Name: an efficient and reproducible protocol for distraction osteogenesis in a rat model leading to a functional regenerated femur
Uploaded: 2017-10-23T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur at JoVE.com

이 작품은 지원 하 고 CNRS Mecabio도 전에 의해 자금.
저자는 절차를 통해 동물의 동물 보호 기술자 감사. 저자는 또한 IVTV 중앙 리 용, 티에리 Hoc 통해 인정합니다. 감사 마 저리 Sweetko 언어 버전에 대 한입니다.
우리는이 실험 연구에 그들의 기여에 대 한 Marylène Lallemand, 세 실 Génovésio, 및 패트릭으로 랑 감사 합니다.

설명 하는 모든 절차는 대학의 엑스-마르세유 기관 동물 관리 및 사용 위원회 프랑스 연구 사역에 의해 승인 되었고 마르세유 의료 학부 (기존의 동물 하우스에서 수행 프랑스).
 1.는 외부 Fixator 지침에 따라 다음의 기능 사양 정의 <ol><li>최적화 뼈 앵커리지.
	<ol><li>절반 스레드 (스레드 섹션)의 직경 1 m m의 핀을 이식.</li>
	</ol></li> <li>동물에 대 한 불편을 ?...

<ol>
	<li>Jauregui, J. J., Ventimiglia, A. V., Grieco, P. W., Frumberg, D. B., Herznberg, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regenerate+Bone+stimulation+following+limb+lengthening:+a+meta-analysis.">Regenerate Bone stimulation following limb lengthening: a meta-analysis.</a> BMC Musculoskelet Disord. 17 (1), 407 (2016).</li><li>Morcos, M. W., Al-Jallad, H., Hamdy, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comprehensive+review+of+Adipose+Stem+Cells+and+Their+Implication+in+Distraction+Osteogenesis+and+Bone+Regeneration.">Comprehensive review of Adipose Stem Cells and Their Implication in Distraction Osteogenesis and Bone Regeneration.</a> Biomed Res Int. 2015 (842975), 1-20 (2015).</li><li>Cans&#252;, E., &#220;nal, M. B., Parmaksizoglu, F., G&#252;rcan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Distraction+lengthening+of+the+proximal+phalanx+in+distal+thumb+amputations.">Distraction lengthening of the proximal phalanx in distal thumb amputations.</a> Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (3), 227-232 (2014).</li><li>Singh, M., Vashistha, A., Chaudhary, M., Kaur, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biological+Basis+of+Distraction+Osteogenesis+-+A+Review.">Biological Basis of Distraction Osteogenesis - A Review.</a> J Oral Maxillofac Surg Med Pathol. 28 (1), 1-7 (2016).</li><li>Sailhan, F., Gleyzolle, B., Parot, R., Guerini, H., Viguier, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rh-BMP-2+in+Distraction+Osteogenesis:+Dose+Effect+and+Premature+Consolidation.">Rh-BMP-2 in Distraction Osteogenesis: Dose Effect and Premature Consolidation.</a> Injury. 41 (7), 680-686 (2010).</li><li>Schiller, J. R., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+Lengthening+Rate+Decreases+Expression+of+Fibroblast+Growth+Factor+2,+Platelet-Derived+Growth+Factor,+Vascular+Endothelial+Growth+Factor,+and+CD31+in+a+Rat+Model+of+Distraction+Osteogenesis.">Increased Lengthening Rate Decreases Expression of Fibroblast Growth Factor 2, Platelet-Derived Growth Factor, Vascular Endothelial Growth Factor, and CD31 in a Rat Model of Distraction Osteogenesis.</a> J Pediatr Orthop. 27 (8), 961-968 (2007).</li><li>Aronson, J., Shen, X. C., Skinner, R. A., Hogue, W. R., Badger, T. M., Lumpkin, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rat+Model+of+Distraction+Osteogenesis.">Rat Model of Distraction Osteogenesis.</a> J Orthop Res. 15 (2), 221-226 (1997).</li><li>Aida, T., Yoshioka, I., Tominaga, K., Fukuda, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+latency+period+in+a+rabbit+mandibular+distraction+osteogenesis.">Effects of latency period in a rabbit mandibular distraction osteogenesis.</a> Int J Oral Maxillofac Surg. 32, 54-62 (2003).</li><li>Lammens, J., Liu, Z., Aerssend, J., Dequeker, J., Fabry, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=distraction+Bone+Healing+Versus+Osteotomy+Healing:+A+Comparative+Biochemical+Analysis.">distraction Bone Healing Versus Osteotomy Healing: A Comparative Biochemical Analysis.</a> J Bone Miner Res. 13 (2), 279-286 (1998).</li><li>Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Murine+Model+of+Distraction+Osteogenesis.">A Murine Model of Distraction Osteogenesis.