용액 처음에 하찮은이다. </li><li> 초기 절개하기 전에, 베인으로 다시 영역이 첫 번째 게시물 - 수술의 고통을 최소화하기 위해의 농도 (0.25 %, &lt;1ml/kg)에 국소 마취제 (Marcaine)로 가득 차 있습니다. </li><li> 작은 가위를 사용하여 작은 오프닝은 L2 주변의 피부에 이루어집니다. 이 오프닝은 T2 지역에 길이 방향 확대, 가위 같은 세트로 확장됩니다. 피부의 가장자리는 다음 불독 클램프의 사용을 통해 떨어져 개최하고 있습니다. </li><li> 마이크로 가위 그런 다음 사용됩니다흉부 레벨 8 (T8)에서 지느러미 척추 얇은 판에서 근육 조직을 취소합니다. Kuh 및 Wrathall (1998) 10에서 설명한대로 T8을 확인할 수 있습니다. 간단히, T13은 그 지느러미 spinous 과정에서 확인할 수 있습니다. # 5 뒤몽의 포셉 한 켤레를 사용하여 마지막 늑골은 palpated / 식별 및 T8 다시 계산하실 수 있습니다. 일단 삭제, 뼈 Rongeurs는 T8에서 지느러미 laminectomy을 수행하는 데 사용됩니다. </li><li> 전체 척수 절개의 병변 : 일단 척수 소독 마이크로 가위의 추가 집합이 수술 현미경 코드의 긴 축에 직각 비행기에서 척수를 끊어하는 데 사용됩니다, T8에 노출됩니다. 우리는 부드럽게 병변의 완전성을 확인하는 척수 중 기둥을 세운 # 5 뒤몽의 집게를 사용합니다. </li><li> 무균 식염수에 담가 척수 절개, 살균 gelfoam의 작은 조각 (0.9 %) 다음과 같은 것은 신중 hemostasis를 촉진하기 위해 병변 캐비티에 배치됩니다. </li><li> gelfoam의 추가 부분은 다음 노출된 스핀 위에 배치됩니다알 코드. 피부는 다음 살균, 스테인리스 수술 스테이플와 함께 닫힙니다. 과목은 다음 자신의 홈 케이지로 돌아 침구 소재의 열망을 방지하기 위해 종이 타월에 위치하고 약 12​​ 시간 동안 가열 패드로 예열하고 있습니다. 주제도 조기 복구 중에 새장 바닥에 히드로겔 팩 (ClearH2O)와 음식 알약과 함께 제공됩니다. 부상 과목들은 집에서 연습장에 음식 / 물 한 마취에서 회복에 액세스할 수 있습니다. </li><li> 모든 부상 과목 연구 기간 (40 일) Crede의 매뉴얼 방식의 수정을 사용하여 두 번 매일 수동 방광 대피를 (약 12 시간 간격으로)받을 수 있습니다. </li><li> 부상 생쥐도 수화를 유지하는 데 도움이 삼일 (0.5 CC)에 대한 염분 0.9 %의 회 intraperitoneal 주사와 함께 제공되며, 마약 buprenorphine의 회 주사 (0.05 MG / kg)은이 기간 동안 사후 수술 통증을 제어하는 오일. 동물 흔적 O를 전시하는 경우F 통증은 초기 오일 사용 기간이 지나면, 그들이 고통의 흔적 (취급 감소 이동성, hunched 성장, 신랑, 발성에 실패)까지 매일 추가 buprenorphine를 (0.05 밀리그램 / kg)를받을 것이 해결된 것입니다. </li></ol> 2. spinally - 가로 생쥐 같은 일대에 IVIS Lumina XR을 사용하여 뼈 밀도 세로 평가 <ol><li> 10 일 이후 SCI에 시작하고 40 일까지 10 일 간격으로 계속, 우리 삶에 좌우 대퇴골과 tibiae, anesthetized 과목을 (절개 SCI 및 손상되지 않은 나이에 일치하는 컨트롤) 평가. </li><li> 스캔의 날, 과목은 기관의 동식물 사육장 지역에서 캘리퍼스 IVIS Lumina XR가 설치된되는 방에 자신의 홈 케이지에 전송되었습니다. 모든 과목은 이전에 SCI의 전달에 사용되는 동일한 케타민을 / xylazine 칵테일을 사용하여 다음 anesthetized 있습니다. 이 칵테일 1로 1.5 시간 동안 마취 상태를 보장하며 scann 기간 동안 충분한ING 절차. </li><li> 조사는 Lumina XR 장치를 초기화하고 내부 카메라가 작동 온도 (-90 ° C) (~ 10 분)에 도달하실 수 있습니다. </li><li> 일단 anesthetized, 제목 (절개 또는 제어)이 부드럽게 Lumina XR 내의 동물 플랫폼에 배치됩니다. 높은 배율 렌즈는 대퇴골과 tibial 지역 (높은 배율 렌즈로 볼 수 2.4X2.4cm 분야) 모두에 초점을 수 있도록 장치에 삽입됩니다. 제목이 부적절하게보기의 분야 이외의 위치에있다면, 문을 열리고 있으며, 왼쪽 또는 오른쪽 뒷다리가 중심 때까지 (뒷다리의 적절한 배치를위한 그림 2A 참조) 다시 위치 주제. </li><li> 일단 제대로 위치, X - 레이 기능이 실행될 수 있습니다. (생활 주제, X - 레이 필터링 35 Kv 100uA) 동물에 적합한 에너지 드롭 다운 목록에서 선택하십시오 </li><li> 동물이 올바른 위치에되면, 체크인 - 마크 X - 레이에 의해 X - 레이 기능을 활성화제어판. X - 선 이미지를 수집. 전체 대퇴골과 경골이 (그림 2B 참조) 볼 수 있는지 확인합니다. RAW 이미지 데이터는 자동으로 하드 드라이브에 저장됩니다. 대표. TIFF 파일도 저장됩니다. 마우스는 다음의 홈 케이지에 반환하고 조사 관찰 아래의 복구가 허용됩니다. 과정은 다음 다음 마우스로 반복됩니다. 참고 : 생활 이미지 소프트웨어가 기본적으로 변모 X - 선 이미지를 표시합니다. 원시 X - 선 이미지를 표시하려면, 정정 / 필터링 도구 X - 레이 흡수 옆에있는 확인 표시를 제거합니다. X - 선 흡수에 대한 데이터가 수정되면, 당신은 측정 ROIs의 신호 강도를 비교하여 상대적인 뼈 밀도를 평가할 수 있습니다. 투자 수익 (ROI) 강도가 증가 조직 밀도 증가합니다. </li></ol> 3. IVIS X - 선 검사의 이미지 분석 <ol><li> 생활 이미지 아이콘을 두 번 클릭하여 소프트웨어를 엽니다. </li><li> 을 클릭하여 X - 선 이미지를로드 <st룽&gt; 찾아보기 버튼을 클릭하십시오. 나타나는 대화 상자에서 관심있는 폴더를 선택하고 확인을 누릅니다. 생활 이미지 브라우저는 사용자 ID, 레이블 정보 및 카메라 설정 정보와 함께 선택한 데이터를 표시합니다. 데이터를 열려면 중 하나를 다음 : 데이터 행을 두 번 누른 다음 데이터 이름을 마우스 오른쪽 단추로 클릭하고 바로 가기 메뉴에서로드를 선택하여 데이터 행을 선택하고 Load를 클릭하거나 축소판을 두 번 클릭합니다. 이미지와 도구 팔레트가 표시됩니다. 오픈 데이터는 브라우저에서 녹색으로 강조 표시됩니다. </li><li> 도구 팔레트에서 투자 수익 (ROI) 도구를 클릭하십시오. 투자 수익 (ROI) 도구에서 형식 드롭 다운 목록에서 선택 측정 투자 수익 (ROI). 본 실험에 사용된 3 투자 수익 (ROI)의을로드하려면, 스퀘어 (Square) 아이콘을 클릭 3 광장을로드합니다. </li><li> 통치자를 사용하여 대퇴골의 길이를 측정합니다. 전체 대퇴골 길이의 팔분의 일 일 수 제곱의 두 길이를 조정. 전체 대퇴골 길이를 1/24th하는 두 사각형의 너비를 조정합니다. 당신의 잣대와 측정 팔분의 일 대퇴골의 근위 하순부터 거리의 일, 그것이 대퇴골 내에서 중심이되도록 사각형을 ...을 놓다. 그것은 대퇴골 (그림 3)의 말초 끝에서 전체 대퇴골 길이의 1/4th 거짓말 있도록 두 번째 사각형을 ...을 놓다. 이러한 투자 수익 (ROI)의은 근위 및 말초 대퇴골 두 영역을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. </li><li> 눈금자를 사용하여 경골의 길이를 측정합니다. 전체 tibial 길이의 팔분의 일 일 수 세 번째 사각형의 길이를 조정합니다. 폭 전체 tibial 길이의 1 / 30 일로 조정합니다. 광장을 ...