Bu yayında bildirilen araştırmalar, Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin bir parçası olan Ulusal Artrit ve Kas-İskelet ve Deri Hastalıkları Enstitüsü tarafından R01 AR075013 Ödül Numarası altında desteklenmiştir.

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.
<ol><li>Yük çerçevesi cihazıyla uyumlu yazılımı açın (Malzeme Tablosuna bakın) ve mevcut bir kontrol dosyasını seçin veya yeni bir dosya oluşturun.</li>
	<li>Aktüatörün gücünü açın.</li>
	<li>Kalibrasyon menüsünde, yük hücresinin kuvvet okumasını ayarlayın ve aktüatörün yer değiştirmesini 0 olarak ayarlayın.</li>
	<li>Fareleri uyuşturmak için oksijende %1-4 inhale izofluran kullanın ve hayvanların ayak parmağı tutamı ve/veya kuyruk tutamıyla tamamen uyuşturulmasını sağlayın.</li>
	<li>Fareyi platform üzerinde yüzüstü konuma getirin. Alt bacağı iki yükleme fikstürü arasına dikey olarak yerleştirin (Şekil 1) (bkz. Malzeme Tablosu). Ayağı üst fikstürün oyuğuna ve dizini alt fikstürün kabına yerleştirin.</li>
	<li>1-2 N'luk bir ön yük uygulamak için alt fikstürün yüksekliğini manuel olarak ayarlayın (bilgisayar ekranında gerçek zamanlı olarak izlenir) ve konumu korumak için ayar vidasını sıkın. Yaralanma yükünü uygulamadan önce bacağı doğru pozisyonda tutmak için ön yük gereklidir.</li>
	<li>Bir hedef kuvvete (~12-15 N) veya hedef yer değiştirmeye (~1.5-2.0 mm) tek bir basınç yükü uygulayın. NOT: Yükün daha yavaş bir yükleme hızında (~1 mm/sn) uygulanması, daha yüksek düzeyde gerçek zamanlı izleme ve kontrol sağlayacaktır, ancak muhtemelen ACL'de bir avülsiyon arızasına neden olacaktır. Daha hızlı bir yükleme hızı (~ 200 mm / s) uygulamak, orta madde ACL yaralanmasına neden olma olasılığı daha yüksek olacaktır22. Tibia kırığı veya başka bir aşırı yaralanmanın meydana geldiği belirlenirse, hayvan anesteziden iyileşmeden önce IACUC onaylı bir yöntem kullanarak hayvana ötenazi yapın.<ol><li>Yazılım kontrol dosyasında yükleme hızını ayarlayın ve zorla yer değiştirme verilerini kullanarak onaylayın. NOT: Tibial kompresyon yüklemesi sırasında kemik kırığı tipik olarak bir endişe kaynağı değildir, çünkü kırılma kuvveti (~ 20 N) ACL yaralanma kuvvetinden önemli ölçüde daha yüksektir. Bununla birlikte, bu palpasyonla izlenmelidir ve tibia kırığı oluşmadığını doğrulamak için görüntüleme (yani röntgen) kullanılabilir.</li>
	</ol></li>
	<li>Yaralanma tipik olarak bir ses ("klik" veya "çatırtı") ve kuvvet yer değiştirme grafiklerinde tanımlanabilen bir kuvvet serbest bırakma ile gösterilir (Şekil 1C). Daha yavaş bir yükleme hızı kullanılıyorsa, daha fazla yüklemeyi ve diğer eklem dokularına olası hasarı önlemek için yaralanmadan hemen sonra basınç yükünü durdurun. NOT: ACL yaralanması tipik olarak vücut kütlesine bağlı olarak 8-15 N'de meydana gelir34. Beklenen ACL yaralanma kuvvetinden daha büyük bir hedef kuvvet belirlemek önemlidir.</li>
	<li>Ön-arka çekmece testi35,36 veya eklem instabilitesinin karşılaştırılabilir değerlendirmesini kullanarak ACL yaralanmasını doğrulayın.</li>
	<li>Yaralanma sonrası farelere, ev kurumu IACUC tarafından önerilen ve onaylanan süre ve dozla, hayvan ağırlığına bağlı bir doz (örneğin, 0.05-0.1 mg / kg SC veya buprenorfin IP'si, Malzeme Tablosuna bakınız) uygulayın. NOT: NSAİİ'ler yaralanma sonrası PTOA'nın ilerlemesini değiştirebilir, bu nedenle çalışmanın özel bir amacı olmadıkça bu yaralanma modelinde ağrı yönetimi için NSAİİ'lerin kullanılması önerilmez.</li>
</ol>2. FRI görüntüleme için hayvan hazırlığı
