Name: a mouse distraction osteogenesis model
Uploaded: 2018-11-14T12:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Distraction Osteogenesis Model at JoVE.com

Forfatterne takke Ms. Makiko Kato for å gi oppmuntring til å fullføre denne studien. Vi takker også divisjon av forsøksdyr og medisinsk forskning Engineering, Nagoya University Graduate School of Medicine, for boliger av mus.

Alle eksperimentene ble utført i henhold til protokoller godkjent av Animal Care og bruk komiteen i institusjon våre. Sterilisere alle instrumenter før prosedyren.
1. utarbeidelse av en form for å lage skreddersydde Distractor
<ol><li>Gjøre to ufullstendig ringer (ytre diameter 20 mm; indre diameter, 10 mm), som er en del av distractor, med ett papirark parafinvoks (145 mm x 74 mm) bruker en Evans voks carver.<ol>
<li>Gjør 4 av de samme. Bruk en voks slikkepott oppvarmet med en gass-br...

<ol>
	<li>Watson, J. T. <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.">Distraction osteogenesis.</a> The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 14, 168-174 (2006).</li><li>Ilizarov, G. 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+tension-stress+effect+on+the+genesis+and+growth+of+tissues:+Part+II.+The+influence+of+the+rate+and+frequency+of+distraction.">The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 239, 263-285 (1989).</li><li>Wan, 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=Activation+of+the+hypoxia-inducible+factor-1+alpha+pathway+accelerates+bone+regeneration.">Activation of the hypoxia-inducible factor-1 alpha pathway accelerates bone regeneration.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (2), 686-691 (2008).</li><li>Fujio, 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=Stromal+cell-derived+factor-1+enhances+distraction+osteogenesis-mediated+skeletal+tissue+regeneration+through+the+recruitment+of+endothelial+precursors.">Stromal cell-derived factor-1 enhances distraction osteogenesis-mediated skeletal tissue regeneration through the recruitment of endothelial precursors.</a> Bone. 49 (4), 693-700 (2011).</li><li>Tong, 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=Focal+adhesion+kinase+expression+during+mandibular+distraction+osteogenesis:+evidence+for+mechanotransduction.">Focal adhesion kinase expression during mandibular distraction osteogenesis: evidence for mechanotransduction.</a> Plastic and reconstructive surgery. 111 (1), 211-222 (2003).</li><li>Rhee, S. T., El-Bassiony, L., Buchman, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extracellular+signal-+related+kinase+and+bone+morphogenetic+protein+expression+during+distraction+osteogenesis+of+the+mandible:+in+vivo+evidence+of+mechanotransduction+mechanism+for+differentiation+and+osteogenesis+by+mesenchymal+precursor+cells.">Extracellular signal- related kinase and bone morphogenetic protein expression during distraction osteogenesis of the mandible: in vivo evidence of mechanotransduction mechanism for differentiation and osteogenesis by mesenchymal precursor cells.</a> Plastic and reconstructive surgery. 117 (7), 2243-2249 (2006).</li><li>Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. <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>Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Histochemical+and+molecular+analyses+of+distraction+osteogenesis+in+a+mouse+model.">Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 16 (5), 636-642 (1998).</li><li>Carvalho, R. 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=The+role+of+angiogenesis+in+a+murine+tibial+model+of+distraction+osteogenesis.">The role of angiogenesis in a murine tibial model of distraction osteogenesis.</a> Bone. 34 (5), 849-861 (2004).</li><li>Osawa, 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=Activated+FGFR3+promotes+bone+formation+via+accelerating+endochondral+ossification+in+mouse+model+of+distraction+osteogenesis.">Activated FGFR3 promotes bone formation via accelerating endochondral ossification in mouse model of distraction osteogenesis.</a> Bone. 105, 42-49 (2017).</li></ol>

Når en stor dyr som en eksperimentell modell, en ferdige utvidelse enhet kan brukes, og det er lett å få god fiksering og vurdere forlengelsen operasjonen selv og hvor forlengelsen. Men når en mus brukes som en eksperimentell modell, er det nødvendig å utvikle noen eller alle av utstyret. Isefuku et al. og Tay et al. laget enheten og opprettet en mus modell7,8. Carvahjo et al. vedtatt en metode som involverer fiksering av ferdige ...