</a> Bone. 27 (5), 661-665 (2000).</li><li>Eberson, C. P., Hogan, K. A., Moore, D. C., Ehrlich, M. G. <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+Low-Intensity+Ultrasound+Stimulation+on+Consolidation+of+the+Regenerate+Zone+in+a+Rat+Model+of+Distraction+Osteogenesis.">Effect of Low-Intensity Ultrasound Stimulation on Consolidation of the Regenerate Zone in a Rat Model of Distraction Osteogenesis.</a> J Pediatr Orthop. 23 (1), 46-51 (2003).</li><li>&#214;zdel, A., Saris&#246;zen, B., Yal&#231;inkaya, U., Demirag, 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+Effect+of+HIF+Stabilizer+on+Distraction+Osteogenesis.">The Effect of HIF Stabilizer on Distraction Osteogenesis.</a> Acta Orthop Traumatol Turc. 49 (1), 80-84 (2015).</li><li>Takamine, Y., 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=Distraction+Osteogenesis+Enhanced+by+Osteoblastlike+Cells+and+Collagen+Gel.">Distraction Osteogenesis Enhanced by Osteoblastlike Cells and Collagen Gel.</a> Clin Orthop Relat Res. 399, 240-246 (2002).</li><li>Wang, X., Zhu, S., Jiang, X., Li, Y., Song, D., Hu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Systemic+Administration+of+Lithium+Improves+Distracted+Bone+Regeneration+in+Rats.">Systemic Administration of Lithium Improves Distracted Bone Regeneration in Rats.</a> Calcif Tissue Int. 96 (6), 534-540 (2015).</li><li>Xu, 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=Human+Fetal+Mesenchymal+Stem+Cell+Secretome+Enhances+Bone+Consolidation+in+Distraction+Osteogenesis.">Human Fetal Mesenchymal Stem Cell Secretome Enhances Bone Consolidation in Distraction Osteogenesis.</a> Stem Cell Res Ther. 7 (1), (2016).</li><li>Yasui, N., 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=Three+Modes+of+Ossification+during+Distraction+Osteogenesis+in+the+Rat.">Three Modes of Ossification during Distraction Osteogenesis in the Rat.</a> Bone Joint J. 79 (5), 824-830 (1997).</li><li>Chang, 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=Stimulation+of+EP4+Receptor+Enhanced+Bone+Consolidation+during+Distraction+Osteogenesis.">Stimulation of EP4 Receptor Enhanced Bone Consolidation during Distraction Osteogenesis.</a> J Orthop Res. 25 (2), 221-229 (2007).</li><li>Nyman, J. 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=Quantitative+Measures+of+Femoral+Fracture+Repair+in+Rats+Derived+by+Micro-Computed+Tomography.">Quantitative Measures of Femoral Fracture Repair in Rats Derived by Micro-Computed Tomography.</a> J Biomech. 42 (7), 891-897 (2009).</li><li>Hsu, J. T., Wang, S. P., Huang, H. L., Chen, Y. J., Wu, J., Tsai, M. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+assessment+of+trabecular+bone+parameters+and+cortical+bone+strength:+a+comparison+of+micro-CT+and+dental+cone-beam+CT.">The assessment of trabecular bone parameters and cortical bone strength: a comparison of micro-CT and dental cone-beam CT.</a> J Biomech. 46, 2611-2618 (2013).</li><li>Xue, 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=NELL1+Promotes+High-Quality+Bone+Regeneration+in+Rat+Femoral+Distraction+Osteogenesis+Model.">NELL1 Promotes High-Quality Bone Regeneration in Rat Femoral Distraction Osteogenesis Model.</a> Bone. 48 (3), 485-495 (2011).</li><li>Mark, H., Bergholm, J., Nilsson, A., Rydevik, B., Str&#246;mberg, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+External+Fixation+Method+and+Device+to+Study+Fracture+Healing+in+Rats.">An External Fixation Method and Device to Study Fracture Healing in Rats.</a> Acta Orthop. 74 (4), 476-482 (2003).</li></ol>

이 연구는 쥐 다리 길이, 외부 fixator의 제거 후에 동물에 의해 생리 적 체중 부하를 허용 상세한 외과 기술에 대 한 적절 한 외부 fixator 디자인 구성 재현 가능한 프로토콜을 설명 합니다. 우리의 할 프로토콜 기능 재생성된 뼈 이끌어 냈다. 통합의 47 일 후 제거 만든 외부 fixator와 동물에 의해 생리 적 체중 부하의 2 일 재생 굳은 살의 골절을 유도 하지 않았다. 마이크로-CT 개조 덕분에 완전 한 브리?...