NOT: Optik görüntüleme için, hayvan kürkü (özellikle koyu kürk) ışığı engellemede, emmede ve dağıtmada oldukça etkilidir, bu nedenle görüntülemeden önce kürk diz eklemlerinin etrafındaki alandan mümkün olduğunca çıkarılmalıdır. Tüy dökücü bir krem tipik olarak tüy çıkarma için makaslardan daha etkilidir. Çıplak veya tüysüz fareler kürkün alınmasını gerektirmez. Bununla birlikte, en yaygın kullanılan fare suşları için tüylerin çıkarılması gereklidir (örneğin, C57BL / 6). Mümkünse, görüntülemeden önce fareleri düşük floresan saflaştırılmış yiyeceklerle besleyin. Standart fare yemi, yaklaşık 700 nm dalga boyunda otomatik floresan veren ve yakın kızılötesi FRI sisteminden veri toplamayı etkileyebilen klorofil içerir.
<ol><li>Oksijende% 1 -% 4 inhale izofluran ile fareleri uyuşturun. Fareleri mümkün olduğunca bir ısıtma yastığı üzerinde tutun ve gözlerin tahriş olmasını önlemek için göz merhemi sürün.</li>
	<li>Diz eklemi çevresindeki farelerin bacaklarının ön (kraniyal) yönüne tüy dökücü krem ( Malzeme Tablosuna bakınız) uygulamak için pamuklu çubuk kullanın.</li>
	<li>Kremi ~ 1 dakika bekletin, ardından kremi ve kürkü bacaktan çıkarmak için mendil kullanın. Gerekirse tekrarlayın.</li>
	<li>Diz eklemleri, bölgeyi kaplayan herhangi bir kürk olmadan tamamen açığa çıktığında, kalan tüy dökücü kremi çıkarmak için bacakları alkollü mendillerle temizleyin. NOT: Tüy dökücü krem, bir çalışma boyunca aynı farelerde birden çok kez kullanılabilir, ancak cildin gereksiz tahriş olmasını önlemek için bu uygulamalar en az bir hafta arayla yapılmalıdır.</li>
</ol>3. Prob çözeltisinin hazırlanması
<ol><li>Gerekirse, floresan aktive edilebilir probu üreticinin talimatlarına göre steril 1x fosfat tamponlu salin (PBS) ile seyreltin. Ticari olarak temin edilebilen probun bir şişesi (Malzeme Tablosuna bakınız) tipik olarak 0.15 mL 1x PBS'de 20 nmol içerir. Şişedeki çözeltiyi seyreltmek için, 1.5 mL 1x PBS'de 20 nmol yapmak için 1.35 mL 1x PBS ekleyin. NOT: Seyreltmeden sonra, fare başına 0.15 mL enjekte edilirken on fareyi görüntülemek için bir şişe kullanılabilir.</li>
	<li>Probun çözelti içinde çözünmesini sağlamak için çözeltiyi minimum hızda (~ 2000 rpm) 30 saniye boyunca vorteksleyin ve ardından tüm sıvının kapaktan çıktığından emin olmak için kısa bir süre santrifüjleyin. NOT: Çözelti, 12 aya kadar ışıktan korunan bir yerde 2-8 °C'de saklanabilir.</li>
</ol>4. Retro-orbital enjeksiyon
NOT: Bu prosedürün ayrıntıları ile ilgili olarak Yardeni ve ark.'ya bakın37.
<ol><li>Fareleri uyuşturmak için oksijende% 1 -% 4 inhale izofluran kullanın ve fareyi burnu bir burun konisinde olacak şekilde yan yatırın.</li>
	<li>Prob çözeltisinin enjeksiyonu için ~ 29 G insülin şırıngaları kullanın (3. adımda hazırlanır).</li>
	<li>Işığa maruz kalmayı önlemek için kullanmadan önce şırıngayı kapalı tutun.</li>
	<li>Enjeksiyonu uygularken:<ol><li>Gözün içine (lakrimal karuncula) enjekte edin ve şırınganın eğiminin göze doğru açılı olduğundan emin olun. Sağ elini kullananlar için, hayvan sağa bakacak şekilde farenin sağ gözüne enjekte edilmesi önerilir.</li>
		<li>Enjekte etmeyen el ile, başı stabilize etmek ve gözün dışarı çıkmasına neden olmak için göz çevresindeki cildi nazikçe geri çekin.</li>
		<li>Şırıngayı farenin gövdesine paralel olarak açın.</li>
		<li>Şırıngayı sert bir dirençle karşılaşana kadar gözün yanından yavaşça ilerletin; Bu noktayı aşmaya çalışmayın.</li>
		<li>Prob solüsyonunu retro-orbital sinüse yavaşça enjekte edin, ardından iğneyi yavaşça göz yuvasından dışarı çekin. İğne ile herhangi bir çözelti çıkmazsa, enjeksiyon başarılıdır.</li>
