Murine Hind Limb Explant modell for å studere mekanobiologi av akillesseneimpingement

Seneimpingement på bein genererer et multiaksialt mekanisk belastningsmiljø med markert forhøyet tverrgående kompresjonsstamme, som fremkaller en lokalisert fibrobruskfenotype karakterisert ved akkumulering av glykosaminoglykan (GAG) -rik matrise og remodellering av kollagennettverket. Mens fibrobrusk er en normal funksjon i impinged områder av sunne sener, er overflødig GAG-avsetning og uorganisering av kollagennettverket kjennetegn ved tendinopati. Følgelig er impingement klinisk anerkjent som en viktig ekstrinsisk faktor i initiering og progresjon av tendinopati. Likevel er den mekanobiologiske underliggende seneimpingement fortsatt understudert. Tidligere forsøk på å belyse cellulær respons på seneimpingement har anvendt uniaxial kompresjon på celler og utskårne seneplanter in vitro. Imidlertid mangler isolerte celler et tredimensjonalt ekstracellulært miljø som er avgjørende for mekanorespons, og både in vitro og utskårne eksplantstudier klarer ikke å rekapitulere det multiaksiale belastningsmiljøet generert av seneimpingement in vivo, som avhenger av anatomiske trekk i det impingede området. Videre mangler in vivo-modeller av seneimpingement kontroll over det mekaniske belastningsmiljøet. For å overvinne disse begrensningene presenterer vi en ny murine hind limb explant-modell egnet for å studere mekanobiologien til akillessenimpingement. Denne modellen opprettholder akillessenen in situ for å bevare lokal anatomi og reproduserer det multiaksiale belastningsmiljøet som genereres ved impingement av akillessenens innsetting på calcaneus under passivt påført ankeldorsifleksjon mens de beholder celler i sitt opprinnelige miljø. Vi beskriver en vevskulturprotokoll integrert i denne modellen og presenterer data som etablerer vedvarende eksplanteringsdyktighet over 7 dager. De representative resultatene viser forbedret histologisk GAG-farging og redusert kollagenfiberjustering sekundært til impingement, noe som tyder på forhøyet fibrobruskdannelse. Denne modellen kan enkelt tilpasses for å undersøke forskjellige mekaniske belastningsregimer og muliggjør manipulering av molekylære veier av interesse for å identifisere mekanismer som medierer fenotypisk endring i akillessenen som respons på impingement.