Name: a mini-invasive internal fixation technique for studying immobilization-induced knee flexion contracture in rats
Uploaded: 2019-05-20T13:00:00
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この研究は、中国国家自然科学財団(No.81772368)、広東省自然科学財団(No.2017A030313496)、広東省科学技術計画プロジェクト(No.2016A0202152225)の助成金によって支援されました。No. 2017B090912007)。著者らは、修正中の彼の技術支援のために、整形外科、Sun Yatsen大学の第8付属病院の整形外科のフェイ・ザン博士に感謝します。

すべての手順は、実験動物のケアと使用のためのガイドに従って行われ、サンヤットセン大学の第三付属病院によって承認されました (許可番号: 02-165-01).すべての動物実験はARRIVEガイドラインに従って行われた。
1. 術前の準備
注:図1は、外科的処置の設計を示す。
<ol><li>約135°の屈曲でプラスチック板および2つの金属ねじに?...

<ol>
	<li>Akeson, W. H., Amiel, D., Woo, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immobility+effects+on+synovial+joints+the+pathomechanics+of+joint+contracture.">Immobility effects on synovial joints the pathomechanics of joint contracture.</a> Biorheology. 17 (1-2), 95-110 (1980).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K., Brown, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extent+and+direction+of+joint+motion+limitation+after+prolonged+immobility:+an+experimental+study+in+the+rat.">Extent and direction of joint motion limitation after prolonged immobility: an experimental study in the rat.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 80 (12), 1542-1547 (1999).</li><li>Arsoy, 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=Joint+contracture+is+reduced+by+intra-articular+implantation+of+rosiglitazone-loaded+hydrogels+in+a+rabbit+model+of+arthrofibrosis.">Joint contracture is reduced by intra-articular implantation of rosiglitazone-loaded hydrogels in a rabbit model of arthrofibrosis.</a> Journal of Orthopaedic Research. , (2018).</li><li>Glaeser, J. 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=Anti-Inflammatory+Peptide+Attenuates+Edema+and+Promotes+BMP-2-Induced+Bone+Formation+in+Spine+Fusion.">Anti-Inflammatory Peptide Attenuates Edema and Promotes BMP-2-Induced Bone Formation in Spine Fusion.</a> Tissue Engineering. Part A. , (2018).</li><li>Fergusson, D., Hutton, B., Drodge, 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+epidemiology+of+major+joint+contractures:+a+systematic+review+of+the+literature.">The epidemiology of major joint contractures: a systematic review of the literature.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 456, 22-29 (2007).</li><li>Wong, K., Trudel, G., Laneuville, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninflammatory+Joint+Contractures+Arising+from+Immobility:+Animal+Models+to+Future+Treatments.">Noninflammatory Joint Contractures Arising from Immobility: Animal Models to Future Treatments.</a> BioMed Research International. 2015, 848290 (2015).</li><li>Clavet, H., Hebert, P. C., Fergusson, D., Doucette, S., Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Joint+contracture+following+prolonged+stay+in+the+intensive+care+unit.">Joint contracture following prolonged stay in the intensive care unit.</a> CMAJ : Canadian Medical Association Journal. 178 (6), 691-697 (2008).</li><li>Dehail, P., 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=Joint+contractures+and+acquired+deforming+hypertonia+in+older+people:+Which+determinants?.">Joint contractures and acquired deforming hypertonia in older people: Which determinants?.</a> Annals of Physical and Rehabilitation Medicine. , (2018).</li><li>Watanabe, M., Kojima, S., Hoso, M. <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+pulsed+ultrasound+therapy+on+a+rat+knee+joint+contracture+model.">Effect of low-intensity pulsed ultrasound therapy on a rat knee joint contracture model.</a> Journal of Physical Therapy Science. 29 (9), 1567-1572 (2017).</li><li>Goto, 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=Development+and+progression+of+immobilization-induced+skin+fibrosis+through+overexpression+of+transforming+growth+factor-ss1+and+hypoxic+conditions+in+a+rat+knee+joint+contracture+model.">Development and progression of immobilization-induced skin fibrosis through overexpression of transforming growth factor-ss1 and hypoxic conditions in a rat knee joint contracture model.</a> Connective Tissue Research. 58 (6), 586-596 (2017).</li><li>Sasabe, 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=Effects+of+joint+immobilization+on+changes+in+myofibroblasts+and+collagen+in+the+rat+knee+contracture+model.">Effects of joint immobilization on changes in myofibroblasts and collagen in the rat knee contracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (9), 1998-2006 (2017).</li><li>Sakakima, H., Yoshida, Y., Sakae, K., Morimoto, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Different+frequency+treadmill+running+in+immobilization-induced+muscle+atrophy+and+ankle+joint+contracture+of+rats.">Different frequency treadmill running in immobilization-induced muscle atrophy and ankle joint contracture of rats.