주의 골 (마)는 수술 기법 널리 사용 임상1,2,,34 인 간에 있는 낮은1,2 , 상단3 다리 길이, 없앤, 뼈 또는 악 안 면 재건4에서 뿐만 아니라 뼈 종양 절단에 대 한 수술은 뼈의 재생 후 치료. 뼈와 뼈에서 외부 fixator의 배치 후 재생을 뼈를 리드 할. Osteotomized 사지 이동 서로 떨어져 점진적 산만2 원하는 신장에 도달 합니다. 통합 기간 동안 더 더 신장은 다음과 같습니다.
할 절차는 3 가지 단계로 나누어져: 대기 시간, 주의 및 통합. 일반적으로, 7 일 대기 시간 뼈4직후 시작합니다. 뼈 치유 과정4의 초기 단계를 시작 하려면 수리를 수 있습니다. 대기 시간 뒤 끄는 기간 견인 힘 재생성 된 굳은 살 및 주변 부드러운 조직1,,24에 적용 됩니다. 원하는 신장에 도달 하면 산만 중지 되 고 통합 기간 시작 됩니다. 이 기간 동안 외부 fixator 재생성 된 뼈의 제거를 지원 하기 위해 충분히 기능적 될 때까지 유지 됩니다.
다양 한 매개 변수 길이 및 속도 외부 fixator의 길이, 종류, 주의 산만의 주파수, 통합 기간, 또는 산만된 굳은 살에 적용 되는 기계적 스트레스의 종류의 길이 같은 뼈 복구에 영향을 미칠지 않습니다. 예를 들어, 속도 주파수의 길이 될 수 있습니다 조 통합5 또는 프로세스의 중단 괴 사 성 조직이 나 굳은 살6,7안에 cysts 같은 복구할 수 없는 피해를 만들어.
많은 할 프로토콜 적용된 다른 동물 모델8,,910 뼈 복구 프로세스를 공부 하 고 뼈 통합을 최대화 하기 위해 되었습니다. 쥐, 대부분 연구11,12,13,,1415 굳은 살 통합을 가속화 하 여 할 프로토콜을 단축 하는 방법에 집중 했다. 이러한 실험적인 연구 중 일부는 인간의 임상 응용 프로그램5,13,,1516외부 클램프 이미 상업적으로 사용할 수를 사용. 그러나, 이러한 유형의 외부 fixator 쥐 대 퇴 골, 인간의 대 퇴 골에서 다른 해부학 적 특성을 전시에 대 한 적합 하지 않습니다. 또한, 몇 가지 연구는 명확 하 게 기능 재생성된 뼈7,16취득에 그들의 프로토콜의 효율성을 보여 줍니다. 따라서 그들의 서로 다른 프로토콜 외부 fixator12,13,,1417에 대 한 정보의 부족으로 다양 한 할 연구에서 결과 비교 하기가 어렵습니다.
따라서,이 연구의 목표는 쥐 모델에서 기능 재생성된 뼈에 이르게 하는 대 퇴 골에 효율적이 고 재현 가능한 프로토콜에 대 한 설명 했다. 이 위해, 우리는 특히 쥐 대 퇴 골, 우리는이 프로토콜에 자세히 설명 되어 있는 대 한 수 제 하 고 사용 하기 쉬운 외부 fixator 설계 되었습니다. 이 장치에 대 한 기술 사양의 초안에 우리 계정에 기계적인 긴장 및 잔류 응력의 생산을 피하는 좋은 분포에 대 한 모든 근본적인 제약 했다. 기술 사양 포함 뼈와 주변 조직에 순수한 견인 힘을 허용 하는 장치에 대 한 적절 한 형상, 동물, 뼈 신장의 길이 그리고 뼈 세그먼트의 좋은 정렬의 제어의 걸음 걸이 대 한 적절 한 체중 없이 핀과 뼈의 교차로에서 전단 응력의 생산. 또한,이 장치는 산만, 생체, 그리고 손상 없이 sterilizable 동안 동물의 진정 작용 하지 않고 사용할 수 했다. 통합의 7 주 후 쥐의 대 퇴 골에 대 한이 프로토콜 외부 fixator의 제거 후 재생성 된 굳은 살의 골절 없이 동물의 생리 적 체중-베어링에 의해 증명 기능 재생성 된 뼈, 이끌어 냈다. 동물의 생리 적인 걸음 걸이 재생성 된 굳은 살의 마이크로-CT 분석 및 x 선 분석에서 얻은 건축 매개 변수 일치 했다.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>K&#233;tamine</td>
			<td>Renaudin</td>
			<td>578 540-2</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>M&#233;d&#233;tomidine</td>
			<td>Virbac</td>
			<td>6799091</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sevoflurane</td>
			<td>Centravet</td>
			<td>567 477-2</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Buprenorphine</td>
			<td>Indivor France</td>
			<td>3400932731060</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Enrofloxacine</td>
			<td>ChannelPharmaceutical Facturing</td>
			<td>FR/V/4955220</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Piezotome</td>
			<td>Satelec Acteon</td>
			<td>F57510</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Heating pet pad</td>
			<td>Therasage</td>
			<td>AL8365936</td>
			<td>Supply by the animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dental X-ray</td>
			<td>S.A.R.L Innovation m&#233;dicales et dentaires</td>
			<td>WYZ - BLUEX</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Winiwix Software</td>
			<td>Softys Dental</td>
			<td>PFT</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-CT system</td>
			<td>nanoScan SPECT/CT</td>
			<td>GEIT-31105EN (05/14)</td>
			<td>Subcontract by IVTV central Lyon</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro-CT analysis Software</td>
			<td>phoenix datos X2 reconstruction</td>
			<td>none</td>
			<td>Free software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electric razor</td>
			<td>Brawn</td>
			<td>GT415</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Senn&#8217;s retractors</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>501718</td>
			<td>Blunt version</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Solution</td>
			<td>Mundipharma Medical Company</td>
			<td>D08AG02</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Resorbable suture thread (5.0)</td>
			<td>Ethicon</td>
			<td>JV1023</td>
			<td>Supply by animal house</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rugine</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>503406</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayo-Hegar needle holder</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>V503382</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Metal drill</td>
			<td>Beuterlock</td>
			<td>V020944018003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Olsen-Hegar Needle-holder</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>501989</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mayo scissor</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>501752</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel</td>
			<td>Word Precision Instruments</td>
			<td>500236</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley</td>
			<td>Janvier</td>
			<td>none</td>
			<td>12 weaks and male</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an efficient and reproducible protocol for distraction osteogenesis in a rat model leading to a functional regenerated femur