		<li>Enjekte edilen göze salin veya göz merhemi sürün. NOT: Görüntüleme problarıyla birlikte verilen belgelere dayanarak, optimum görüntüleme süresi tipik olarak prob çözeltisinin enjeksiyonundan sonraki 1 ila 2 gün arasındadır. Mümkünse, her bir özel uygulama için en uygun görüntüleme süresini belirlemek için bir başlangıç zamanı taraması yapılması önerilir. Fareler, enjekte edilen probu yaklaşık 7 gün içinde metabolize eder, bundan sonra ek zaman noktaları istenirse yeni bir prob çözeltisi dozunun enjekte edilmesi gerekecektir.</li>
	</ol></li>
</ol>5. Floresan yansıma görüntüleme
NOT: Bu bölümdeki prosedürler, piyasada bulunan bir optik görüntüleme sistemine özeldir (bkz. Benzer görüntülemeler benzer sistemlerle yapılabilir.
<ol><li>Fareleri oksijende %1-4 inhale izofluran ile uyuşturun ve hayvanı burnu bir burun konisinde olacak şekilde görüntüleme sistemine sırtüstü yerleştirin.</li>
	<li>Fareyi, dizler hafifçe havaya bakacak şekilde alt bacakları uzatılmış olarak konumlandırın (ayakları bantlamak gerekebilir). Tüm hayvanlar için tutarlı bir konumlandırma kullanılması çok önemlidir.</li>
	<li>Görüntüleme sistemi bilgisayarında uyumlu yazılımı (bkz. Malzeme Tablosu) açın; "Edinme Kontrol Paneli" görünecektir.</li>
	<li>Sistemi ısıtmak için Başlat'a tıklayın ve sıcaklık ışığı yeşile dönene kadar bekleyin.</li>
	<li>Imaging Wizard (Görüntüleme Sihirbazı) öğesine tıklayın ve "Imaging Wizard" (Görüntüleme Sihirbazı) penceresinin göründüğünden emin olun.</li>
	<li>Filtre Çifti'ne tıklayın ve ayarın 'Epi-Aydınlatma' üzerinde olduğundan emin olun, ardından İleri'ye basın.</li>
	<li>Doğru uyarma/emisyon ayarlarını seçmek için, açılır listeden ilgilendiğiniz probu bulun. Doğru probu bulamazsanız, 'Giriş Ex/Em' Adını bulun ve kullanılacak probun özelliğine göre Uyarma Zirvesi ve Emisyon Zirvesi değerini manuel olarak yazın (örneğin, Uyarma Zirvesi için 675 girin ve Emisyon Zirvesi için 720 girin). İleri'ye tıklayın.</li>
	<li>"Görüntüleme Konusu" için Fare'yi seçin. "Pozlama Parametreleri"nde, Otomatik Ayarlar'ın işaretli olduğundan ve Floresan ve Fotoğraf seçeneklerinin seçildiğinden emin olun. "Görüş Alanı" kontrol listesinden D-22,6 cm'yi seçin. İleri'ye basın.</li>
	<li>Görüntüleme ayarı, "Edinme Kontrol Paneli"nin sağ panelinde görülebilir ve değiştirilebilir. Tüm ayarların doğru olduğundan emin olun ve Sıra Al düğmesine basın. Görüntü göründükten sonra, görüntünün yeterli pozlamaya sahip olduğunu onaylayın. Değilse, pozlama süresi ayarını değiştirin ve tekrar Sıra Al'a tıklayın.</li>
	<li>Görüntüyü analiz etmek için, siyah beyaz görüntüde her diz ekleminin üzerine tutarlı boyutta bir ilgi bölgesi (ROI) dairesi yerleştirin (bu, floresan sinyal alanlarına dayalı önyargılı konumlandırmayı önler).</li>
	<li>Her diz eklemi için toplam radyant verimliliği ve/veya ortalama radyant verimliliği hesaplayın. Radyant verim kontralateral bacaklarda da hesaplanıyorsa, yaralı bacak için radyant verimlilik ölçümünü karşı bacağın radyant verimlilik ölçümüne bölerek verileri normalleştirin. NOT: Tüm dizler için tutarlı alana sahip bir ilgi bölgesi kullanılırsa, hem toplam radyant verimliliği hem de ortalama radyant verimliliği benzer sonuçlar verecektir. Farklı boyutlara sahip ilgi çekici bölgeler kullanılıyorsa, ortalama radyant verimliliğinin kullanılması önerilir. Yaralı eklemden gelen radyant verimlilik verilerinin yaralanmamış kontralateral dizden alınan verilerle normalleştirilmesi, enjekte edilen prob miktarındaki ve farklı hayvanlar arasındaki dağıtım verimliliğindeki herhangi bir farklılığı hesaba katmak için dahili bir kontrol sağlayacaktır.</li>
</ol>