Distraksjon osteogenesis (DO) er en etablert behandlingsmetode for en rekke skjelettlidelser lidelser, som lem lengde avvik, bein feil og lem misdannelser1. Denne unike behandling strategi er basert på "spenning-stress prinsippet" foreslått av Ilizarov. Metoden krever flere dager for ventetid, flere uker før aktiv distraksjon og flere måneder for konsolidering til modne benet er dannet2.
De lokale hypoxic forholdene på grunn av blokkering av blod flyte3,4 og mekanisk stimulering5,6 er spesielt viktig i helbredelsesprosessen do. Hypoksi-indusert angiogenese bærer oksygen, næringsstoffer, løselig faktorer og celler nødvendig for reparasjon av vev lokalt gjennom blodstrømmen. Mekanisk stimulering forlengelsen operasjonen fører biologiske reaksjoner som differensiering av mesenchymal stamceller, bein formasjon, forkalkninger og remodeling. Seriell gjøre behandling gjør det mulig for ikke bare vanskelig vev, men også myke vev, inkludert nerver, muskler, blodårer og hudvevet, uten stilk cellen transplantasjon. Derfor anses gjør modell å være en utmerket modell for å analysere fornyelse av ulike vev.
Kaniner og hundene er de mest brukte dyr i grunnleggende forskning for gjøre; Det er imidlertid noen analyseverktøy tilgjengelig for disse dyrene. Bruk av en mus gjør modell muliggjør en mer detaljert analyse. Det er spesielt egnet for eksperimenter med knockout mus. Men når du bruker en mus som en eksperimentell dyr, skal en utvidelse enhet opprettes. Her utviklet vi presenterer en mus tibial modell med en skreddersydd distractor opprettet ved hjelp av en tannlege laboratorium verktøyet og teknikk, som har blitt brukt i en tidligere studie.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:771px;" width="772">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:183px;">Paraffin wax</td>
			<td style="width:203px;">YAMAHACHI DENTAL MFG. CO.</td>
			<td style="width:147px;">-</td>
			<td style="width:239px;">For preparation a mold for resin rings</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Labocone putty</td>
			<td style="width:203px;">GC Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td>For preparation a mold for resin rings</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Utility wax</td>
			<td style="width:203px;">GC Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td>For preparation a mold for resin rings</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Expansion screw</td>
			<td style="width:203px;">Ortho Dentaurum</td>
			<td style="width:147px;">600-301-30</td>
			<td>Component of custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:183px;">Unifast III</td>
			<td style="width:203px;">GC Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td style="width:239px;">Immediate polymerization resin Component of custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:183px;">Ortho Crystal</td>
			<td style="width:203px;">NISSIN</td>
			<td>-</td>
			<td style="width:239px;">Transparent resin Component of custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">25-gauge needle</td>
			<td style="width:203px;">TERUMO</td>
			<td style="width:147px;">NN-2516R</td>
			<td>For custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">27-gauge needle</td>
			<td style="width:203px;">TERUMO</td>
			<td style="width:147px;">NN-2719S</td>
			<td>For custom-made distractor</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:183px;">ICR mouse</td>
			<td style="width:203px;">Chubu Kagaku Shizai Corporation</td>
			<td>-</td>
			<td>Experimental animal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:183px;">Somnopentyl</td>
			<td style="width:203px;">Kyoritsu Seiyaku</td>
			<td>-</td>
			<td>Pentobarbital sodium salt</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:183px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:203px;">FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation</td>
			<td style="width:147px;">099-06571</td>
			<td>Isoflurane inhalation solution</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse distraction osteogenesis model

