Name: establishment of a surgically-induced model in mice to investigate the protective role of progranulin in osteoarthritis
Uploaded: 2014-02-25T13:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Establishment of a Surgically-induced Model in Mice to Investigate the Protective Role of Progranulin in Osteoarthritis at JoVE.com

Ce travail a été soutenu en partie par les NIH subventions de recherche R01AR062207, R01AR061484, R56AI100901, K01AR053210, et une maladie ciblée de subventions de recherche de la Fondation de recherche en rhumatologie (le juge en chef Liu).

Toutes les interventions chirurgicales concernant les animaux devraient être approuvés par le soin des animaux et du Comité d&#39;éthique de l&#39;institution locale, avec un effort pour minimiser la douleur et l&#39;inconfort causé par la chirurgie. Une. Préparation <ol><li> Sélectionner 8-12 semaines mâle souris C57BL / 6 avec un poids corporel d&#39;environ 25 g pour une intervention chirurgicale. </li><li> Anesthésier les animaux par injection intrapéritonéale d&#39;un cockt...

<ol>
	<li>Herndon, J. H., Davidson, S. M., Apazidis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+socioeconomic+trends+in+orthopaedic+practice.">Recent socioeconomic trends in orthopaedic practice.</a> J. Bone Joint Surg. 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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=Deletion+of+active+ADAMTS5+prevents+cartilage+degradation+in+a+murine+model+of+osteoarthritis.">Deletion of active ADAMTS5 prevents cartilage degradation in a murine model of osteoarthritis.</a> Nature. 434, 644-648 (2005).</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> Osteoarthr. Cart. 15, 1061-1069 (2007).</li><li>Chia, S. 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=Fibroblast+growth+factor+2+is+an+intrinsic+chondroprotective+agent+that+suppresses+ADAMTS-5+and+delays+cartilage+degradation+in+murine+osteoarthritis.">Fibroblast growth factor 2 is an intrinsic chondroprotective agent that suppresses ADAMTS-5 and delays cartilage degradation in murine osteoarthritis.</a> Arthritis Rheum. 60, 2019-2027 (2009).</li><li>Miller, R. 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=CCR2+chemokine+receptor+signaling+mediates+pain+in+experimental+osteoarthritis.">CCR2 chemokine receptor signaling mediates pain in experimental osteoarthritis.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progranulin:+A+promising+therapeutic+target+for+rheumatoid+arthritis.">Progranulin: A promising therapeutic target for rheumatoid arthritis.</a> FEBS Lett. , (2011).</li><li>Tang, 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=The+growth+factor+progranulin+binds+to+TNF+receptors+and+is+therapeutic+against+inflammatory+arthritis+in+mice.">The growth factor progranulin binds to TNF receptors and is therapeutic against inflammatory arthritis in mice.</a> Science. 332, 478-484 (2011).</li><li>Zhu, 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=Conversion+of+proepithelin+to+epithelins:+roles+of+SLPI+and+elastase+in+host+defense+and+wound+repair.">Conversion of proepithelin to epithelins: roles of SLPI and elastase in host defense and wound repair.</a> Cell. 111, 867-878 (2002).</li><li>Baker, 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=Mutations+in+progranulin+cause+tau-negative+frontotemporal+dementia+linked+to+chromosome+17.">Mutations in progranulin cause tau-negative frontotemporal dementia linked to chromosome 17.</a> Nature. 442, 916-919 (2006).</li><li>Cruts, 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=Null+mutations+in+progranulin+cause+ubiquitin-positive+frontotemporal+dementia+linked+to+chromosome+17q21.">Null mutations in progranulin cause ubiquitin-positive frontotemporal dementia linked to chromosome 17q21.</a> Nature. 442, 920-924 (2006).</li><li>Wils, 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=Cellular+ageing,+increased+mortality+and+FTLD-TDP-associated+neuropathology+in+progranulin+knockout+mice.">Cellular ageing, increased mortality and FTLD-TDP-associated neuropathology in progranulin knockout mice.</a> J. Pathol. , (2012).</li><li>Guo, F., 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=Granulin-epithelin+precursor+binds+directly+to+ADAMTS-7+and+ADAMTS-12+and+inhibits+their+degradation+of+cartilage+oligomeric+matrix+protein.">Granulin-epithelin precursor binds directly to ADAMTS-7 and ADAMTS-12 and inhibits their degradation of cartilage oligomeric matrix protein.</a> Arthritis Rheum. 62, 2023-2036 (2010).</li><li>Xu, 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=Cartilage+oligomeric+matrix+protein+associates+with+granulin-epithelin+precursor+(GEP)+and+potentiates+GEP-stimulated+chondrocyte+proliferation.">Cartilage oligomeric matrix protein associates with granulin-epithelin precursor (GEP) and potentiates GEP-stimulated chondrocyte proliferation.</a> J. Biol. 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Q., 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=Granulinepithelin+precursor:+a+bone+morphogenic+protein+2-inducible+growth+factor+that+activates+Erk1/2+signaling+and+JunB+transcription+factor+in+chondrogenesis.">Granulinepithelin precursor: a bone morphogenic protein 2-inducible growth factor that activates Erk1/2 signaling and JunB transcription factor in chondrogenesis.</a> FASEB J. 24, 1879-1892 (2010).</li><li>Liu, C. J., Bosch, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progranulin:+A+growth+factor,+a+novel+TNFR+ligand+and+a+drug+target.">Progranulin: A growth factor, a novel TNFR ligand and a drug target.</a> Pharmacol. Therap. 133, 124-132 (2012).</li><li>Wu, H., Siegel, 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=Progranulin+Resolves+Inflammation.">Progranulin Resolves Inflammation.</a> Science. 332, 427-428 (2011).</li><li>Glasson, S. S., Chambers, M. G., Den Berg, W. B. V. a. n., Little, C. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+OARSI+histopathology+initiative+-+recommendations+for+histological+assessments+of+osteoarthritis+in+the+mouse.">The OARSI histopathology initiative - recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the mouse.</a> Osteoarthr. Cart. 18, 17-23 (2010).</li><li>Glasson, S. S. <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+osteoarthritis+target+validation+utilizing+genetically-modified+mice.">In vivo osteoarthritis target validation utilizing genetically-modified mice.</a> Curr. Drug Targets. 8, 367-376 (2007).</li><li>Ma, H. L. <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> Osteoarthr. Cart. 15, 695-700 (2007).</li><li>Lin, A. C., 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=Modulating+hedgehog+signaling+can+attenuate+the+severity+of+osteoarthritis.">Modulating hedgehog signaling can attenuate the severity of osteoarthritis.</a> Nat. Med. 15, 1421-1425 (2009).</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> Osteoarthr. Cart. 18, 572-580 (2010).</li></ol>