Non-İnvaziv ACL Yaralanması ve Cerrahisinin Farelerde Proteaz Aktivitesi Üzerine Etkisi

<ol>
	<li>Deshpande, B. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Number+of+persons+with+symptomatic+knee+osteoarthritis+in+the+us:+impact+of+race+and+ethnicity,+age,+sex,+and+obesity.">Number of persons with symptomatic knee osteoarthritis in the us: impact of race and ethnicity, age, sex, and obesity.</a> Arthritis Care &amp; Research (Hoboken. 68 (12), 1743-1750 (2016).</li><li>Carbone, A., Rodeo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+current+understanding+of+post-traumatic+osteoarthritis+resulting+from+sports+injuries.">Review of current understanding of post-traumatic osteoarthritis resulting from sports injuries.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (3), 397-405 (2017).</li><li>Thomas, A. C., Hubbard-Turner, T., Wikstrom, E. A., Palmieri-Smith, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epidemiology+of+posttraumatic+osteoarthritis.">Epidemiology of posttraumatic osteoarthritis.</a> Journal of Athletic Training. 52 (6), 491-496 (2017).</li><li>Wang, L. J., Zeng, N., Yan, Z. P., Li, J. T., Ni, G. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-traumatic+osteoarthritis+following+ACL+injury.">Post-traumatic osteoarthritis following ACL injury.</a> Arthritis Research &amp; Therapy. 22 (1), 57 (2020).</li><li>Glasson, S. S., Blanchet, T. J., Morris, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+surgical+destabilization+of+the+medial+meniscus+(DMM)+model+of+osteoarthritis+in+the+129/SvEv+mouse.">The surgical destabilization of the medial meniscus (DMM) model of osteoarthritis in the 129/SvEv mouse.</a> Osteoarthritis Cartilage. 15 (9), 1061-1069 (2007).</li><li>Kamekura, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritis+development+in+novel+experimental+mouse+models+induced+by+knee+joint+instability.">Osteoarthritis development in novel experimental mouse models induced by knee joint instability.</a> Osteoarthritis Cartilage. 13 (7), 632-641 (2005).</li><li>Ma, H. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritis+severity+is+sex+dependent+in+a+surgical+mouse+model.">Osteoarthritis severity is sex dependent in a surgical mouse model.</a> Osteoarthritis Cartilage. 15 (6), 695-700 (2007).</li><li>Malfait, A. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ADAMTS-5+deficient+mice+do+not+develop+mechanical+allodynia+associated+with+osteoarthritis+following+medial+meniscal+destabilization.">ADAMTS-5 deficient mice do not develop mechanical allodynia associated with osteoarthritis following medial meniscal destabilization.</a> Osteoarthritis Cartilage. 18 (4), 572-580 (2010).</li><li>Yang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia-inducible+factor-2alpha+is+a+catabolic+regulator+of+osteoarthritic+cartilage+destruction.">Hypoxia-inducible factor-2alpha is a catabolic regulator of osteoarthritic cartilage destruction.</a> Nature Medicine. 16 (6), 687-693 (2010).</li><li>Moodie, J. P., Stok, K. S., Muller, R., Vincent, T. L., Shefelbine, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multimodal+imaging+demonstrates+concomitant+changes+in+bone+and+cartilage+after+destabilisation+of+the+medial+meniscus+and+increased+joint+laxity.">Multimodal imaging demonstrates concomitant changes in bone and cartilage after destabilisation of the medial meniscus and increased joint laxity.</a> Osteoarthritis Cartilage. 19 (2), 163-170 (2011).</li><li>Li, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knockout+of+ADAMTS5+does+not+eliminate+cartilage+aggrecanase+activity+but+abrogates+joint+fibrosis+and+promotes+cartilage+aggrecan+deposition+in+murine+osteoarthritis+models.">Knockout of ADAMTS5 does not eliminate cartilage aggrecanase activity but abrogates joint fibrosis and promotes cartilage aggrecan deposition in murine osteoarthritis models.</a> Journal of Orthopaedic Research. 29 (4), 516-522 (2011).</li><li>Shapiro, F., Glimcher, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Induction+of+osteoarthrosis+in+the+rabbit+knee+joint.">Induction of osteoarthrosis in the rabbit knee joint.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 147, 287-295 (1980).</li><li>Meacock, S. C., Bodmer, J. L., Billingham, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+osteoarthritis+in+guinea-pigs.">Experimental osteoarthritis in guinea-pigs.</a> Journal of Experimental Pathology (Oxford). 71 (2), 279-293 (1990).</li><li>Armstrong, S. J., Read, R. A., Ghosh, P., Wilson, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Moderate+exercise+exacerbates+the+osteoarthritic+lesions+produced+in+cartilage+by+meniscectomy:+a+morphological+study.">Moderate exercise exacerbates the osteoarthritic lesions produced in cartilage by meniscectomy: a morphological study.</a> Osteoarthritis Cartilage. 1 (2), 89-96 (1993).</li><li>Pastoureau, P., Leduc, S., Chomel, A., De Ceuninck, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+assessment+of+articular+cartilage+and+subchondral+bone+histology+in+the+meniscectomized+guinea+pig+model+of+osteoarthritis.">Quantitative assessment of articular cartilage and subchondral bone histology in the meniscectomized guinea pig model of osteoarthritis.</a> Osteoarthritis Cartilage. 11 (6), 412-423 (2003).</li><li>Wancket, L. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anatomical+localization+of+cartilage+degradation+markers+in+a+surgically+induced+rat+osteoarthritis+model.">Anatomical localization of cartilage degradation markers in a surgically induced rat osteoarthritis model.</a> Toxicologic Pathology. 33 (4), 484-489 (2005).</li><li>Karahan, S., Kincaid, S. A., Kammermann, J. R., Wright, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+rat+stifle+joint+after+transection+of+the+cranial+cruciate+ligament+and+partial+medial+meniscectomy.">Evaluation of the rat stifle joint after transection of the cranial cruciate ligament and partial medial meniscectomy.</a> Comparative Medicine. 51 (6), 504-512 (2001).</li><li>Kamekura, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritis+development+in+novel+experimental+mouse+models+induced+by+knee+joint+instability.">Osteoarthritis development in novel experimental mouse models induced by knee joint instability.</a> Osteoarthritis and cartilage / OARS, Osteoarthritis Research Society. 13 (7), 632-641 (2005).</li><li>Jones, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+microfocal+computed+tomography+and+micro-magnetic+resonance+imaging+evaluation+of+antiresorptive+and+antiinflammatory+drugs+as+preventive+treatments+of+osteoarthritis+in+the+rat.">In vivo microfocal computed tomography and micro-magnetic resonance imaging evaluation of antiresorptive and antiinflammatory drugs as preventive treatments of osteoarthritis in the rat.</a> Arthritis &amp; Rheumatology. 62 (9), 2726-2735 (2010).</li><li>Christiansen, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+mouse+models+of+post-traumatic+osteoarthritis.">Non-invasive mouse models of post-traumatic osteoarthritis.</a> Osteoarthritis Cartilage. 