을 놓다 그래서 중심와 팔분의 일 일 경골의 근위 끝 (그림 3 참조)에서 경골 거리의 전체 길이입니다. </li><li> 측정 아이콘 (연필과 통치자)를 클릭하십시오. 투자 수익 (ROI) 강도 측정은 X - 레이 이미지에 표시하고 투자 수익 (ROI) 측정 테이블이 나타납니다.이 테이블에게 T를 내보내기. csv 파일로 원하는 위치를 O. 이것은 Excel을 사용하여 테이블을 열 수 있습니다. </li><li> 저장된 이미지의 모든이 과정을 반복합니다. </li><li> 한 엑셀 시트에 모든 데이터를 통합합니다. 통계 중요성은 Microsoft Excel이나 SigmaPlot 11.0 소프트웨어 (Systat 소프트웨어)을 사용하여 학생의 T - 테스트를 통해 결정되었다. </li></ol> 4. 사후 뼈 밀도의 분석 : <ol><li> IVIS Lumina XR 이내에 최종 세로 X - 레이 검사의 인수 다음, 마우스 Beuthanasia (75 MG pentobarbital / kg)와 이후 깊이 anesthetized 있습니다. 깊은 마취가 달성되면, 생쥐는 transcardially 아이스 - 감기로 perfused 아르 인산 버퍼 염분 heparain (40 MG / 리터)로 ...에게서 피를 뽑다 수 있습니다. </li><li> 일단 exsanguinated, 소비세 양쪽 대퇴골. 이것은 밀도 측정 11에 영향을 보여왔다 위해 최대한 부드러운 조직을 제거하는 특별한주의를 기울이십시오. 물에 젖었을 거즈와 상점에있는 대퇴골, 은밀히- 20C 당신이 그들을 분석할 준비가 될 때까지. </li></ol> 5. Hologic QDR 4000 뼈 밀도계를 사용하여 DXA 분석 <ol><li> 해동의 거즈 - 절어 대퇴골과 뼈 밀도계 제품군에 전송할 수 있습니다. </li><li> 제조 업체의 프로토콜에 따라 장치를 보정하고, BMC 및 BMD 값이 허용 한도 내에서 가을되었는지 확인합니다. </li><li> 기계에 황동 콜리 메 이터를 놓습니다. 이것은 사용자가 특정 대상에 초점을 X - 레이 빔의 크기와 각도를 제한할 수 있습니다. </li><li> 잠수함 물 (왼쪽으로 condyles, 침대에 대퇴골의 병렬 사용), 그리고 레이저의 오른쪽에 위치 그것을 가득 페트리 접시에 해동 대퇴골. </li><li> 당신이 스캔하려는 대퇴골에 대한 약력을 (동물 식별 정보, 치료 등을 포함하는 설명 제목)을 입력하십시오. </li><li> 선택 메뉴에서 스캔을 입력한 다음 regionA 고해상도를 선택합니다. 귀하의 검색 매개 변수를 표시: 0.01 인치 줄 간격 및 0.00499 인치 지점 해상도, 2 X 0.7489 인치 영역을 스캔. 참고 :이 진행되는 동안 검사를 모니터링합니다. X - 선 빔 래스터는 샘플을 검사로 완전히 뼈 샘플을 커버하기 위해 챔버에 충분한 물이있다는 것을 보장하기 위해 모니터링합니다. </li><li> 분석 선택 메뉴에 따라 분석 입력합니다. 이 투자 수익 (ROI)로 전체 대퇴골을 선택하라는 메시지가 따릅니다. 보고서 페이지 계산 BMC (g) 및 BMD (gms / cm 2)와 올 것이다. </li><li> 나머지 대퇴골을 분석하려면 다음 단계를 반복합니다. </li><li> 한 엑셀 시트에 모든 데이터를 통합하고 (T - 테스트) 통계 분석을 수행합니다. </li></ol> 6. 대표 결과 : 나이브 마우스에 비해 척수 손상 후 마우스 경골과 대퇴골의 상대 뼈 밀도 손실이 위의 방법을 사용하여 감지됩니다. 뼈 밀도 감지 상당한 감소 이후있다사십일에서 최대 15 % 뼈 밀도 감소 (P &lt;0.0005, 그림 4)와 함께 십일 (12 %, P &lt;0.0005). 대퇴골의 골밀도 감소는 40 일 게시물 상해 (7 % 감소, P는 &lt;0.05, 그림 5)에서 관찰되었다. 이러한 결과는 척수 손상 후 뼈 밀도 변화의 길이 관찰하기 위해 비침습 X - 선 영상의 사용에 대한 증거를 제공합니다. 현재 무엇이 방법의 효능을 비교하기 위해, 우린 40 일 DXA 이미징을 사용하여 부상 후이 생쥐의 excised 대퇴골을 분석했다. 데이터 출력의 표현은 그림 6에서 볼 수 있습니다. 우리가에 비해 뼈 미네랄 콘텐츠의 상당한 손실이 SCI 마우스에 순진한 (12 % 감소, P &lt;0.05, 그림 7). 사실을 발견 뼈 미네랄 밀도는 크게 변화하지만, 유사한 추세 (그림 8)를 수행하지 않은 않았다. 이러한 결과는 문학에있는 것과 비슷합니다; 피카 외는 BMC에서 13.5 % 감소 (P &lt;0.001)를 관찰하지만, 더 중요한 decr 없습니다BMD (피카드 2008)에서 쉽게. <img alt="그림 1" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig1.jpg" /> 그림 1. 실험 타임 라인. <img alt="그림 2" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig2.jpg" /> 그림 2 왼쪽 뒷다리 - 사지 대표 오리 엔테이션 :.) 사진과 B) X - 선. <img alt="그림 3" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig3.jpg" /> 그림 3. 근위 대퇴골과 경골의 영역 안에 투자 수익 (ROI) 크기 및 방향. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig4.jpg" /> 그림 4. 근위 경골 10, 20, 30 및 부상 후 사십일에서 SCI 후 뼈 밀도 손실 (N = 5) 연령 일치하는 naives에 비해 (n은 = 5). 오차 막대는 SEM을 대표, ** P &lt;0.005, ** P &lt;0.0005. <img alt="그림 5" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig5.jpg" /> <st룽&gt; 그림 근위 대퇴골의 SCI 후 5. 뼈 밀도 손실 10, 20, 30 사십일 부상 이후 (N = 5) 연령 일치하는 naives (n은 = 5)로 비교했다. 오류 막대는 SEM을 나타내는, * P는 &lt;0.05. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig6.jpg" /> 그림 6. 10, 20, 30 사십일 부상 후 말초 대퇴골의 SCI 후 뼈 밀도 손실 (N = 5) 연령 일치하는 순진한 컨트롤에 비해 (n은 = 5). 오차 막대는 SEM을 대표; * P &lt;0.01-0.05; ** P &lt;0.001-0.01, ** P &lt;0.0001-0.001, **** P는 &lt;0.0001. <img alt="그림 7" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig7.jpg" /> 그림 7. BMC와 BMD 출력을 보여주는 DXA 데이터의 대표 이미지. <img alt="그림 8" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig8.jpg" /> 그림 8. SCI 마우스의 대퇴골에서 뼈 미네랄 콘텐츠의 DXA 분석 (g) 사십일 게시물 부상 (n은 = 5) 대 나이에 일치하는 naives (n은 = 5).오류 막대는 SEM을 나타내는, * P는 &lt;0.05. <img alt="그림 9" src="/files/ftp_upload/3246/3246fig9.jpg" /> 그림 9. SCI 마우스의 대퇴골의 뼈 미네랄 밀도의 DXA 분석 (MG / cm 2) 40 일 이후 상해 (n은 = 5) 대 나이에 일치하는 naives (n은 = 5). 오류 막대는 SEM을 나타내는 없으며 더 큰 차이를.

