Üç Boyutlu Mikrobilgisayarlı Tomografi Kullanılarak Farelerde Kraniyomaksillofasiyal Malformasyonların Analizi

Özet

Burada, farelerde kraniyomaksillofasiyal kemik gelişiminin mevcut yöntemlerle mümkün olandan daha iyi değerlendirilmesi için farelerde kraniyomaksillofasiyal kemiklerin 3D modellerini segmentlere ayırmak ve ölçmek için mikrobilgisayarlı tomografiye dayanan bir yöntemi derinlemesine açıklıyoruz.

Özet

A vitamini eksikliğinin (VAD) neden olduğu kraniyofasiyal malformasyonları modellemek için, farelerde RAR transkripsiyonel aktivitesini spesifik olarak inhibe etmek için osteoblastlarda baskın-negatif bir retinoid reseptör mutasyonu ifade ettik. Bu yaklaşım, klinik vakalarda VAD'nin kraniyal hipomineralizasyon, mandibular deformite ve klaviküler hipoplazi üzerindeki etkilerini araştırmamızı sağlamıştır. Bu çalışmada, farelerin kraniyomaksillofasiyal bölgesinin mikrobilgisayarlı tomografi (mikroBT) taraması, bu hayvan modelinin büyümesini ve gelişimini incelemek için değerli bir araç temsil etti. Görüntülerin manuel olarak tahmin edilmesi hem zaman alıcı hem de yanlıştır. Bu nedenle, burada, her bir kraniyomaksillofasiyal kemiğin mikroBT görüntülerini segmentlere ayırmak ve ölçmek için basit, verimli ve doğru bir yaklaşım sunuyoruz. Farelerin mandibula, frontal kemik, parietal kemik, burun kemiği, premaksilla, maksilla, interparietal kemik ve oksipital kemiği dilimlemek ve bunlara karşılık gelen uzunluk ve genişlikleri ölçmek için MicroCT yazılımı kullanıldı. Bu segmentasyon yöntemi, gelişim biyolojisi, biyotıp ve diğer ilgili bilimlerde büyüme ve gelişmeyi incelemek için uygulanabilir ve araştırmacıların genetik mutasyonların bireysel kraniyofasiyal kemikler üzerindeki etkilerini analiz etmelerine olanak tanır.

Giriş

İnsan kafatasının ve yüzünün karmaşık gelişimi, çok sayıda gen tarafından karmaşık bir şekilde düzenlenen karmaşık bir 3D morfogenetik süreci kapsar. Bu genler, çeşitli embriyonik kaynaklardan türetilen dokuların karmaşık modellerini, çoğalmasını ve farklılaşmasını düzenlemede çok önemli bir rol oynar. Bu son derece koordineli süreç, insan kraniyofasiyal büyüme ve gelişiminin karmaşıklığının altını çizmektedir. Gelişimsel anormalliklerin bir sonucu olarak ortaya çıkan kraniyofasiyal malformasyonlar (yarık dudak ve damak, kraniyal sütür kapanması ve yüz hipoplazisi dahil) tüm konjenital doğum kusurlarının üçte birinden fazlasını oluştu....

Protokol

Hayvanlar üzerinde yapılan testler ve araştırmalar için ilgili tüm etik düzenlemelere uyduk. Tüm deney hayvanı prosedürleri, Şanghay Jiaotong Üniversitesi Tıp Fakültesi, Şanghay Dokuzuncu Halk Hastanesi Kurumsal Hayvan Bakımı ve Araştırma Danışma Komitesi tarafından onaylandı.

Burada kullanılan farelerin hem Rosa26-loxp-stop-loxp-dnRARα403 suşu (R26^dn/dn) hem de Osterix-Cre (Osx^Cre) (No.006361) suşu C57BL/6 arka planında korunmuştur. R26^dn/dn fareler, OSX Cre oluşturmak için Osx^Cre fareleri ile çaprazlandı; R26

Sonuçlar

Kapsamlı araştırmalar, genetik mutasyonların fare büyümesi, gelişimi ve organ sistemleri üzerindeki çok yönlü etkisinin altını çizmektedir. Mutant farelerde kraniyofasiyal kemiklerin kapsamlı bir değerlendirmesi, sınırlamaları nedeniyle tek doku veya 2D görüntü analizinin ötesinde yöntemler gerektirir. Bu nedenle, kraniyofasiyal kemik gelişiminin aydınlatılması, insan kraniyofasiyal bozukluklarının araştırılması için bü.......

Tartışmalar

MikroCT, mikrometre çözünürlüğü ile yoğun ve opak biyolojik örneklerden gerçekçi ve izotropik 3D bilgi elde etmek için güçlü bir araçtır. MikroBT'den elde edilen veriler geometri ve yoğunluk için kalibre edilir, bu da onu özellikle kantitatif çalışmalar için yararlı kılar 13,14,15,16,17. Kemik ve diş.......

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
GraphPad Prism 6.01 Software	GraphPad Software Inc., La Jolla, CA, USA	/
Micro-CT	Quantum GX micro CT, PerkinElmer, Waltham, MA, USA	/
Mimics Medical 19.0	Materialise, Leuven, Belgium	/
Osterix-Cre (OsxCre)	/	/	from the Jackson Laboratory
Rosa26-loxp-stop-loxp-dnRARα403 strain	/	/	from the Columbia University, USA