23 (10), 1627-1638 (2015).</li><li>Christiansen, B. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Musculoskeletal+changes+following+non-invasive+knee+injury+using+a+novel+mouse+model+of+post-traumatic+osteoarthritis.">Musculoskeletal changes following non-invasive knee injury using a novel mouse model of post-traumatic osteoarthritis.</a> Osteoarthritis Cartilage. 20 (7), 773-782 (2012).</li><li>Lockwood, K. A., Chu, B. T., Anderson, M. J., Haudenschild, D. R., Christiansen, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+loading+rate-dependent+injury+modes+in+a+murine+model+of+post-traumatic+osteoarthritis.">Comparison of loading rate-dependent injury modes in a murine model of post-traumatic osteoarthritis.</a> Journal of Orthopaedic Research. 32 (1), 79-88 (2014).</li><li>Satkunananthan, P. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In+vivo+fluorescence+reflectance+imaging+of+protease+activity+in+a+mouse+model+of+post-traumatic+osteoarthritis.">In vivo fluorescence reflectance imaging of protease activity in a mouse model of post-traumatic osteoarthritis.</a> Osteoarthritis Cartilage. 22 (10), 1461-1469 (2014).</li><li>Hsia, A. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Post-traumatic+osteoarthritis+progression+is+diminished+by+early+mechanical+unloading+and+anti-inflammatory+treatment+in+mice.">Post-traumatic osteoarthritis progression is diminished by early mechanical unloading and anti-inflammatory treatment in mice.</a> Osteoarthritis Cartilage. 29 (12), 1709-1719 (2021).</li><li>Zhang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochromoendoscopy:+molecular+imaging+with+capsule+endoscopy+for+detection+of+adenomas+of+the+GI+tract.">Biochromoendoscopy: molecular imaging with capsule endoscopy for detection of adenomas of the GI tract.</a> Gastrointestinal Endoscopy. 68 (3), 520-527 (2008).</li><li>Gounaris, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Live+imaging+of+cysteine-cathepsin+activity+reveals+dynamics+of+focal+inflammation,+angiogenesis,+and+polyp+growth.">Live imaging of cysteine-cathepsin activity reveals dynamics of focal inflammation, angiogenesis, and polyp growth.</a> PLoS One. 3 (8), e2916 (2008).</li><li>Sheth, R. A., Mahmood, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+molecular+imaging+and+its+emerging+role+in+colorectal+cancer.">Optical molecular imaging and its emerging role in colorectal cancer.</a> American Journal of Physiology-Gastrointestinal and Liver Physiology. 299 (4), G807-G820 (2010).</li><li>Clapper, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Detection+of+colorectal+adenomas+using+a+bioactivatable+probe+specific+for+matrix+metalloproteinase+activity.">Detection of colorectal adenomas using a bioactivatable probe specific for matrix metalloproteinase activity.</a> Neoplasia. 13 (8), 685-691 (2011).</li><li>Nahrendorf, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dual+channel+optical+tomographic+imaging+of+leukocyte+recruitment+and+protease+activity+in+the+healing+myocardial+infarct.">Dual channel optical tomographic imaging of leukocyte recruitment and protease activity in the healing myocardial infarct.</a> Circulation Research. 100 (8), 1218-1225 (2007).</li><li>Jaffer, F. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+visualization+of+cathepsin+K+activity+in+atherosclerosis+with+a+novel,+protease-activatable+fluorescence+sensor.">Optical visualization of cathepsin K activity in atherosclerosis with a novel, protease-activatable fluorescence sensor.</a> Circulation. 115 (17), 2292-2298 (2007).</li><li>Jaffer, F. A., Libby, P., Weissleder, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optical+and+multimodality+molecular+imaging:+insights+into+atherosclerosis.">Optical and multimodality molecular imaging: insights into atherosclerosis.</a> Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 29 (7), 1017-1024 (2009).</li><li>Razansky, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multispectral+optoacoustic+tomography+of+matrix+metalloproteinase+activity+in+vulnerable+human+carotid+plaques.">Multispectral optoacoustic tomography of matrix metalloproteinase activity in vulnerable human carotid plaques.</a> Molecular Imaging and Biology. 14 (3), 277-285 (2012).</li><li>Hsia, A. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteophytes+and+fracture+calluses+share+developmental+milestones+and+are+diminished+by+unloading.">Osteophytes and fracture calluses share developmental milestones and are diminished by unloading.</a> Journal of Orthopaedic Research. 36 (2), 699-710 (2018).</li><li>Blaker, C. L., Little, C. B., Clarke, E. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+loads+resulting+in+ACL+rupture:+Effects+of+age,+sex,+and+body+mass+on+injury+load+and+mode+of+failure+in+a+mouse+model.">Joint loads resulting in ACL rupture: Effects of age, sex, and body mass on injury load and mode of failure in a mouse model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (8), 1754-1763 (2017).</li><li>Murata, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+joint+instability+delays+the+degeneration+of+articular+cartilage+in+a+rat+model.">Controlling joint instability delays the degeneration of articular cartilage in a rat model.</a> Osteoarthritis Cartilage. 25 (2), 297-308 (2017).</li><li>Murata, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlling+Abnormal+joint+movement+inhibits+response+of+osteophyte+formation.">Controlling Abnormal joint movement inhibits response of osteophyte formation.</a> Cartilage. 9 (4), 391-401 (2018).</li><li>Yardeni, T., Eckhaus, M., Morris, H. D., Huizing, M., Hoogstraten-Miller, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Retro-orbital+injections+in+mice.">Retro-orbital injections in mice.</a> Laboratory Animals (NY). 40 (5), 155-160 (2011).</li><li>Kokubun, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effect+of+changing+the+joint+kinematics+of+knees+with+a+ruptured+anterior+cruciate+ligament+on+the+molecular+biological+responses+and+spontaneous+healing+in+a+rat+model.">Effect of changing the joint kinematics of knees with a ruptured anterior cruciate ligament on the molecular biological responses and spontaneous healing in a rat model.</a> The American Journal of Sports Medicine. 44 (11), 2900-2910 (2016).</li><li>Bhatti, F. U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+non-invasively+induced+post-traumatic+osteoarthritis+in+mice.">Characterization of non-invasively induced post-traumatic osteoarthritis in mice.</a> Antioxidants (Basel). 11 (9), 1783 (2022).</li><li>Steel, C. D., Stephens, A. L., Hahto, S. M., Singletary, S. J., Ciavarra, R. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+lateral+tail+vein+and+the+retro-orbital+venous+sinus+as+routes+of+intravenous+drug+delivery+in+a+transgenic+mouse+model.">Comparison of the lateral tail vein and the retro-orbital venous sinus as routes of intravenous drug delivery in a transgenic mouse model.</a> Laboratory Animals (NY). 37 (1), 26-32 (2008).</li></ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yok.