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관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

이 연구는 캘리퍼스 IVIS Lumina XR 이미징 시스템을 사용하여, 마우스의 단일 일대 이내, 길이 방향 각 뼈 사이 밀도 변화 (tibiae 및 대퇴골)를 평가하기위한 소설, 비침습 방법을 제공합니다. SCI는 연령과 일치, 손상되지 않은, 컨트롤 마우스에 비해 40 일 분석 기간 동안 spinally - 가로 생쥐의 단일 일대 내에서 공부 대퇴골과 tibiae 모두에서 골밀도 감소를 생산. 대퇴골에서 우리의 결과는 캘리퍼스 인 스트 루먼트 IVIS Lumina XR의 응용 프로그램이 뼈 손실에 SCI의 장기와 진보 효과를 평가하는 중요한 측정 도구로 제공할 수 제안, DXA의 사용을 통해, 사후, 확인되었다 . 이 시스템을 사용하여 조사 한 잠재적인 이점은 길이 방향 SCI에 따라 동물의 뒷다리 뼈에 병적인 변화의 개발을 수행하는 능력입니다. 오랜 기간 동안 단일 일대를 평가하는 기능을 제공합니다 일동물의 구매 및 개호와 관련된 1) 비용 : 측면에서 조사에 룽가 장점. 대신 시간 종속 변화를 평가하기 위해 특정 시간 지점에서 희생해야 할 동물의 다수를 필요로하는 연구, 이러한 병리 결과는 다양성 같은 기간 2 이상의 동일한 일대) 내에 다음 수 있습니다 이외에 컨트롤 동료와 비교는 부상 과목의 단일 일대 내에서 생성된 결과는 평가 및 연구의 범위에 걸쳐 같은 동물을위한 시간 지점 간의 비교할 수 있습니다, 다시 한 번, 모두 내부 동물 다양성뿐만 아니라 큰 필요성을 감소 실험 과목의 동료. 이 플랫폼 우리가 고해상도 X - 선 DAT를 생성할 수있는 동안 : 1) 캘리퍼스 IVIS Lumina XR은 SCI 유발성 골다공증의 개발에 관한 중요한 길이 정보를 제공하는 동안 고려되어야 한계가 없습니다SCI에 따라 생쥐의 뒷다리 뼈에, 그 유틸리티는 같은 생쥐로 작은 설치류로 제한될 수 있습니다. Lumina XR 내에서 허용되는 최대 제목 높이는 2.8 cm입니다. 그 높이 위에 아무것도 성공적으로 Lumina XR의 X - 선 구성 요소를 사용하여 몇 군데되지 않을 수 있습니다. 우리 손에, 이것은 2백~2백50g 무게 쥐 공부하는 능력을 배제하고 있습니다. 그것이 체중 범위 또는 햄스터 gerbils 같은 다른 설치류에 따라 이미지 쥐 수있을 수도 있지만, 이것은 PI에 의해 나중에 추가 테스트가 필요합니다. 2) 공동 오리 엔테이션. 그것은 탐정은 신중 이미징 세션 사이 성공적인 비교 있도록 쉽게 재현할 오리 엔테이션에서 팔다리를 마련하는 것이 중요합니다. 사지 배치의 표준화는 탐정이 표준 투자 수익 (ROI)의 저장 및 과목과 시간을 모두에 걸쳐 적용할 수를 생성하고 적용할 수 있습니다. 전반적으로, 우리는 IVIS Lumina XR 모델에있는 훌륭한 플랫폼을 제공합니다 믿고생쥐에서 SCI에 의존 골다공증의 개발. 같은 마우스 일대 내에서 길이 방향 뼈 손실을 연구하는 능력은 우리가 수 : 1) 더 탐험) 이러한 변화는 시간이 3 이상의 안정 여부를 결정) SCI, 2 이후 뼈 손실 및 demineralization의 시간적 특성을 이해의 가용성과 유전자 변형 및 NULL 마우스 라인 모두, 아마도 가장 중요한 이점이 병적인 reductionist 방식의 변화, 그리고 4 기본 분자 메커니즘)을 연구하는 능력, 하나 초기 단계에서 골다공증의 발전을 방지하기 위해 설계된 소설 개입을 테스트하기 시작 골다공증이 이미 개발되면 부상, 또는, 그러한 변경을 반대합니다. 마지막으로, Lumina XR은 뛰어난 X - 레이 이미징 가능성을 제공하는 이외에, 또한 생활 동물에 모두 발광 생물과 형광 신호를 연구하는 데 사용할 수 있습니다. 하나는 쉽게 mul 봐,이 시스템 내에서 제공하는 다른 modalities을 포함 상상할 수SCI 또는 다른 질병 과정 다음 mechanistically 뼈 역학을 결정 요인 titude 골다공증 결과 그.

