Методика 3D-визуализации для ремоделирования костной ткани в мышиной модели с расширением шва

Summary

Данный протокол представляет собой стандартизированную мышиную модель расширения шовного материала и метод 3-D визуализации для изучения механобиологических изменений шва и ремоделирования кости при растягивающей силе.

Abstract

Черепно-лицевые швы играют решающую роль, помимо того, что они являются фиброзными суставами, соединяющими черепно-лицевые кости; Они также служат основной нишей для роста костей черепа и лица, вмещая мезенхимальные стволовые клетки и остеопредшественники. Поскольку большинство черепно-лицевых костей развиваются путем внутренней мембранозной оссификации, краевые участки швов действуют как точки инициации. Из-за этой значимости эти швы стали интригующими мишенями в ортопедической терапии, такой как пружинное расширение свода черепа, быстрое расширение верхней челюсти и протрация верхней челюсти. Под действием ортопедической силы шовные стволовые клетки быстро активируются, становясь динамическим источником для ремоделирования кости во время расширения. Несмотря на их важность, физиологические изменения в периоды ремоделирования костной ткани остаются малоизученными. Традиционные методы секционирования, в первую очередь в сагиттальном направлении, не охватывают комплексных изменений, происходящих по всему шву. В этом исследовании была создана стандартная мышиная модель расширения сагиттального шва. Чтобы полностью визуализировать изменения ремоделирования костной ткани после расширения шва, метод очистки тканей PEGASOS был объединен с окрашиванием EdU и двойным мечением хелатированием кальция. Это позволило визуализировать высокопролиферирующие клетки и образование новой костной ткани по всей костной кости после расширения. Этот протокол предлагает стандартизированную мышиную модель расширения шовного материала и метод 3-D визуализации, проливающий свет на механобиологические изменения в швах и ремоделирование кости при растягивающей силе.

Introduction

Черепно-лицевые швы представляют собой волокнистые ткани, которые соединяют черепно-лицевые кости и играют важную роль в росте и ремоделировании черепно-лицевых костей. Структура шва напоминает реку, обеспечивая приток клеточных ресурсов для питания и построения «берега реки», известного как остеогенные фронты, которые способствуют формированию черепно-лицевых костей посредством интрамембранозного остеогенеза¹.

Интерес к черепно-лицевым швам был обусловлен клиническими потребностями в понимании преждевременного закрытия черепных швов и дисфункции лицевых швов, которые могут привести к черепно-ли....

Protocol

Все экспериментальные процедуры, описанные здесь, были одобрены Комитетом по уходу за животными Шанхайской девятой народной больницы Шанхайской медицинской школы Университета Цзяо Тун (SH9H-2023-A616-SB). В этом исследовании использовались 4-недельные самцы мышей C57BL/6. Все используемые инстр?.......

Discussion

Мы применили стандартную мышиную модель расширения шва для наблюдения за регулярными морфологическими изменениями, которые происходят каждую неделю в течение всего месячного^цикла ремоделирования. Эта модель полезна для исследования ремоделирования и регенерации костн.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
37% Acid etching	Xihubiom	E10-02/1807011
Alizarin red	Sigma-Aldrich	A3882
AUSTRALIAN WIRE	A.J.WILCOCK	0.014''
Benzyl benzoate	Sigma-Aldrich	B6630
Calcein green	Sigma-Aldrich	C0875
Copper(II) sulfate, anhydrous	Sangon Biotech	A603008
Dynamometer	Sanliang	SF-10N
EDTA	Sigma-Aldrich	E9884
EdU	Invitrogen	E104152
Laser Confocal Microscope	Leica	SP8
PBS	Sangon Biotech	E607008
PEG-MMA 500	Sigma-Aldrich	447943
PFA	Sigma-Aldrich	P6148
pH Meters	Mettler Toledo	S220
Quadrol	Sigma-Aldrich	122262
Sodium Ascorbate	Sigma-Aldrich	A4034
Sodium bicarbonate	Sangon Biotech	A500873
Sodium chloride	Sangon Biotech	A610476
Sodium hydroxide	Sigma-Aldrich	S5881
Spring	TAOBAO	0.2*1.5*1*7
Sulfo-Cyanine3 azide	Lumiprobe	A1330
tert-Butanol	Sigma-Aldrich	360538	Protect from light. Do not freeze.
Transbond MIP Moisture Insensitive Primer	3M Unitek	712-025
Transbond XT Light Cure Adhesive Paste	3M Unitek	712-035
Triethanolamine	Sigma-Aldrich	V900257
Tris-buffered saline	Sangon Biotech	A500027