Valutazione della microarchitettura dell'osso trabecolare in un modello murino di osteoporosi

Summary

Questo protocollo presenta un metodo economico ed efficiente per la valutazione quantitativa della microarchitettura ossea in un modello murino di osteoporosi combinando tecniche di colorazione ematossilina-eosina (HE) e micro-tomografia computerizzata (Micro-CT).

Abstract

La microstruttura ossea si riferisce alla disposizione e alla qualità del tessuto osseo a livello microscopico. Comprendere la microstruttura ossea dello scheletro è fondamentale per comprendere la fisiopatologia dell'osteoporosi e migliorarne il trattamento. Tuttavia, la manipolazione di campioni ossei può essere complessa a causa delle loro proprietà dure e dense. In secondo luogo, il software specializzato rende difficile l'elaborazione e l'analisi delle immagini. In questo protocollo, presentiamo una soluzione economica e facile da usare per l'analisi della microstruttura ossea trabecolare. Vengono forniti passaggi e precauzioni dettagliati. La micro-CT è una tecnica di imaging tridimensionale (3D) non distruttiva che fornisce immagini ad alta risoluzione della struttura ossea trabecolare. Consente la valutazione obiettiva e quantitativa della qualità ossea, motivo per cui è ampiamente considerato il metodo gold standard per la valutazione della qualità ossea. Tuttavia, l'istomorfometria rimane indispensabile in quanto offre parametri cruciali a livello cellulare, colmando il divario tra le valutazioni bidimensionali (2D) e 3D dei campioni ossei. Per quanto riguarda le tecniche istologiche, abbiamo scelto di decalcificare il tessuto osseo per poi eseguire l'inclusione tradizionale della paraffina. In sintesi, la combinazione di questi due metodi può fornire informazioni più complete e accurate sulla microstruttura ossea.

Introduction

L'osteoporosi è una malattia metabolica ossea prevalente, soprattutto tra gli anziani, ed è associata ad un aumentato rischio di fratture da fragilità. Man mano che l'osteoporosi diventa più comune in Cina¹, ci sarà una crescente domanda per lo studio delle strutture ossee di piccoli animali ^2,3. I metodi precedenti di misurazione della perdita ossea si basano sui risultati dell'assorbimetria bidimensionale a raggi X a doppia energia. Tuttavia, questo non cattura i cambiamenti nella microstruttura architettonica dell'osso trabecolare, che è un fattore chiave per la forza scheletrica

Protocol

Il protocollo sugli animali è stato approvato dal Comitato Etico Animale dell'Università di Medicina Tradizionale Cinese di Chengdu (Numero di registrazione: 2020-34). I topi femmina C57BL/6J (12 settimane, n = 14) sono stati divisi in due gruppi in modo casuale, un gruppo operato in modo fittizio (gruppo Sham, n = 7) e un gruppo modello (gruppo OVX, n = 7). Gli animali sono stati acquistati da un fornitore commerciale (vedi Tabella dei materiali). Tutti i topi sono stati tenuti in gabbie individuali a.......

Discussion

L'osteoporosi può portare a fratture frequenti, che sono costose, possono causare dolore, disabilità o addirittura la morte e compromettere seriamente la qualità della vita dei pazienti²⁰. Nel corso degli anni, il modello di ovariectomia è stato riconosciuto come uno dei metodi standard per lo studio dell'osteoporosi²¹. Il modello animale preclinico più comune per l'osteoporosi è il ratto ovariectomizzato (OVX). Nonostante ciò, la maggior parte della ricerca sui mecc.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
4% Paraformaldehyde	Biosharp	BL539A
Adobe Photoshop	Adobe Inc.
Ammonia Solution	Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd	2021070101
Analyze 12.0	AnalyzeDirect, Inc
Anatomical Forceps	Jinzhong surgical instrument Co., Ltd	J3C030
Anhydrous Ethanol	Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd	2022070501
Automatic Dyeing Machine	Thermo scientific	Varistain™ Gemini ES
Bone Microarchitecture Analysis Add-on	AnalyzeDirect, Inc
C57BL/6J mice	SPF (Beijing) Biotechnology Co., Ltd.
Carrier Slides	Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co., Ltd	220518001
Coverslips	Nantong Mei Wei De Experimental Equipment Co.	220518001
Decalcification Solution	Wuhan Xavier Biotechnology Co., Ltd	CR2203047
Delicate Scissors	Jinzhong surgical instrument Co., Ltd	ZJA010
Embedding box marking machine	Thermo scientific	PrintMate AS
Embedding Machine	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JB-P5
Fiji: ImageJ	National Institutes of Health, USA
Film Sealer	Thermo scientific	Autostainer 360
Freezing Table	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JB-L5
H&E Staining Kit	Leagene	DH0020
Hydrochloric Acid Solution	Sichuan Xilong Science Co., Ltd	210608
ImageJ2 Plugin		BoneJ 7.0.16
Medical Gauze	Shandong Ang Yang Medical Technology Co.
Mersilk 3-0 Silk Braided Non-Absorbable Sutures	Ethicon, Inc.	SA84G
Needle Holder	Jinzhong surgical instrument Co., Ltd	J32010
Neutral Balsam	Sinopharm Group Chemical Reagent Co., Ltd	10004160
Oven	Shanghai Yiheng Scientific Instruments Co., Ltd	DHG-9240A
PANNORAMIC Digital Slide Scanners	3DHISTECH Ltd.	PANNORAMIC DESK/MIDI/250/1000
PBS buffer	Biosharp	G4202
Povidone-iodine solution 5%	Chengdu Yongan Pharmaceutical Co., Ltd
Quantum GX2 microCT Imaging System	PerkinElmer, Inc.
Rotary Microtome	Thermo scientific	HM325
Scalpel	Quanzhou Excellence Medical Co., Ltd	20170022
Scan & Browse Software	3DHISTECH Ltd.	CaseViewer2.4
Single-Use Sterile Rubber Surgical Gloves	Guangdong Huitong Latex Products Group Co., Ltd	22B141EO
Sodium Chloride Solution 0.9%	Sichuan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd
Sterile Hypodermic Syringes for Single Use	Shandong Weigao Group Medical Polymer Products  Co., Ltd
Sterile Medical Suture Needles	Shanghai Pudong Jinhuan Medical Products Co., Ltd.	PW8068
Tissue Processor	Thermo scientific	STP420 ES
Tissue Spreading and Baking Machine	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JK-6
Tribromoethanol	Nanjing Aibei Biotechnology Co., Ltd	M2920
Wax Trimmer	Wuhan Junjie Electronics Co., Ltd	JXL-818
Xylene	Chengdu Kolon Chemical Co., Ltd	2022051901