<table border="1"><tbody><tr><th> 시약의 이름 </th><th> 회사 </th><th> 카탈로그 번호 </th><th> 댓글 </th></tr><tr><td> Beuthanasia </td><td> 버틀러 Schein 동물 건강 </td><td> 001,848 </td><td></td></tr><tr><td> Ketathesia (케타민을 하이드로 클로라이드) </td><td> 버틀러 Schein 동물 건강 </td><td> 023,061 </td><td></td></tr><tr><td> Xylazine </td><td> 버틀러 Schein 동물 건강 </td><td> 037,849 </td><td></td></tr><tr><td> Bupivicaine </td><td> 버틀러 Schein 동물 건강 </td><td> 021,801 </td><td></td></tr><tr><td> Gelfoam; 7MM </td><td> 피셔 과학 </td><td> NC0085178 </td><td> 홍보하기 중 hemostasis 외과 </td></tr><tr><td> IVIS Lumina XR </td><td> 캘리퍼스 생명 과학 </td><td> 135,400 </td><td></td></tr><tr><td> ZFOV, 2.5 cm 필드 렌즈보기 </td><td> 캘리퍼스 생명 과학 </td><td> 127,285 </td><td> 절대적으로 필요한 에높은 생성 확대 X - 선 뼈 이미지 구조 </td></tr><tr><td> QDR 뼈 밀도계 </td><td> Hologic </td><td></td><td> 모델은 더 이상 사용하지 생산 </td></tr></tbody></table>

