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

Эта работа была частично поддержана NIH исследовательских грантов R01AR062207, R01AR061484, R56AI100901, K01AR053210, и заболеваний целевых исследований Грант от ревматологии Research Foundation (к CJ Лю).

Все хирургических процедур, связанных с животными должно быть одобрено по уходу за животными и Этического комитета местного Учреждения, с усилием, чтобы свести к минимуму боль и дискомфорт, вызванный хирургии. 1. Подготовка <ol><li> Выбор 8-12 недель самцов C57BL / 6 мышей с масс?...

<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. Am. 83, 1097-1105 (2001).</li><li>Johnson, 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=A+stem+cell-based+approach+to+cartilage+repair.">A stem cell-based approach to cartilage repair.</a> Science. 336, 717-721 (2012).</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> Nat. Med. 16, 687-693 (2010).</li><li>Glasson, S. 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. U.S.A. 109, 20602-20607 (2012).</li><li>Wang, 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=Identification+of+a+central+role+for+complement+in+osteoarthritis.">Identification of a central role for complement in osteoarthritis.</a> Nat. Med. 17, 1674-1679 (2011).</li><li>He, Z., Ong, C. H., Halper, J., Bateman, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Progranulin+is+a+mediator+of+the+wound+response.">Progranulin is a mediator of the wound response.</a> Nat. Med. 9, 225-229 (2003).</li><li>Bateman, A., Bennett, H. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+granulin+gene+family:+from+cancer+to+dementia.">The granulin gene family: from cancer to dementia.</a> Bioessays. 31, 1245-1254 (2009).</li><li>Kessenbrock, 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=Proteinase+3+and+neutrophil+elastase+enhance+inflammation+in+mice+by+inactivating+antiinflammatoryprogranulin.">Proteinase 3 and neutrophil elastase enhance inflammation in mice by inactivating antiinflammatoryprogranulin.</a> J. Clin. Invest. 118, 2438-2447 (2008).</li><li>Yin, 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=Exaggerated+inflammation,+impaired+host+defense,+and+neuropathology+in+progranulin-deficient+mice.">Exaggerated inflammation, impaired host defense, and neuropathology in progranulin-deficient mice.</a> J. Exp. Med. 207, 117-128 (2010).</li><li>Liu, C. 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. Chem. 282, 11347-11355 (2007).</li><li>Bai, X. 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=ADAMTS-7,+a+direct+target+of+PTHrP,+adversely+regulates+endochondral+bone+growth+by+associating+with+and+inactivating+GEP+growth+factor.">ADAMTS-7, a direct target of PTHrP, adversely regulates endochondral bone growth by associating with and inactivating GEP growth factor.</a> Mol. Cell. Biol. 29, 4201-4219 (2009).</li><li>Feng, J. 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>

Он сообщил, что штамм мышей очень важно для DMM модели индукции, так как различные штаммы мышей различной степени тяжести ОА после DMM, с самого высокого уровня в штамме 129/SvEv, а затем C57BL6, 129/SvInJ а затем FVB / н 26. Большая часть трансгенов установлены в C57BL6 мышей, таких как PGRN-/ - мышей, котор?...

Остеоартрит (ОА), также известный как дегенеративный артрит, влияет 15% населения земного шара и более 46 миллионов человек в Соединенных Штатах, и характеризуется синовита, дегенерации хряща, и формирование остеофитов 1. Это может быть результатом сложного взаимодействия генетических, метаболических, биомеханических и биохимических факторов. Основные механизмы ОА продолжают уклоняться научное сообщество. Есть в настоящее время многочисленные животные модели, которые могут имитировать патогенеза ОА 2,3. Важно установить животные модели у мышей как из-за наличия различных генетически модифицированных мышей и экономической эффективности экспериментов. Среди различных видов экспериментальных моделях О.А., хирургически индуцированной дестабилизация медиального мениска (DMM) модели является хорошо принят О.А. модель из-за его хорошей воспроизводимости и относительно медленным прогрессированием во время развития ОА. Оба этих атрибутов естьбыл ключевым для оценки прогрессирования ОА в различных обработок или трансгенов 3-8. Тем не менее, последовательность хирургического модели ОА зависит от различных факторов, во время операции и в результате, применение хирургического мышиной модели ограничена. Progranulin (PGRN) является многофункциональным фактор роста выражается в различных клетках. Известно, что PGRN играет важную роль в различных физиологических и болезненных процессов, таких как заживление ран 9, 10, опухолей и воспалений 11-15. Исследования также показали, что недостаточность PGRN может вызвать дегенеративные заболевания нервной системы у человека и мышей 16-18. Известно, что PGRN выражается в человеческой суставного хряща, и его уровень значительно выше у хряща пациентов с ОА и ревматоидный артрит 19. Кроме того, PGRN также играет важную роль в пролиферации хондроцитов 20, дифференциации и Эндохондральныйокостенение роста пластины в процессе разработки 21,22. Недавно мы сообщали, что PGRN против себя TNF-α посредством связывания с рецепторами TNF и выставлены противовоспалительное функцию в воспалительных моделей артрита 13,14,23,24. Тем не менее, роль PGRN при ОА, особенно в естественных условиях, остается загадкой. Здесь мы представляем процедуру, чтобы вызвать хирургическую модель DMM, и исследовать роль PGRN в развитии ОА путем создания DMM модель в WT и PGRN-/ - мышей.