Bu protokol, farelerdeACL 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...

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 popülasyonuetkiler4. OA'nın fare modelleri, hastalık etiyolojisini ve potansiyel OA tedavilerini çok daha kısa bir zaman çizelgesinde (insanlarda 10-20 yıla kıyasla fare modellerinde 4-12 hafta) araştırmak için çok önemli araçlardır. Bununla birlikte, farelerde OA'yı başlatma yöntemleri genellikle ACL transeksiyonu 5,6, medial menisküs 5,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16 veya ikisinin bir kombinasyonu gibi invaziv cerrahi teknikleri içerir 17,18,19, klinik olarak ilgili yaralanma koşullarını yeniden üretmez. Cerrahi modeller ayrıca eklem kapsülünün bozulması nedeniyle eklemdeki iltihabı şiddetlendirir ve bu da OA ilerlemesini hızlandırabilir.
Non-invaziv diz yaralanması fare modelleri, yaralanma sonrası erken zaman noktalarında biyolojik ve biyomekanik değişiklikleri inceleme fırsatı sağlar ve klinik olarak daha anlamlı sonuçlar verebilir20. Laboratuvarımız, farelerde ön çapraz bağ (ACL) rüptürünü indüklemek için harici olarak uygulanan tek bir tibial kompresyon aşırı yüklemesini kullanan non-invaziv bir yaralanma modeli oluşturmuştur 21,22,23,24. Bu non-invaziv yaralanma yöntemi, cildi veya eklem kapsülünü bozmadan aseptik bir eklem yaralanması üretebilir.
Floresan yansıma görüntüleme (FRI), belirli bir dalga boyunda kızılötesi ışıkla bir hedefi uyarmayı ve başka bir dalga boyunda yayılan yansıyan ışığı ölçmeyi içeren bir optik görüntüleme yöntemidir. Ticari olarak temin edilebilen proteaza özgü problar hayvan modellerine enjekte edilebilir ve FRI daha sonra diz eklemi gibi belirli bölgelerde proteaz aktivitesini ölçmek için kullanılabilir. Bu yöntem, inflamasyon gibi biyolojik aktivitelerin in vivo tespiti için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu uygulama için kullanılan problar, ilgili proteazlarla karşılaşana kadar floresan olarak söndürülür. Bu proteazlar daha sonra problar üzerindeki bir enzim bölünme bölgesini kıracak ve ardından yakın kızılötesi bir floresan sinyali üreteceklerdir. Bu problar ve bu görüntüleme yöntemi, kanser 25,26,27,28 ve ateroskleroz29,30,31,32 çalışmalarında kapsamlı bir şekilde doğrulanmış ve kullanılmıştır ve grubumuz bunları inflamasyon ve matris bozulması belirteçlerini ölçmek için kas-iskelet sistemi çalışmaları için kullanmıştır 23,24,33.
Birlikte, in vivo FRI ve proteaz aktive edilebilir problarla birleştirilmiş non-invaziv eklem yaralanması, travmatik bir eklem yaralanmasını takiben inflamasyonu ve proteaz aktivitesini izlemek için benzersiz bir yetenek sağlar. Bu analiz, yaralanmadan saatler hatta dakikalar sonra yapılabilir ve aynı hayvan, eklemdeki proteaz aktivitesinin zaman seyrini incelemek için birden çok kez değerlendirilebilir. Daha da önemlisi, bu görüntüleme yöntemi, OA'nın cerrahi modelleriyle birleştirildiğinde mümkün olmayabilir, çünkü cildin ve eklem kapsülünün bozulması, eklem içinden gelen sinyali karıştıracak bir floresan sinyaline neden olur.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>10x Phosphate-Buffered Saline</td>
			<td>Tissue Protech</td>
			<td>PBS01-32R</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Air Anesthetia System</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Isoflurane vaporizor with induction chamber and nose cone</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Analgesic post-injury&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Depilatory Cream</td>
			<td>Veet</td>
			<td>B001KYPZ4G</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fixtures</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Custom-made knee fixture, ankle fixture, and platform</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IVIS Spectrum</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>124262</td>
			<td>Can also use comparable optical imaging system</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kimwipes</td>
			<td>Kimberly-Clark Corporation</td>
			<td>06-666</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Living Image software&#160;</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Materials testing systems&#160;</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td></td>
			<td>Electroforce 3200 or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProSense680</td>
			<td>Perkin Elmer</td>
			<td>NEV10003</td>
			<td>Can also use other probes such as OsteoSense, MMPSense, Cat K, AngioSense, etc.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sterile Syringe with Needle</td>
			<td>Spectrum Chemical Mfg. Corp.</td>
			<td>550-82231-CS</td>
			<td>Covidien 1 mL TB Syringe with 28 G x 1/2 in. Needle, Sterile or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Uniaxial load cell</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td></td>
			<td>20 N capacity</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Vortex-Genie 2</td>
			<td>Scientific Industries, Inc.</td>
			<td>SI-0236</td>
			<td>or equivalent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>WinTest software&#160;</td>
			<td>TA Instruments</td>
			<td></td>
			<td>compatible with Electroforce 3200</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

non-invasive compression-induced anterior cruciate ligament (acl) injury and in vivo imaging of protease activity in mice

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.