Distraksjon osteogenesis (DO) er en kirurgisk prosedyre som innebærer skjelettlidelser vev gjenfødelse uten cellen transplantasjon. Modell består av følgende tre faser: ventetid fasen etter osteotomi og plasseringen av den eksterne distractor; distraksjon-fase der atskilt bein endene er gradvis og kontinuerlig distrahert; og konsolideringsfasen. Denne skreddersydde distractor brukes for gjøre består av to ufullstendig akryl harpiks ringer og en utvidelse skruen. Prosessen ble startet ved å lage en mold med silikon inntrykk materiale og deretter opprette den skreddersydd distractor. Dental harpiks ble helles i forskalingen laget av silikon inntrykk materiale, og det kunne danner for å opprette ufullstendig harpiks ringene kreves for skreddersydd distractor. Disse ringene ble løst med en utvidelse skruen med gjennomsiktig harpiks. Den skreddersydde distractor opprettet via denne tilnærmingen var festet til tibia mus. Tibia ble løst til enheten med ett par 25 G nåler proximally, ett par 27 G nåler distally, og akryl harpiks. Etter en ventetid periode på 5 dager initiert distraksjon frekvensen av 0.2 mm/12 h. Forlengelsen ble fortsatt for 8 dager, noe som resulterer i en total avstand på 3,2 mm. Mus ble ofret 4 uker etter distraksjon. Bein formasjon distraksjon gapet ble bekreftet med både røntgen og histology.

Tallene 1A og 1B presenterer parafinvoks ufullstendige ringer (ytre diameter, 20 mm indre diameter, 10 mm; tykkelse, 5 mm). To voks mønstre var innebygd i silikon inntrykk materiale, og en form for harpiks ringene (figur 1C) ble dannet. Polymerized resin ble umiddelbart strømmet inn i denne formen, og harpiks ringer ble innhentet (figur 1D). En skreddersydd dis...

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Distraction Osteogenesis Model at JoVE.com

A Mouse Distraction Osteogenesis Model

En mus distraksjon Osteogenesis modell

Vi presenterer en mus tibial distraksjon osteogenesis modell utviklet ved hjelp av en skreddersydd distractor. Bruk av en mus som en analyse mål er fordelaktig for fremme forskning.

Distraction osteogenesis (DO) is a surgical procedure that involves skeletal tissue regeneration without cell transplantation. A DO model consists of the ...

Denne metoden kan bidra til å svare på viktige spørsmål i hard og bløtvev regenerering feltet. Den største fordelen med denne teknikken er at bruk av mus gir en detaljert analyse av beinregenerering. Begynn med en fullstendig bedøvet voksen mus.Barber forsiktig og desinfiser det kirurgiske området med 10% jodoppløsning. Deretter administrerer 0,5% lidokainhydroklorid ved høyre underekstremitet. Deretter, etter å ha gjort et 15-millimeter langsgående hud snitt på høyre legg med en nummer 15 skalpell, rett ut skille de underliggende musklene, ta vare på ikke å fjerne alle periosteum.Deretter kutter du fibula med saks. Grip ankelen med smale, tynne pinsett, og bruk en 27-gauge nål for å lage et hull i beinet, omtrent fem millimeter fra hælen. Nålen skal trenge inn i huden, beinet og huden i den rekkefølgen.Når nålen trenger helt inn, kutt spissen og roten med en nipper slik at nålen er ca 15 millimeter. Lag et annet hull på samme måte, omtrent to til tre millimeter proksimal. Deretter holder du rundt ankelen, og passerer en 25-gauge nål under kneet på samme måte.Etter at nålen trenger inn, kutt spissen og roten med en nipper. Lag et annet hull på samme måte, omtrent to til tre millimeter distal. Plasser den skreddersydde distraktoren slik at den er parallell med forlengelsesretningen.Fest nålene og enheten med nok polymerisering tannharpiks til å fylle sporene på enheten. Vent til polymeriseringen er fullført, noe som skal ta omtrent fem minutter. Deretter, mens du er veldig forsiktig med å skade det omkringliggende vevet, kutt midten av diafysen av tibia ved hjelp av en veldig tynn skjæreplate mens du bruker en saltløsning.Lukk såret med en 4-0 nylon sutur. Gi subkutane injeksjoner av buprenorfin for analgesi umiddelbart etter operasjonen. Det er ulike rapporter om ventetiden og distraksjonshastigheten, men her vises representative protokoller.Etter en ventetid på fem dager, start distraksjonsprosedyren. For forlengelse, bruk stiften festet til den raske ekspansjonsskruen. Flytt stiften i retning av den gule pilen festet til forlengelsesskruen.Hold halen med lillefingeren og håndflaten, og fest forlengelsesenheten med pekefingeren og tommelen. Utfør forlengelse ved å flytte pinnen i retning av den gule pilen 0,2 millimeter for en en kvart sving. Fortsett å forlenge med en hastighet på 0,2 millimeter hver 12.Dette bildet viser typiske radiografifunn på fire uker etter distraksjon i modellen. Nydannet bein er sett på distraksjonsstedet. Hematoksylin og eosin flekker resultater er sett her.En nydannet beinbro ble observert, og det nydannede beinet kunne lett skilles fra det innfødte beinet. Vi presenterte en mus tibial DO modell utviklet ved hjelp av en skreddersydd distraktor. Bruken av en mus DO-modell forenkler en mer detaljert analyse.Det er spesielt egnet for eksperimenter ved hjelp av knockout mus.