Il est rapporté que la souche de souris est très important pour le modèle de DMM induction, en tant que différentes souches de souris ont différentes gravité de l&#39;arthrose après DMM, avec le plus haut niveau dans la souche 129/SvEv, suivie par C57BL6, 129/SvInJ puis FVB / n 26. Une grande partie des transgènes sont établis dans des souris C57BL6, comme PGRN-/ - souris, nous avons utilisé dans la présente étude, qui sont relativement sensibles à la DMM. Cependant, si le transgène est basé su...

L&#39;arthrose (OA), aussi connu comme l&#39;arthrite dégénérative, affecte 15% de la population mondiale et plus de 46 millions de personnes aux États-Unis, et est caractérisée par une synovite, la dégénérescence du cartilage, et la formation d&#39;ostéophytes 1. Il peut être le résultat d&#39;une interaction complexe de facteurs génétiques, métaboliques, biomécaniques et biochimiques. Les mécanismes sous-jacents de l&#39;arthrose continuent d&#39;échapper à la communauté scientifique. Il existe actuellement de nombreux modèles animaux qui peuvent imiter la pathogenèse de l&#39;arthrose 2,3. Il est important d&#39;établir des modèles animaux chez la souris à la fois en raison de la disponibilité des différentes souris génétiquement modifiées et la rentabilité de l&#39;expérimentation. Parmi les différents types de modèles d&#39;arthrose expérimentale, la déstabilisation induite chirurgicalement du ménisque interne (DMM) de modèle est un modèle OA bien acceptée en raison de sa bonne reproductibilité et une progression relativement lente au cours du développement de l&#39;arthrose. Ces deux attributs ontjoué un rôle clé pour l&#39;évaluation de la progression de l&#39;arthrose dans les différents traitements ou des transgènes 8.3. Toutefois, la cohérence du modèle d&#39;OA chirurgical est affecté par plusieurs facteurs au cours de l&#39;intervention chirurgicale et, par conséquent, l&#39;application du modèle de souris chirurgical est limité. Progranuline (PGRN) est un facteur de croissance multi-fonctionnel exprimé dans diverses cellules. Il est connu que PGRN joue un rôle essentiel dans différents processus physiologiques et pathologiques, tels que la cicatrisation des plaies 9, 10 tumorigenèse, et l&#39;inflammation de 11 à 15. Des études ont également montré que l&#39;insuffisance de PGRN peut provoquer des maladies dégénératives du système nerveux chez les humains et les souris 16-18. Il est connu que PGRN est exprimé dans le cartilage articulaire humain, et son niveau est significativement élevée dans le cartilage de patients atteints d&#39;arthrose et de la polyarthrite rhumatoïde 19. En outre, PGRN joue également un rôle crucial dans la prolifération des chondrocytes 20, la différenciation et endochondraleossification du cartilage de croissance au cours du développement 21,22. Récemment, nous avons signalé que PGRN contrarié TNF-α en se liant à des récepteurs TNF et présentait une fonction anti-inflammatoire dans des modèles inflammatoires d&#39;arthrite 13,14,23,24. Cependant, le rôle de PGRN dans l&#39;arthrose, en particulier in vivo, reste à être une énigme. Ici, nous présentons la procédure pour induire un modèle DMM chirurgicale, et d&#39;enquêter sur le rôle de PGRN en développement de l&#39;OA en établissant modèle de DMM en WT et PGRN-/ - souris.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="637">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">No. 10 Surgical blades</td>
			<td style="width:135px;">FEATHER</td>
			<td style="width:119px;">25-2976#10</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">6-0 suture</td>
			<td>APPLIED DENTAL</td>
			<td>WG-N53133</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