longitudinal evaluation of mouse hind limb bone loss after spinal cord injury using novel, in vivo, methodology

척수 손상 (SCI)는 종종 골절 1보다 높은 주파수로 이어지는, 골반과 하반신의 sublesional 지역에서 골다공증 함께합니다. 이러한 골절은 종종 일반적인 감각 기능을 잃은 지역에서 발생으로 환자가 사망을 포함한 파괴 종속 pathologies의 큰 위험에 있습니다. SCI 종속 모두 뼈 미네랄 밀도의 손실 (BMD, g / cm 2)와 뼈 미네랄 함량 (BMC, g)는 기계적 쓰지 않음 2, 탈선의 연결 신호 3 호르몬 변화 4 기인되었습니다. SCI 유발성 골다공증의 설치류 모델의 사용은 매우 가치 SCI 다음과 골다공증의 개발을 기본 메커니즘에 관한 정보뿐만 아니라 5-7 새로운 테라피 (그리고 8 검토)의 생성을 위해 테스트 환경을 제공할 수 있습니다. 그들이 메커니즘 - 바에 reductionist 접근을 허용 등 SCI의 마우스 모델은 큰 관심있는NULL과 유전자 변형 생쥐를 사용하여 SED 평가. 이러한 모델은 중요한 데이터를 제공하지만, SCI 다음과 뼈 손실의 범위를 결정하는 최소한 - 침입, 안정적인 재현성과 같지는 방법에 대한 필요가 진단을 개선하기 위해, 특히 시간이 지남에 따라 실험 동물의 동일한 일대 내에 아직있다 , 치료 방법, 및 / 또는 SCI - 유발성 골다공증의 예방. 설치류 동물의 뼈 밀도를 측정하기위한 이상적인 방법은 X - 레이 방사선의 낮은 수준 (시간 이상) 순차 여러 노출을 허용합니다. 이 연구는 새로운 전체 - 동물 스캐너, 낮은 에너지 (1-3 milligray (mGy)) 높은 해상도, 높은 배율 X - 선 이미지를 제공하는 데 사용할 수있는 IVIS Lumina XR (캘리퍼스 인 스트 루먼트)의 사용을 설명합니다 SCI 다음 시간이 지남에 따라 마우스 뒷다리 뼈. 중요한 뼈 밀도 손실은 손상되지 않은, 나이에 일치하는 컨트롤에 비해 사후 척추 절개 십일에 의해 생쥐의 tibiae에서 볼되었다 (나이브) 마우스 (13 % 감소, P &lt;0.0005). 근위 대퇴골의 밀도의 손실은 40 일 게시물 상해 (7 % 감소, P &lt;0.05)까지 감지되지 동안 말초 대퇴골의 골 밀도 손실도 10 일 이후 SCI에 의해 감지되었다. 마우스 대퇴골 밀도의 SCI에 의존 손실은 골밀도 측정을위한 이중 에너지 X - 선 흡광광 도법 (DXA), 현재 &quot;황금 표준&quot;의 사용을 통해 사후 확인되었다. 우리는 IVIS Lumina XR을 사용 사십일 이후 SCI에서 마우스의 대퇴골에서 BMC의 12 % 손실을 감지합니다. 이것은 마우스 대퇴골 사후 삼십일 이후 SCI 9 DXA 분석을 사용하는 이전보고 BMC의 피카드에 의해 13.5 %의 손실 및 동료와 유리 비교합니다. 결과는 IVIS Lumina XR은 소설, SCI 다음 마우스의 뒷다리 뼈 밀도의 장기, 길이 측정을 수행하기위한 high-resolution/high-magnification 방법을 제공하는 것이 좋습니다.

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Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

성인 마우스의 대퇴골과 tibiae의 뼈 손실의 길이 시험은 순차적 낮은 선량 X - 선 검사를 사용하여 척수 상해 다음을 수행했다. 대퇴골의 골 손실은 40 일 이후 부상까지 발견되지 동안 경골 뼈 손실은 연구를 통해 발견되었다.

소설을 사용하여 척수 상해 후에 마우스 뒷다리 뼈 손실의 세로 평가, 생체내에 방법론

Spinal cord injury (SCI) is often accompanied by osteoporosis in the sublesional regions of the pelvis and lower extremities, leading to a higher ...

longitudinal-evaluation-mouse-hind-limb-bone-loss-after-spinal-cord

Research

JoVE Journal

Medicine

Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

15.0K 조회수.  University of Texas Health Science Center at Houston. 성인 마우스의 대퇴골과 tibiae의 뼈 손실의 길이 시험은 순차적 낮은 선량 X - 선 검사를 사용하여 척수 상해 다음을 수행했다. 대퇴골의 골 손실은 40 일 이후 부상까지 발견되지 동안 경골 뼈 손실은 연구를 통해 발견되었다.

