Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

Неинвазивное повреждение передней крестообразной связки является надежным и клинически значимым методом инициации посттравматического остеоартрита (ПТОА) у мышей. Этот метод также позволяет in vivo количественно оценить активность протеазы в суставе в ранние моменты времени после травмы с помощью активируемых протеазами зондов ближнего инфракрасного диапазона и визуализации отражения флуоресценции.

Abstract

Травматические повреждения суставов, такие как разрыв передней крестообразной связки (ПКС) или разрыв мениска, обычно приводят к посттравматическому остеоартриту (ПТОА) в течение 10-20 лет после травмы. Понимание ранних биологических процессов, инициированных повреждениями суставов (например, воспаление, матриксные металлопротеиназы (ММП), катепсиновые протеазы, резорбция костной ткани), имеет решающее значение для понимания этиологии ПТОА. Тем не менее, существует несколько вариантов измерения этих биологических процессов in vivo , и ранние биологические реакции могут быть искажены, если для инициирования ОА используются инвазивные хирургические методы или инъекции. В наших исследованиях ПТОА мы использовали коммерчески доступные зонды, активируемые протеазой ближнего инфракрасного диапазона, в сочетании с флуоресцентной отражательной визуализацией (FRI) для количественной оценки активности протеазы in vivo после неинвазивного компрессионного повреждения передней крестообразной связки у мышей. Этот неинвазивный метод повреждения передней крестообразной связки точно повторяет клинически значимые состояния травмы и является полностью асептическим, поскольку он не включает в себя повреждение кожи или капсулы сустава. Комбинация этих методов травмы и визуализации позволяет изучать динамику активности протеазы в различные моменты времени после травматического повреждения сустава.

Introduction

Остеоартрит является широко распространенной проблемой здравоохранения, которая затрагивает миллионы людейв Соединенных Штатах 1. Посттравматический остеоартрит (ПТОА) — это разновидность остеоартрита, которая возникает в результате повреждения сустава, такого как разрыв передней крестообразной связки (ПКС), повреждение мениска или внутрисуставной перелом2. Доля пациентов с симптоматическим ОА, которые могут быть классифицированы как ПТОА, составляет не менее 12%3, и эта этиология обычно поражает более молодую популяцию, чем идиопатическая ОА4. Мышиные модели ОА являются ва....

Protocol

Все описанные процедуры были одобрены Комитетом по уходу за животными и их использованию при Калифорнийском университете в Дэвисе. Для настоящего исследования были использованы 3-месячные самцы мышей C57BL/6J.

1. Неинвазивная травма передней крестообразной связки

Representative Results

После приложения однократного сжимающего усилия (1 мм/с до травмы) к голеням 3-месячных самцов мышей C57BL/6J повреждение передней крестообразной связки последовательно индуцировалось у всех мышей. Средняя сжимающая сила при травме коленного сустава составила примерно 10 Н (рис. .......

Discussion

Этот протокол установил и строго описал воспроизводимый, неинвазивный метод индуцирования повреждения передней крестообразной связки у мышей 20,21,24,33. Этот простой и эффективный метод травматизации может быть выпол?.......

Acknowledgements

Исследование, представленное в этой публикации, было поддержано Национальным институтом артрита, заболеваний опорно-двигательного аппарата и кожи, входящим в состав Национальных институтов здоровья, под номером R01 AR075013.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
10x Phosphate-Buffered SalineTissue ProtechPBS01-32Ror equivalent
Air Anesthetia SystemIsoflurane vaporizor with induction chamber and nose cone
BuprenorphineAnalgesic post-injury 
Depilatory CreamVeetB001KYPZ4Gor equivalent
FixturesCustom-made knee fixture, ankle fixture, and platform
IVIS SpectrumPerkin Elmer124262Can also use comparable optical imaging system
KimwipesKimberly-Clark Corporation06-666or equivalent
Living Image software Perkin Elmer
Materials testing systems TA InstrumentsElectroforce 3200 or equivalent
ProSense680Perkin ElmerNEV10003Can also use other probes such as OsteoSense, MMPSense, Cat K, AngioSense, etc.
Sterile Syringe with NeedleSpectrum Chemical Mfg. Corp.550-82231-CSCovidien 1 mL TB Syringe with 28 G x 1/2 in. Needle, Sterile or equivalent
Uniaxial load cellTA Instruments20 N capacity
Vortex-Genie 2Scientific Industries, Inc.SI-0236or equivalent
WinTest software TA Instrumentscompatible with Electroforce 3200

References

  1. Deshpande, B. R., et al. Number of persons with symptomatic knee osteoarthritis in the us: impact of race and ethnicity, age, sex, and obesity. Arthritis Care & Research (Hoboken. 68 (12), 1743-1750 (2016).
  2. Carbone, A., Rodeo, S.

Explore More Articles

in vivoin vivoFRI

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved