Non-İnvaziv Kompresyona Bağlı Ön Çapraz Bağ (ACL) Yaralanması ve Farelerde Proteaz Aktivitesinin İn vivo Görüntülenmesi

Özet

Non-invaziv ÖÇB yaralanması, farelerde travma sonrası osteoartriti (PTOA) başlatmak için güvenilir ve klinik olarak anlamlı bir yöntemdir. Bu yaralanma yöntemi aynı zamanda, proteazla aktive edilebilen yakın kızılötesi problar ve floresan yansıma görüntüleme kullanılarak yaralanma sonrası erken zaman noktalarında eklemdeki proteaz aktivitesinin in vivo olarak ölçülmesine izin verir.

Özet

Ön çapraz bağ (ÖÇB) rüptürü veya menisküs yırtıkları gibi travmatik eklem yaralanmaları genellikle yaralanmayı takip eden 10-20 yıl içinde travma sonrası osteoartrite (PTOA) yol açar. Eklem yaralanmaları tarafından başlatılan erken biyolojik süreçleri anlamak (ör., inflamasyon, matriks metalloproteinazlar (MMP'ler), katepsin proteazları, kemik rezorpsiyonu) PTOA'nın etiyolojisini anlamak için çok önemlidir. Bununla birlikte, bu biyolojik süreçlerin in vivo ölçümü için çok az seçenek vardır ve OA'yı başlatmak için invaziv cerrahi teknikler veya enjeksiyonlar kullanılırsa erken biyolojik yanıtlar karıştırılabilir. PTOA çalışmalarımızda, farelerde non-invaziv kompresyona bağlı ACL hasarını takiben in vivo proteaz aktivitesini ölçmek için floresan yansıma görüntüleme (FRI) ile birlikte ticari olarak temin edilebilen yakın kızılötesi proteaz aktive edilebilir problar kullandık. Bu non-invaziv ÖÇB yaralanma yöntemi, klinik olarak ilgili yaralanma koşullarını yakından özetler ve cildi veya eklem kapsülünü bozmayı içermediğinden tamamen aseptiktir. Bu yaralanma ve görüntüleme yöntemlerinin kombinasyonu, travmatik bir eklem yaralanmasını takiben proteaz aktivitesinin zaman akışını birden fazla zaman noktasında incelememizi sağlar.

Giriş

Osteoartrit, Amerika Birleşik Devletleri'nde milyonlarca insanı etkileyen yaygın bir sağlık sorunudur¹. Travma sonrası osteoartrit (PTOA), ön çapraz bağ (ÖÇB) yırtılması, menisküs yaralanması veya eklem içi kırık gibi bir eklem yaralanması ile başlayan bir OA alt kümesidir². PTOA olarak sınıflandırılabilecek semptomatik OA hastalarının oranı en az %12'dir3 ve bu etiyoloji tipik olarak idiyopatik OA'dan daha genç bir popülasyonu^etkiler4. OA'nın fare modelleri, hastalık etiyolojisini ve potansiyel OA tedavilerini çok daha kısa bir zaman çizelgesinde (insanlarda 10-20 yıla kıy....

Protokol

Açıklanan tüm prosedürler, California Davis Üniversitesi'ndeki Kurumsal Hayvan Bakımı ve Kullanımı Komitesi tarafından onaylanmıştır. Bu çalışma için 3 aylık erkek C57BL/6J fareler kullanıldı.

1. Non-invaziv ACL yaralanması

NOT: Harici olarak uygulanan bir basınç yükü tarafından üretilen ÖÇB yaralanması, insanlarda ÖÇB yaralanma koşullarını yakından özetleyen basit ve tekrarlanabilir bir yöntemdir. Bu protokol, ticari olarak temin edilebilen bir yük çerçevesi cihazı için yazılmıştır (bkz. Malzeme Tablosu), ancak benzer sistemler için uyarlanabilir.

1. Yük çerçevesi cihazıy....

Tartışmalar

Bu protokol, farelerde^ACL hasarını indüklemek için tekrarlanabilir, invaziv olmayan bir yöntem oluşturmuş ve titizlikle tanımlamıştır 20,21,24,33. Bu basit ve etkili yaralanma yöntemi sadece birkaç dakika içinde gerçekleştirilebilir, bu da PTOA'nın yüksek verimli çalışmalarını kolaylaştırır. Bu yaralanma yöntemi aynı zamanda insan ACL yaralanması ile ilgili yaralanm.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
10x Phosphate-Buffered Saline	Tissue Protech	PBS01-32R	or equivalent
Air Anesthetia System			Isoflurane vaporizor with induction chamber and nose cone
Buprenorphine			Analgesic post-injury
Depilatory Cream	Veet	B001KYPZ4G	or equivalent
Fixtures			Custom-made knee fixture, ankle fixture, and platform
IVIS Spectrum	Perkin Elmer	124262	Can also use comparable optical imaging system
Kimwipes	Kimberly-Clark Corporation	06-666	or equivalent
Living Image software	Perkin Elmer
Materials testing systems	TA Instruments		Electroforce 3200 or equivalent
ProSense680	Perkin Elmer	NEV10003	Can also use other probes such as OsteoSense, MMPSense, Cat K, AngioSense, etc.
Sterile Syringe with Needle	Spectrum Chemical Mfg. Corp.	550-82231-CS	Covidien 1 mL TB Syringe with 28 G x 1/2 in. Needle, Sterile or equivalent
Uniaxial load cell	TA Instruments		20 N capacity
Vortex-Genie 2	Scientific Industries, Inc.	SI-0236	or equivalent
WinTest software	TA Instruments		compatible with Electroforce 3200