비디오: Longitudinal Evaluation of Mouse Hind Limb Bone Loss After Spinal Cord Injury using Novel, in vivo, Methodology

Acute and Chronic Tactile Sensory Testing after Spinal Cord Injury in Rats

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory testing in rat SCI models is needed. However, until recently, no single testing approach had been validated for SCI so that standardized methods have not been implemented across labs. Additionally, available testing methods could not be implemented acutely or when severe motor impairments existed, preventing studies of the development of SCI-induced allodynia3. Here we present two validated sensory testing methods using von Frey Hair (VFH) monofilaments which quantify changes in tactile sensory thresholds after SCI4-5. One test is the well-established Up-Down test which demonstrates high sensitivity and specificity across different SCI severities when tested chronically5. The other test is a newly-developed dorsal VFH test that can be applied acutely after SCI when allodynia develops, prior to motor recovery4-5. Each VFH monofilament applies a calibrated force when touched to the skin of the hind paw until it bends. In the up-down method, alternating VFHs of higher or lower forces are used on the plantar L5 dermatome to delineate flexor withdrawal thresholds. Successively higher forces are applied until withdrawal occurs then lower force VFHs are used until withdrawal ceases. The tactile threshold reflects the force required to elicit withdrawal in 50% of the stimuli. For the new test, each VFH is applied to the dorsal L5 dermatome of the paw while the rat is supported by the examiner. The VFH stimulation occurs in ascending order of force until at least 2 of 3 applications at a given force produces paw withdrawal. Tactile sensory threshold is the lowest force to elicit withdrawal 66% of the time. Acclimation, testing and scoring procedures are described. Aberrant trials that require a retest and typical trials are defined. Animal use was approved by Ohio State University Animal Care and Use Committee.

We describe two tactile sensory testing methods for acute or chronic periods of spinal cord injury in rats. These validated procedures can detect the development and maintenance of allodynia-like sensations.

쥐의 척수를 다친 후에 급성 및 만성 촉각 감각 테스트

Spinal cord injury (SCI) impairs sensory systems causing allodynia1-8. To identify cellular and molecular causes of allodynia, sensitive and valid sensory ...

연구

의학

Controlled Cervical Laceration Injury in Mice

Use of genetically modified mice enhances our understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders such as a spinal cord injury (SCI). Freehand manual control used to produce a laceration model of SCI creates inconsistent injuries often associated with a crush or contusion component and, therefore, a novel technique was developed. Our model of cervical laceration SCI has resolved inherent difficulties with the freehand method by incorporating 1) cervical vertebral stabilization by vertebral facet fixation, 2) enhanced spinal cord exposure, and 3) creation of a reproducible laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm in depth without associated contusion. Compared to the standard methods of creating a SCI laceration such as freehand use of a scalpel or scissors, our method has produced a consistent lesion. This method is useful for studies on axonal regeneration of corticospinal, rubrospinal, and dorsal ascending tracts.

A novel technique to create a reproducible in vivo model of cervical spinal cord laceration injury in the mouse is described. This technique is based on spine stabilization by fixation of the cervical facets and laceration of the spinal cord using an oscillating blade with an accuracy of &plusmn;0.01 mm.

마우스의 제어 자궁 경부 열상 상해

Use of genetically modified mice enhances our  understanding of molecular mechanisms underlying several neurological disorders  such as a spinal cord ...

A Contusion Model of Severe Spinal Cord Injury in Rats

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is described to obtain a consistent model of severe SCI. Use of a stereotactic frame and computer controlled impactor allows for creation of reproducible injury. Hypothermia and urinary tract infection pose significant challenges in the post-operative period. Careful monitoring of animals with daily weight recording and bladder expression allows for early detection of post-operative complications. The functional results of this contusion model are equivalent to transection models. The contusion model can be utilized to evaluate the efficacy of both neuroprotective and neuroregenerative approaches.

A contusion model of severe spinal cord injury is described. Detailed pre-operative, operative and post-operative steps are described to obtain a consistent model.

쥐에 심각한 척수 손상의 타박상 모델

The translational potential of novel treatments should be investigated in severe spinal cord injury (SCI) contusion models. A detailed methodology is ...

A Novel Vertebral Stabilization Method for Producing  Contusive Spinal Cord Injury

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing reliable cervical SCI is difficult due to lack of satisfactory methods of vertebral stabilization. The conventional method to stabilize the spine is to suspend the rostral and caudal cervical spine via clamps attached to cervical spinous processes. &#160;However, this method of stabilization fails to prevent tissue yielding during the contusion as the cervical spinal processes are too short to be effectively secured by the clamps (Figure 1). &#160;Here we introduce a new method to completely stabilize the cervical vertebra at the same level of the impact injury. &#160;This method effectively minimizes movement of the spinal column at the site of impact, which greatly improves the production of consistent SCIs. &#160;We provide visual description of the equipment (Figure 2-4), methods, and a step-by-step protocol for the stabilization of the cervical 5 vertebra (C5) of adult rats, to perform laminectomy (Figure 5) and produce a contusive SCI thereafter. &#160;Although we only demonstrate a cervical hemi-contusion using the NYU/MASCIS impactor device, this vertebral stabilization technique can be applied to other regions of the spinal cord, or be adapted to other SCI devices. &#160;Improving spinal cord exposure and fixation through vertebral stabilization may be valuable for producing consistent and reliable injuries to the spinal cord. &#160;This vertebral stabilization method can also be used for stereotactic injections of cells and tracers, and for imaging using two-photon microscopy in various neurobiological studies.