<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

Дестабилизация медиального мениска (DMM) модель является важным инструментом для изучения патофизиологических роли многочисленных артрита, связанных молекул в патогенезе остеоартрита (ОА) в естественных условиях. Тем не менее, подробный, особенно визуализируются протокол для установления этой сложной модели у мышей, не доступен. Здесь мы воспользовались дикого типа и progranulin (PGRN) - / - мыши в качестве примеров по внедрению протокола для индукции DMM модель на мышах, и по сравнению начало ОА следующий создания этого хирургически индуцированной модели. Проведенные на мышах операции были либо обман операция, которая только что открыл суставной капсулы, или операцию DMM, который разрезать menisco-большеберцовой связки и вызвало дестабилизацию медиального мениска. Тяжесть Артроз оценивали с помощью гистологического анализа (например, окрашивания Сафранин О), выражения ОА-связанных генов, деградация хряща молекул внеклеточного матрикса, и остеофит формыAtion. Операция DMM успешно индуцированных О.А. инициации и прогрессировании и в дикого типа и PGRN-/ - мышей, и потери фактора роста PGNR привело к более тяжелым ОА фенотипа в этом хирургически индуцированной модели.

DMM модель была успешно создана в мышей, и дефицит PGRN преувеличены, вызванной хирургически, развитие ОА. Шам и DMM операции (рис. 1) были выполнены в WT и PGRN-/ - мышей. 8 недель после операции, мышей умерщвляли и окрашивание сафранин О проводили на секциях из кол?...

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

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

Создание вызванной хирургически, модели у мышей по расследованию защитную роль Progranulin в остеоартрита

Мы опишем протокол для дестабилизации медиального мениска (DMM) модели у мышей, эффективный инструмент для остеоартрит (ОА) исследований. Кроме того, мы продемонстрировали, что дефицит progranulincan развития преувеличивать О.А. и прогрессирования, используя данную модель, указывая, что progranulin играет защитную роль в патогенезе ОА.

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

Изготовление Электрохимические ДНК-биосенсоры для Безреагентная Обнаружение нуклеиновых кислот, белков и малых молекул

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. ...

Multiparametric Optical Mapping of the Langendorff-perfused Rabbit Heart

Многопараметрический Оптический Картирование Langendorff-перфузии сердца кролика

Optical imaging and fluorescent probes have significantly advanced research methodology in the field of cardiac electrophysiology in ways that could not ...

Creating Two-Dimensional Patterned Substrates for Protein and Cell Confinement

Создание двумерных рисунком Подложки для конфайнмента белков и клеточных

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

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

Дизайн Циклические биореактора давление для Ex Vivo Изучение аортального клапанов сердца

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

Quantification of Global Diastolic Function by Kinematic Modeling-based Analysis of Transmitral Flow via the Parametrized Diastolic Filling Formalism

Количественная оценка глобальной диастолической функции по кинематическая Моделирование на основе анализа трансмитрального кровотока через Заполнение формализма Параметризованный диастолической

Quantitative cardiac function assessment remains a challenge for physiologists and clinicians.&#160;Although historically invasive methods have comprised ...

Planar Gradient Diffusion System to Investigate Chemotaxis in a 3D Collagen Matrix

Planar градиентной диффузионной системы по расследованию хемотаксис в 3D коллагеновой матрице

The importance of cell migration can be seen through the development of human life. When cells migrate, they generate forces and transfer these forces to ...

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

An In Vitro Organ Culture Model of the Murine Intervertebral Disc

<em&gt; In Vitro</em&gt; Орган культуры Модель мышиной межпозвонкового диска

Intervertebral disc (IVD) degeneration is a significant contributor to low back pain. The IVD is a fibrocartilaginous joint that serves to transmit and ...

Creating a Structurally Realistic Finite Element Geometric Model of a Cardiomyocyte to Study the Role of Cellular Architecture in Cardiomyocyte Systems Biology

Создание Cardiomyocyte изучить роль сотовой архитектуры в биологии систем Cardiomyocyte геометрическая модель структурно реалистичные конечных элементов

With the advent of three-dimensional (3D) imaging technologies such as electron tomography, serial-block-face scanning electron microscopy and confocal ...

Calorespirometry: A Powerful, Noninvasive Approach to Investigate Cellular Energy Metabolism

Calorespirometry: Мощный, неинвазивная подход к расследованию клеточной энергии метаболизма

Many cell lines used in basic biological and biomedical research maintain energy homeostasis through a combination of both aerobic and anaerobic ...

Gene Expression Analysis of Endothelial Cells Exposed to Shear Stress Using Multiple Parallel-plate Flow Chambers

Анализ выражения гена эндотелиальных клеток, подвергается сдвига стресс с помощью нескольких камер параллель плита потока

We describe a workflow for the analysis of gene expression from endothelial cells subject to a steady laminar flow using multiple monitored parallel-plate ...