이 프로토콜에서는 산만 골 쥐 대 퇴 모델에 대 한 새로 개발된 된 외부 fixator 사용 하 여를 설명합니다. 주의 골 (마)은 뼈는 뼈 후 재생 수술 기법을 선도. Osteotomized 사지 이동 서로 떨어져 점진적 산만 하 여 원하는 신장에 도달 합니다. 이 절차는 하위 및 상위 사지 길게 하 고는, 치료 후에 없앤, 뼈 또는 뼈 종양 절단에 대 한 뿐만 아니라 악 안 면 재건 수술은 뼈의 재생에 대 한 인간에서 널리 이용 된다. 몇 가지 연구는 명확 하 게는 기능 재생성 된 뼈, 즉, 뼈 외부 fixator의 제거 후 골절 없이 생리 적 체중 부하를 지 원하는 것을 얻기에 그들의 프로토콜의 효율성을 보여줍니다. 또한, 프로토콜에 대 한 변화 그리고 재현성 연구 어려운 사이 비교를 만드는 정보의 부족에 의해 제한 됩니다. 이 연구의 목적은 쥐 다리 길이, 외부의 제거 후에 동물에 의해 생리 적 체중 부하를 허용 상세한 외과 기술에 대 한 적절 한 외부 fixator 디자인 구성 재현 가능한 프로토콜을 개발 했다 fixator입니다.

통합의 끝에 수술의 끝에서 찍은 x 선 이미지 안정 앵커리지를 나타내는 대 퇴 골의 절반 스레드 핀의 아무 완화 했다. 핀 병렬 및 잘 보존 했다입니다. Osteotomized 사지 마 과정 (그림 2) 뼈의 경도 축에 잘 부합 했다. 대기 시간 기간의 끝에, 아무 석 회화 영역 표시 (그림 2B) 했다. 주의 기간의 끝에, 몇 가지 석 회 질된...

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An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur

주의 골 기능 재생성 된 대 퇴 골으로 이어지는 쥐 모델에 대 한 효율적이 고 재현 가능한 프로토콜

이 연구는 재현 하 고 상세한 프로토콜 사용 하 여 새로 개발된 된 외부 fixator 산만 골에 대 한 (할) 대 퇴 쥐에 모델 외부 fixator의 제거 후에 동물에 의해 체중 베어링 생리는 허가 설명 합니다.

This protocol describes the use of a newly developed external fixator for distraction osteogenesis in a rat femoral model. Distraction osteogenesis (DO) ...

Research

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