Vertebral stabilization is necessary for minimizing variability, and for producing consistent experimental spinal cord injuries.&#160; Using a customized stabilizing apparatus in conjunction with the NYU/MASCIS impactor device, we have demonstrated here the proper equipment and procedure for generating reproducible hemi-contusive cervical (C5) spinal cord injuries in adult rats.

Contusive 척수 손상의 제조 소설 척추 안정화 방법

Clinically-relevant animal cervical spinal cord injury (SCI) models are essential for developing and testing potential therapies; however, producing ...

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment (RMCA) in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination is disrupted by spinal cord injury (SCI), control of respiratory muscles innervated below the injury level is compromised1,2 leading to respiratory muscle dysfunction and pulmonary complications. These conditions are among the leading causes of death in patients with SCI3. Standard pulmonary function tests that assess respiratory motor function include spirometrical and maximum airway pressure outcomes: Forced Vital Capacity (FVC), Forced Expiratory Volume in one second (FEV1), Maximal Inspiratory Pressure (PImax) and Maximal Expiratory Pressure (PEmax)4,5. These values provide indirect measurements of respiratory muscle performance6. In clinical practice and research, a surface electromyography (sEMG) recorded from respiratory muscles can be used to assess respiratory motor function and help to diagnose neuromuscular pathology. However, variability in the sEMG amplitude inhibits efforts to develop objective and direct measures of respiratory motor function6. Based on a multi-muscle sEMG approach to characterize motor control of limb muscles7, known as the voluntary response index (VRI)8, we developed an analytical tool to characterize respiratory motor control directly from sEMG data recorded from multiple respiratory muscles during the voluntary respiratory tasks. We have termed this the Respiratory Motor Control Assessment (RMCA)9. This vector analysis method quantifies the amount and distribution of activity across muscles and presents it in the form of an index that relates the degree to which sEMG output within a test-subject resembles that from a group of healthy (non-injured) controls. The resulting index value has been shown to have high face validity, sensitivity and specificity9-11. We showed previously9 that the RMCA outcomes significantly correlate with levels of SCI and pulmonary function measures. We are presenting here the method to quantitatively compare post-spinal cord injury respiratory multi-muscle activation patterns to those of healthy individuals.

Evaluation of Respiratory Muscle Activation Using Respiratory Motor Control Assessment RMCA in Individuals with Chronic Spinal Cord Injury

The purpose of this publication is to present our original work on a multi-muscle surface electromyographic approach to quantitatively characterize respiratory muscle activation patterns in individuals with chronic spinal cord injury using vector-based analysis.

만성 척수 부상으로 개인의 호흡기 모터 제어 평가 (RMCA)를 사용하여 호흡 근육 활성화의 평가

During breathing, activation of respiratory muscles is coordinated by integrated input from the brain, brainstem, and spinal cord. When this coordination ...

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are intensively and increasingly recruited in septic joints from the early phases of infection and the infiltration is supposed to regress once efficient removal of the pathogens is obtained. The ability to identify in vivo macrophage activity in an infected joint can therefore provide two main applications: early detection of acute synovitis and monitoring of therapy.
In vivo noninvasive detection of macrophages can be performed with magnetic resonance imaging using iron nanoparticles such as ultrasmall superparamagnetic iron oxide (USPIO). After intravascular or intraarticular administration, USPIO are specifically phagocytized by activated macrophages, and, due to their magnetic properties, induce signal changes in tissues presenting macrophage infiltration. A quantitative evaluation of the infiltrate is feasible, as the area with signal loss (number of dark pixels) observed on gradient echo MR images after particles injection is correlated with the amount of iron within the tissue and therefore reflects the number of USPIO-loaded cells.
We present here a protocol to perform macrophage imaging using USPIO-enhanced MR imaging in an animal model of septic arthritis, allowing an initial and longitudinal in vivo noninvasive evaluation of macrophages infiltration and an assessment of therapy action.

In vivo Macrophage Imaging Using MR Targeted Contrast Agent for Longitudinal Evaluation of Septic Arthritis

We demonstrate how to perform macrophage MR imaging using ultrasmall superparamagnetic contrast agent (USPIO) in septic arthritis, allowing an initial and longitudinal in vivo non-invasive evaluation of macrophages infiltration and an assessment of therapy efficacy.

정화조 관절염의 경도 평가를위한 MR 표적 조영제를 사용하여 생체 내 대식 세포 이미징

Macrophages are key-cells in the initiation, the development and the regulation of the inflammatory response to bacterial infection. Macrophages are ...

Controlled Cortical Impact Model for Traumatic Brain Injury

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI). Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, social, and economical effects are staggering. Therefore, further research into the effects of TBI and effective treatments is necessary. The controlled cortical impact (CCI) model induces traumatic brain injuries ranging from mild to severe. This method uses a rigid impactor to deliver mechanical energy to an intact dura exposed following a craniectomy. Impact is made under precise parameters at a set velocity to achieve a pre-determined deformation depth. Although other TBI models, such as weight drop and fluid percussion, exist, CCI is more accurate, easier to control, and most importantly, produces traumatic brain injuries similar to those seen in humans. However, no TBI model is currently able to reproduce pathological changes identical to those seen in human patients. The CCI model allows investigation into the short-term and long-term effects of TBI, such as neuronal death, memory deficits, and cerebral edema, as well as potential therapeutic treatments for TBI.