establishment of a surgically-induced model in mice to investigate the protective role of progranulin in osteoarthritis

Déstabilisation du ménisque interne (DMM) modèle est un outil important pour étudier les rôles physiopathologiques de nombreuses molécules associées à l&#39;arthrite dans la pathogenèse de l&#39;arthrose (OA) in vivo. Cependant, le détail, en particulier le protocole visualisée pour établir ce modèle compliqué chez la souris, ne sont pas disponibles. Ici, nous avons profité de type sauvage et progranuline (PGRN) - / - souris comme exemples d&#39;introduire un protocole pour induire modèle DMM chez la souris, et contre l&#39;apparition de l&#39;arthrose suite à la création de ce modèle induit chirurgicalement. Les opérations effectuées sur des souris ont un fonctionnement en trompe-l&#39;œil, qui vient d&#39;ouvrir la capsule articulaire, ou opération de DMM, qui a coupé le ligament menisco-tibiale et provoqué la déstabilisation du ménisque interne. Arthrose gravité a été évaluée à l&#39;aide dosage histologique (par exemple, la safranine O de coloration), des expressions de gènes OA-associés, la dégradation de cartilage molécules de la matrice extracellulaire, et ostéophytes formeation. DMM opération induite avec succès OA initiation et la progression à la fois de type sauvage et PGRN-/ - souris, et la perte de facteur de croissance PGNR conduit à un phénotype plus sévère OA dans ce modèle induit chirurgicalement.

Modèle DMM a été créé avec succès chez la souris, et la carence de PGRN exagéré développement de l&#39;OA chirurgicalement induite. Opérations fictives et DMM (figure 1) ont été effectuées dans le document WT et PGRN-/ - souris. 8 semaines après l&#39;opération, les souris ont été sacrifiées, et la safranine O coloration a été réalisée sur des sections de l&#39;articulation du genou, suivies d&#39;une analyse statistique de score sur la...

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Establishment of a Surgically-induced Model in Mice to Investigate the Protective Role of Progranulin in Osteoarthritis

Mise en place d&#39;un modèle chirurgicalement induite chez la souris pour étudier le rôle de protection de progranuline dans l&#39;arthrose

Nous décrivons un protocole pour la déstabilisation du ménisque médial (DMM) de modèle chez la souris, un outil efficace pour l&#39;arthrose (OA) de recherche. De plus, nous avons démontré que la carence de progranulincan exaggerate développement de l&#39;OA et de la progression à l&#39;aide de ce modèle, ce qui indique que progranulin joue un rôle protecteur dans la pathogenèse de l&#39;arthrose.

Destabilization of medial meniscus (DMM) model is an important tool for studying the pathophysiological roles of numerous arthritis associated molecules ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Fabrication of Electrochemical-DNA Biosensors for the Reagentless Detection of Nucleic Acids, Proteins and Small Molecules

La fabrication des électrochimique de l&#39;ADN des Biocapteurs pour la détection sans réactif d&#39;acides nucléiques, protéines et petites molécules

As medicine is currently practiced, doctors send specimens to a central laboratory for testing and thus must wait hours or days to 
receive the results. ...

Recherche

Bio-ingénierie

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

Multiparamétrique cartographie optique du Cœur lapin perfusé de Langendorff

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Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Créer deux dimensions Substrats motifs pour le confinement des protéines et de cellules

Microcontact printing provides a rapid, highly reproducible method for the creation of well-defined patterned substrates.1  While microcontact printing ...

Design of a Cyclic Pressure Bioreactor for the Ex Vivo Study of Aortic Heart Valves

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Conception d&#39;un bioréacteur pour la pression cyclique Ex Vivo Étude des valves cardiaques aortiques

The aortic valve, located between the left ventricle and the aorta, allows for unidirectional blood flow, preventing backflow into the ventricle. Aortic ...

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Quantification de Global diastolique fonction de l&#39;analyse basée sur la modélisation cinématique de transmitral débit via le formalisme de remplissage diastolique paramétrée

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