Osteoarthritis is a pervasive health issue that affects millions of people in the United States1. Post-traumatic osteoarthritis (PTOA) is a subset of OA that is initiated by a joint injury such as anterior cruciate ligament (ACL) rupture, meniscus injury, or intra-articular fracture2. The proportion of symptomatic OA patients that can be classified as PTOA is at least 12%3, and this etiology typically affects a younger population than idiopathic OA4. Mouse models of OA are crucial tools for investigating disease etiology and potential OA treatments on a much shorter timeline (4-12 weeks in mouse models compared to 10-20 years in humans). However, the methods to initiate OA in mice commonly involve invasive surgical techniques such as ACL transection5,6, removal or destabilization of the medial meniscus5,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16, or a combination of the two17,18,19, which do not reproduce clinically relevant injury conditions. Surgical models also exacerbate inflammation in the joint due to disruption of the joint capsule, which could accelerate OA progression.
Non-invasive knee injury mouse models provide the opportunity to study biological and biomechanical changes at early time points post-injury and may yield more clinically relevant results20. Our lab has established a non-invasive injury model that uses a single externally applied tibial compression overload to induce anterior cruciate ligament (ACL) rupture in mice21,22,23,24. This non-invasive injury method is able to produce an aseptic joint injury without disrupting the skin or joint capsule.
Fluorescence reflectance imaging (FRI) is an optical imaging method that involves exciting a target with infrared light at a specific wavelength and quantifying the reflected light emitted at another wavelength. Commercially available protease-specific probes can be injected into animal models and FRI can then be used to quantify protease activity at specific sites such as the knee joint. This method has been widely used for in vivo detection of biological activities such as inflammation. The probes used for this application are fluorescently quenched until they encounter relevant proteases. Those proteases will then break an enzyme cleavage site on the probes, after which they will produce a near-infrared fluorescent signal. These probes and this imaging method have been extensively validated and used in studies of cancer25,26,27,28 and atherosclerosis29,30,31,32, and our group has used them for studies of the musculoskeletal system to measure markers of inflammation and matrix degradation23,24,33.
Together, non-invasive joint injury combined with in vivo FRI and protease activatable probes provide a unique ability to track inflammation and protease activity following a traumatic joint injury. This analysis can be done as early as hours or even minutes after injury, and the same animal can be assessed multiple times to study the time course of protease activity in the joint. Importantly, this imaging method may not be feasible when combined with surgical models of OA, since disruption of the skin and joint capsule results in a fluorescence signal that would confound the signal from within the joint.

Yazar Spotlight: Osteoartrit İlerlemesi için ÖÇB Yaralanmalarının Erken Olaylarının ve Uzun Vadeli Etkilerinin Araştırılması

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

Our lab uses mouse models of post-traumatic osteoarthritis to investigate early processes following joint injuries such as anterior cruciate ligament or ACL ruptures, and how these early events can lead to tissue degeneration and osteoarthritis progression. In particular, we're interested in learning how exercise or rest after an injury can affect long-term joint health. There are many animal models of osteoarthritis available, and all of them are useful for investigating certain research questions.Some of the experimental challenges in this field are selecting the appropriate models of your study, determining what techniques to use to assess OA progression, and at what time point you will perform this analysis. This knee injury method is very quick and easy to perform. Using noninvasive compression-induced injury also allows us to study the joint response at early time points, and since there's no surgical procedure, we can use in vivo optical imaging to track proteus activity in their joint.In the future, we plan to use different genetic strains of mice, some that are vulnerable to osteoarthritis, and some that are resistant to osteoarthritis to determine how certain aspects of the inflammatory response contribute to either joint healing or joint degeneration following injury.

3 aylık erkek C57BL / 6J farelerinin alt bacaklarına tek bir sıkıştırma kuvveti (yaralanmaya kadar 1 mm / s) uygulandıktan sonra, tüm farelerde sürekli olarak ACL yaralanması indüklendi. Diz yaralanmasında ortalama basınç kuvveti yaklaşık 10 N idi (Şekil 1).
FRI analizi, yaralanmadan 7 gün sonra non-invaziv ACL hasarına maruz kalan farelerin yaralı eklemlerinde önemli ölçüde daha fazla proteaz aktivitesi gösterdi (Şek...

Watch this Scientific Journal Video about Author Spotlight: Investigating Early Events and Long-Term Effects of ACL Injuries for Osteoarthritis Progression at JoVE.com

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.

Traumatic joint injuries such as anterior cruciate ligament (ACL) rupture or meniscus tears commonly lead to post-traumatic osteoarthritis (PTOA) within ...

Laboratuvarımız, ön çapraz bağ veya ÖÇB yırtılmaları gibi eklem yaralanmalarını takiben erken süreçleri ve bu erken olayların doku dejenerasyonuna ve osteoartrit ilerlemesine nasıl yol açabileceğini araştırmak için travma sonrası osteoartritin fare modellerini kullanır. Özellikle, bir yaralanmadan sonra egzersiz yapmanın veya dinlenmenin uzun vadeli eklem sağlığını nasıl etkileyebileceğini öğrenmekle ilgileniyoruz. Osteoartritin birçok hayvan modeli mevcuttur ve bunların hepsi belirli araştırma sorularını araştırmak için yararlıdır.Bu alandaki deneysel zorluklardan bazıları, çalışmanız için uygun modelleri seçmek, AE ilerlemesini değerlendirmek için hangi teknikleri kullanacağınızı ve bu analizi hangi zaman noktasında gerçekleştireceğinizi belirlemektir. Bu diz yaralanması yöntemi çok hızlı ve uygulanması kolaydır. Noninvaziv kompresyona bağlı yaralanmanın kullanılması, eklem yanıtını erken zaman noktalarında incelememize de olanak tanır ve cerrahi bir prosedür olmadığından, eklemlerindeki proteus aktivitesini izlemek için in vivo optik görüntüleme kullanabiliriz.Gelecekte, enflamatuar yanıtın belirli yönlerinin yaralanma sonrası eklem iyileşmesine veya eklem dejenerasyonuna nasıl katkıda bulunduğunu belirlemek için bazıları osteoartrite karşı savunmasız olan ve bazıları osteoartrite dirençli olan farklı genetik fare suşlarını kullanmayı planlıyoruz.

