Ortodontik Diş Hareketi Sırasında Alveolar Kemiğin Yeniden Şekillenmesini İncelemek için İndüklenebilir Osteoblastik Soya Özgü Stat3 Nakavt Farelerinin Kullanılması

Özet

Bu çalışma, ortodontik kuvvet altında kemiğin yeniden şekillenmesini incelemek için indüklenebilir osteoblast soyuna özgü Stat3 nakavt farelerin kullanılması için bir protokol sağlar ve ortodontik diş hareketi sırasında alveolar kemiğin yeniden şekillenmesini analiz etme yöntemlerini açıklar, böylece iskelet mekanik biyolojisine ışık tutar.

Özet

Yüksek devir hızına sahip alveol kemiği, vücuttaki en aktif şekilde yeniden şekillenen kemiktir. Ortodontik diş hareketi (OTM), mekanik kuvvete yanıt olarak alveolar kemiğin yeniden şekillenmesinin yaygın bir yapay işlemidir, ancak altta yatan mekanizma belirsizliğini korumaktadır. Önceki çalışmalar, hayvan modeliyle ilgili kısıtlamalar nedeniyle herhangi bir zaman ve mekanda kemiğin yeniden şekillenmesinin kesin mekanizmasını ortaya çıkaramamıştır. Transkripsiyon 3'ün (STAT3) sinyal dönüştürücüsü ve aktivatörü kemik metabolizmasında önemlidir, ancak OTM sırasında osteoblastlardaki rolü belirsizdir. STAT3'ün OTM'ye belirli zaman noktalarında ve OTM sırasında belirli hücrelere katıldığına dair in vivo kanıt sağlamak için, tamoksifen ile indüklenebilir osteoblast soyuna özgü bir Stat3 nakavt fare modeli oluşturduk, ortodontik kuvvet uyguladık ve alveolar kemik fenotipini analiz ettik.

Mikrobilgisayarlı tomografi (Mikro-BT) ve stereo mikroskopi kullanılarak OTM mesafesi sağlandı. Histolojik analiz, ortodontik kuvvetin alveolar kemik üzerindeki etkisini gösteren osteoblastların ve osteoklastların metabolik aktivitesini değerlendirmek için maksiller kemiğin enine kesitinde birinci azı dişinin (M1) üç kökü içinde yer alan alanı ilgilenilen bölge (ROI) olarak seçti. Kısacası, ortodontik kuvvet altında kemik yeniden şekillenmesini incelemek ve OTM sırasında alveolar kemiğin yeniden şekillenmesini analiz etmek için yöntemleri tanımlamak için indüklenebilir osteoblast soyuna özgü Stat3 nakavt fareleri kullanmak için bir protokol sunuyoruz, böylece iskelet mekanik biyolojisine yeni bir ışık tutuyoruz.

Giriş

Wolff yasası ^1,2'ye göre mekanik kuvvetlere yanıt olarak kemiğin yaşam boyunca sürekli yeniden yapılanma altında olduğu genel olarak bilinmektedir. Yerçekimi ve günlük egzersiz gibi uygun mekanik stimülasyon, kemik kütlesini ve gücünü korur ve hem osteoblastları hem de osteoklastları uyararak kemik kaybını önler. Kemik rezorpsiyonundan sorumlu osteoklastlar 3,4,5,6,7 ve kemik oluşumundan sorumlu osteoblastlar

Protokol

Burada açıklanan hayvanları içeren tüm yöntemler, Şanghay Dokuzuncu Halk Hastanesi, Şanghay Jiao Tong Üniversitesi Tıp Fakültesi (no. 82101048) etik komitesi tarafından onaylanmıştır.

1. İndüklenebilir osteoblast soyuna özgü Stat3 nakavt farelerinin oluşturulması

NOT: Stat3 fl^/fl fareler ticari olarak elde edilmiştir; Col1α2^CreERT2suşu bir hediyeydi (tüm ayrıntılar için Malzeme Tablosuna bakın). Tüm hayvanlar için standartlaştırılmış laboratuvar pelet yemi ve suyu ve standart laboratuvar çevre koşulları (22 °C ila 26 °C oda sıcaklığı....

Tartışmalar

Maloklüzyon nefes almayı, çiğnemeyi, konuşmayı ve hatta görünümü bozan en yaygın oral bozukluklar arasında yer aldığından, ortodontiye olan talep her geçen gün artmaktadır ve daha önceki bir epidemiyolojik araştırmaya göre görülme sıklığı %70'ten %93'e yükselmektedir^31,32. Ortodontik tedavinin etkinliğini güvenli bir şekilde artırmak için alveolar kemik yeniden şekillenmesinin nasıl hızlandırılacağı bu alanda sıcak bir ko.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
1x PBS	Beijing Solarbio Science & Technology Co.,Ltd.	P1020
4% paraformaldehyde	Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd.	G1101
Alizarin red	Sigma-Aldrich	A5533
Anti-CTSK antibody	Santa Cruz	sc-48353
Anti-OPN antibody	R&D Systems, Minneapolis, MN, USA	AF808
Calcein	Sigma-Aldrich	C0875
Closed-coil springs	Innovative Material and Devices, Shanghai, China	CS1006B
Col1α2CreERT2 mice			A gift from Bin Zhou, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences.
Dexmedetomidine hydrochloride	Orionintie Corporation, Orion Pharma Espoo site
EDTA	Beyotime Biotechanology	ST069
Embedding tanks	Citotest Labware Manufacturing Co., Ltd	80106-1100-16
Ethanol	Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.	100092183
ImageJ software	NIH, Bethesda, MD, USA
Mounting medium with DAPI	Beyotime Biotechanology	P0131
Mouse dissection platform	Shanghai Huake Experimental Devices and Materials Co., Ltd.	HK105
Paraffin	Sangon biotech Co., Ltd.	A601889
Primers for genotyping			Stat3 F-TTGACCTGTGCTCCTACAAAAA; Stat3 R-CCCTAGATTAGGCCAGCACA; Cre F-CGATGCAACGAGTGATGAGG; Cre R-CGCATA ACCAGTGAAACAGC
Protease K	Sigma-Aldrich	539480
Self-curing restorative resin	3M ESPE, St. Paul, MN, USA	712-035
Stat3fl/fl mice	GemPharmatech Co., Ltd	D000527
Tamoxifen	Sigma-Aldrich	T5648
TRAP staining kit	Sigma-Aldrich	387A
Tris-HCl	Beyotime Biotechanology	ST780
Universal tissue fixative	Wuhan Servicebio Technology Co., Ltd.	G1105
Xylene	Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd.	10023418
Zoletil	VIRBAC