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Isolation and Enrichment of Human Adipose-derived Stromal Cells for Enhanced Osteogenesis

Isolasjon og berikelse av menneskelige Adipose-avledet stromalceller for Enhanced Osteogenesis

Bone marrow-derived mesenchymal stromal cells (BM-MSCs) are considered the gold standard for stem cell-based tissue engineering applications. However, the ...

Culture of Murine Embryonic Metatarsals: A Physiological Model of Endochondral Ossification

Culture of Murine embryonale metatarsals: en fysiologisk modell av endochondral Forbening

The fundamental process of endochondral ossification is under tight regulation in the healthy individual so as to prevent disturbed development and/or ...

A Novel Use of Three-dimensional High-frequency Ultrasonography for Early Pregnancy Characterization in the Mouse

Romanen bruk av tredimensjonal høyfrekvente Ultrasonography for tidlig Graviditet karakterisering musen

High-frequency ultrasonography (HFUS) is a common method to non-invasively monitor the real-time development of the human fetus in utero. The mouse is ...

A Seminiferous Tubule Squash Technique for the Cytological Analysis of Spermatogenesis Using the Mouse Model

En Seminiferous Tubule Squash teknikk for fargemaskin analyse av Spermatogenesis ved hjelp av musen-modellen

Meiotic progression in males is a process that requires the concerted action of a number of highly regulated cellular events. Errors occurring during ...

A Familial Hypercholesterolemia Human Liver Chimeric Mouse Model Using Induced Pluripotent Stem Cell-derived Hepatocytes

En familiær hyperkolesterolemi menneskelige leveren Chimeric musemodell med indusert Pluripotent Stamcelle-avledet hepatocytter

Familial hypercholesterolemia (FH) is mostly caused by low-density lipoprotein receptor (LDLR) mutations and results in an increased risk of early-onset ...

A Hyperandrogenic Mouse Model to Study Polycystic Ovary Syndrome

En Hyperandrogenic mus modell å studere polycystisk ovariesyndrom

Hyperandrogenemia plays a critical role in reproductive and metabolic function in females and is the hallmark of polycystic ovary syndrome. Developing a ...

Adult Mouse Digit Amputation and Regeneration: A Simple Model to Investigate Mammalian Blastema Formation and Intramembranous Ossification

Voksen mus siffer amputasjon og regenerering: en enkel modell for å undersøke pattedyr blastema formasjon og Intramembranous forbening

Here, we present a protocol of adult mouse distal terminal phalanx (P3) amputation, a procedurally simple and reproducible mammalian model of epimorphic ...

Isolation and Differentiation of Primary Myoblasts from Mouse Skeletal Muscle Explants

Isolering og differensiering av primær Myoblasts fra mus skjelettlidelser Muscle Explants

Primary myoblasts are undifferentiated proliferating precursors of skeletal muscle. They can be cultured and studied as muscle precursors or induced to ...

Vascular Casting of Adult and Early Postnatal Mouse Lungs for Micro-CT Imaging

Vaskulær støping av voksne og tidlige postnatale muslunger for micro-CT-bildebehandling

Blood vessels form intricate networks in 3-dimensional space. Consequently, it is difficult to visually appreciate how vascular networks interact and ...

Generation and Culture of Lingual Organoids Derived from Adult Mouse Taste Stem Cells

Generering og kultur av lingual organoider avledet fra voksen mus smak stamceller

The sense of taste is mediated by taste buds on the tongue, which are composed of rapidly renewing taste receptor cells (TRCs). This continual turnover is ...