non-invasive-compression-induced-anterior-cruciate-ligament-acl

Research

JoVE Journal

Medicine

Non-Invasive Compression-Induced Anterior Cruciate Ligament (ACL) Injury and In Vivo Imaging of Protease Activity in Mice

474 Görüntüleme.  University of California Davis Health. Laboratuvarımız, ön çapraz bağ veya ÖÇB yırtılmaları gibi eklem yaralanmalarını takiben erken süreçleri ve bu erken olayların doku dejenerasyonuna ve osteoartrit ilerlemesine nasıl yol açabileceğini araştırmak için travma sonrası osteoartritin fare modellerini kullanır. Özellikle, bir yaralanmadan sonra egzersiz yapmanın veya dinlenmenin uzun vadeli eklem sağlığını nasıl etkileyebileceğini öğrenmekle ilgileniyoruz. Osteoartritin birçok hayvan modeli mevcuttu...

Video: Yazar Spotlight: Osteoartrit İlerlemesi için ÖÇB Yaralanmalarının Erken Olaylarının ve Uzun Vadeli Etkilerinin Araştırılması

Traumatic joint injuries such as anterior cruciate ligament (ACL) rupture or meniscus tears commonly lead to post-traumatic osteoarthritis (PTOA) within 10-20 years following injury. Understanding the early biological processes initiated by joint injuries (e.g., inflammation, matrix metalloproteinases (MMPs), cathepsin proteases, bone resorption) is crucial for understanding the etiology of PTOA. However, there are few options for in vivo measurement of these biological processes, and the early biological responses may be confounded if invasive surgical techniques or injections are used to initiate OA. In our studies of PTOA, we have used commercially available near-infrared protease activatable probes combined with fluorescence reflectance imaging (FRI) to quantify protease activity in vivo following non-invasive compression-induced ACL injury in mice. This non-invasive ACL injury method closely recapitulates clinically relevant injury conditions and is completely aseptic since it does not involve disrupting the skin or the joint capsule. The combination of these injury and imaging methods allows us to study the time course of protease activity at multiple time points following a traumatic joint injury.

Non-invasive ACL injury is a reliable and clinically relevant method for initiating post-traumatic osteoarthritis (PTOA) in mice. This injury method also allows for in vivo quantification of protease activity in the joint at early time points post-injury using protease-activatable near infrared probes and fluorescence reflectance imaging.

Tıp

Non-Invasive Anterior Cruciate Ligament Injury for Initiating Post-Traumatic Osteoarthritis in Mice

To begin, open the software compatible with the load frame instrument, and select an existing control file for analysis. Turn on the actuator. In the calibration menu, tear the force reading of the load cell and set the displacement of the actuator to zero.After ensuring the mouse is fully anesthetized by toe or tail pinch, place it in a prone position on the platform. Position the lower leg vertically between two loading fixtures. Fit the foot into the cutout of the top fixture and the knee in the cup of the bottom fixture.Manually adjust the height of the bottom fixture to apply a preload of one to two Newton and tighten the set screw to hold the mouse in position. Next, apply a single compressive load to a target force of 12 to 15 Newton. Set the loading rate in the control file and confirm using the force displacement data.If a slower loading rate is applied, stop the compressive load immediately after injury to avoid any damage to other joint tissues. Prepare a 29 gauge insulin syringe to inject fluorescence activatable probe solution. Place the anesthetized mouse on its side with the snout in a nose cone.With the non injecting hand, gently retract the skin around the eye to stabilize the head and protrude the eye. Using the injecting hand, angle the bevel of the syringe towards the eye. Angle the syringe parallel to the mouse's body and proceed by cautiously advancing the syringe beyond the eye until rigid resistance is met.Slowly inject the probe solution into the retro-orbital sinus and pull the needle from the eye socket. Finally, apply ointment to the injected eye.

Farelerde Travma Sonrası Osteoartriti Başlatmak İçin Non-İnvaziv Ön Çapraz Bağ Yaralanması

Fluorescence Reflectance Imaging for Quantification of Protease Activity in Mice Joints

To begin, lace the anesthetized mouse supine in the imaging system with the snout in a nose cone. Position the mouse such that the lower legs are extended, and the knees are pointed slightly in the air. Open the compatible software on the imaging system computer.From the acquisition control panel, click on initialize to warm up the system, and wait until the temperature light turns green. Then click on Imaging Wizard. After clicking on filter pair, ensure that the setting is configured for epi-illumination.Then press next. From the pull down list, find the probe of interest to select the correct excitation and emission settings, and click next. Choose mouse for imaging subject.In exposure parameters, ensure the auto settings is checked and the fluorescence and photograph options are selected. In the checklist of field of view, select D to 22.6 centimeters, and press next. After confirming all settings are correct, press the acquire sequence button, and confirm that the image got adequate exposure.To analyze the image, place a region of interest circle of consistent size over each knee joint on the black and white image. Calculate the total radient efficiency and average radient efficiency for each knee joint. If the radient efficiency is also calculated on the contralateral legs, normalize the data by dividing the radient efficiency measurement for the injured leg by that of the contralateral leg.Fluorescence reflectance imaging showed significantly greater protease activity in the injured joints of mice compared to the uninjured mice. Injured joints showed 43%greater average radient efficiency compared to contralateral joints, and joints from uninjured mice. A 30 to 80%greater radiant efficiency was observed in injured joints, compared to contralateral joints at two weeks post-injury.In contrast, surgically operated joints exhibited 300%greater radiant efficiency at week four compared to contralateral joints, suggesting a notable confounding effect of surgery.