Traumatic brain injuries (TBIs) remain a serious health problem. Using the controlled cortical impact surgery model, research on the effects of TBI and possible treatment methods may be performed.

외상성 뇌 손상에 대한 제어 피질 충격 모델

Every year over a million Americans suffer a traumatic brain injury (TBI).  Combined with the incidence of TBIs worldwide, the physical, emotional, ...

A Radio-telemetric System to Monitor Cardiovascular Function in Rats with Spinal Cord Transection and Embryonic Neural Stem Cell Grafts

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter connected to a radio transmitter into the femoral artery of rats that underwent a T4 spinal cord transection with or without grafting of embryonic brainstem-derived neural stem cells expressing green fluorescent protein. Compared to other methods such as cannula insertion or tail-cuff, telemetry is advantageous to continuously monitor blood pressure and heart rate in freely moving animals. It is also capable of long term multiple data acquisitions. In spinal cord injured rats, basal cardiovascular data under unrestrained condition and autonomic dysreflexia in response to colorectal distension were successfully recorded. In addition, cardiovascular parameters before and after SCI can be compared in the same rat if a transmitter is implanted before a spinal cord transection. One limitation of the described telemetry procedure is that implantation in the femoral artery may influence the blood supply to the ipsilateral hindlimb.

We present a protocol for using a radio-telemetric system to record cardiovascular parameters in T4 spinal cord transected rats eight weeks after embryonic brainstem neural stem cell grafting into the lesion site. Telemetry is an advanced technique to accurately evaluate cardiovascular function in conscious freely moving spinal cord injured rats.

무선 원격 측정 시스템은 척수 절개 및 배아 신경 세포 이식 줄기와 흰쥐의 심장 혈관 기능을 모니터링 할 수

High thoracic or cervical spinal cord injury (SCI) can lead to cardiovascular dysfunction. To monitor cardiovascular parameters, we implanted a catheter ...

Calibrated Forceps Model of Spinal Cord Compression Injury

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The calibrated forceps model of compression injury is a convenient, low cost, and very reproducible animal model for SCI. We used a pair of modified forceps in accordance with the method published by Plemel et al. (2008) to laterally compress the spinal cord to a distance of 0.35 mm. In this video, we will demonstrate a dorsal laminectomy to expose the spinal cord, followed by compression of the spinal cord with the modified forceps. In the video, we will also address issues related to the care of paraplegic laboratory animals. This injury model produces mice that exhibit impairment in sensation, as well as impaired hindlimb locomotor function. Furthermore, this method of injury produces consistent aberrations in the pathology of the SCI, as determined by immunohistochemical methods. After watching this video, viewers should be able to determine the necessary supplies and methods for producing SCI of various severities in the mouse for studies on SCI and/or treatments designed to mitigate impairment after injury.

Spinal cord injury models should be highly reproducible. We demonstrate that the calibrated forceps compression model of spinal cord injury is an easy to use surgical method for generating reproducible injuries to the murine spinal cord.

척수 압축 부상의 보정 집게 모델

Compression injuries of the murine spinal cord are valuable animal models for the study of spinal cord injury (SCI) and spinal regenerative therapy. The ...

Contrast Enhanced Ultrasound Imaging for Assessment of Spinal Cord Blood Flow in Experimental Spinal Cord Injury

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an important target for neuroprotective therapies. Although several techniques have been described to assess SCBF, they all have significant limitations. To overcome the latter, we propose the use of real-time contrast enhanced ultrasound imaging (CEU). Here we describe the application of this technique in a rat contusion model of SCI. A jugular catheter is first implanted for the repeated injection of contrast agent, a sodium chloride solution of sulphur hexafluoride encapsulated microbubbles. The spine is then stabilized with a custom-made 3D-frame and the spinal cord dura mater is exposed by a laminectomy at ThIX-ThXII. The ultrasound probe is then positioned at the posterior aspect of the dura mater (coated with ultrasound gel). To assess baseline SCBF, a single intravenous injection (400 &#181;l) of contrast agent is applied to record its passage through the intact spinal cord microvasculature. A weight-drop device is subsequently used to generate a reproducible experimental contusion model of SCI. Contrast agent is re-injected 15 min following the injury to assess post-SCI SCBF changes. CEU allows for real time and in-vivo assessment of SCBF changes following SCI. In the uninjured animal, ultrasound imaging showed uneven blood flow along the intact spinal cord. Furthermore, 15 min post-SCI, there was critical ischemia at the level of the epicenter while SCBF remained preserved in the more remote intact areas. In the regions adjacent to the epicenter (both rostral and caudal), SCBF was significantly reduced. This corresponds to the previously described &#8220;ischemic penumbra zone&#8221;. This tool is of major interest for assessing the effects of therapies aimed at limiting ischemia and the resulting tissue necrosis subsequent to SCI.

Contrast Enhanced Ultrasound imaging is a reliable in-vivo tool for quantifying spinal cord blood flow in an experimental rat spinal cord injury model. This paper contains a comprehensive protocol for application of this technique in association with a contusion model of thoracic spinal cord injury.

실험 척수 부상에서 척수 혈액 흐름의 평가를위한 향상된 초음파 이미징 대비

Reduced spinal cord blood flow (SCBF) (i.e., ischemia) plays a key role in traumatic spinal cord injury (SCI) pathophysiology and is accordingly an ...