</a> Scandinavian Journal of Medicine &amp; Science in Sports. 14 (3), 186-192 (2004).</li><li>Nagai, 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=Contributions+of+biarticular+myogenic+components+to+the+limitation+of+the+range+of+motion+after+immobilization+of+rat+knee+joint.">Contributions of biarticular myogenic components to the limitation of the range of motion after immobilization of rat knee joint.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 15, 224 (2014).</li><li>Matsuzaki, T., Yoshida, S., Kojima, S., Watanabe, M., Hoso, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Influence+of+ROM+Exercise+on+the+Joint+Components+during+Immobilization.">Influence of ROM Exercise on the Joint Components during Immobilization.</a> Journal of Physical Therapy Science. 25 (12), 1547-1551 (2013).</li><li>Kaneguchi, A., Ozawa, J., Kawamata, S., Yamaoka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+arthrogenic+joint+contracture+as+a+result+of+pathological+changes+in+remobilized+rat+knees.">Development of arthrogenic joint contracture as a result of pathological changes in remobilized rat knees.</a> Journal of Orthopaedic Research. 35 (7), 1414-1423 (2017).</li><li>Hargreaves, D. G., Drew, S. J., Eckersley, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Kirschner+wire+pin+tract+infection+rates:+a+randomized+controlled+trial+between+percutaneous+and+buried+wires.">Kirschner wire pin tract infection rates: a randomized controlled trial between percutaneous and buried wires.</a> Journal of Hand Surgery. 29 (4), 374-376 (2004).</li><li>Trudel, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Differentiating+the+myogenic+and+arthrogenic+components+of+joint+contractures.+An+experimental+study+on+the+rat+knee+joint.">Differentiating the myogenic and arthrogenic components of joint contractures. An experimental study on the rat knee joint.</a> International Journal of Rehabilitation Research. 20 (4), 397-404 (1997).</li><li>Evans, E. B., Eggers, G. W. N., Butler, J. K., Blumel, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+Immobilization+and+Remobilization+of+Rat+Knee+Joints.">Experimental Immobilization and Remobilization of Rat Knee Joints.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. 42 (5), 737-758 (1960).</li><li>Hagiwara, 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=Expression+patterns+of+collagen+types+I+and+III+in+the+capsule+of+a+rat+knee+contracture+model.">Expression patterns of collagen types I and III in the capsule of a rat knee contracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 315-321 (2010).</li><li>Trudel, G., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contractures+secondary+to+immobility:+is+the+restriction+articular+or+muscular?+An+experimental+longitudinal+study+in+the+rat+knee.">Contractures secondary to immobility: is the restriction articular or muscular? An experimental longitudinal study in the rat knee.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 81 (1), 6-13 (2000).</li><li>Hagiwara, 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=Increased+elasticity+of+capsule+after+immobilization+in+a+rat+knee+experimental+model+assessed+by+scanning+acoustic+microscopy.">Increased elasticity of capsule after immobilization in a rat knee experimental model assessed by scanning acoustic microscopy.</a> Upsala Journal of Medical Sciences. 111 (3), 303-313 (2006).</li><li>Adelsperger, A. R., Bigiarelli-Nogas, K. J., Toore, I., Goergen, 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=Use+of+a+Low-flow+Digital+Anesthesia+System+for+Mice+and+Rats.">Use of a Low-flow Digital Anesthesia System for Mice and Rats.</a> Journal of Visualized Experiments. (115), (2016).</li><li>Trudel, G., O'Neill, P. A., Goudreau, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanical+arthrometer+to+measure+knee+joint+contracture+in+rats.">A mechanical arthrometer to measure knee joint contracture in rats.</a> IEEE Transactions On Rehabilitation Engineering. 8 (1), 149-155 (2000).</li><li>Campbell, T. 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=Using+a+Knee+Arthrometer+to+Evaluate+Tissue-specific+Contributions+to+Knee+Flexion+Contracture+in+the+Rat.">Using a Knee Arthrometer to Evaluate Tissue-specific Contributions to Knee Flexion Contracture in the Rat.</a> Journal of Visualized Experiments. (141), (2018).</li><li>Moriyama, 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=Alteration+of+knee+joint+connective+tissues+during+contracture+formation+in+spastic+rats+after+an+experimentally+induced+spinal+cord+injury.">Alteration of knee joint connective tissues during contracture formation in spastic rats after an experimentally induced spinal cord injury.</a> Connective Tissue Research. 48 (4), 180-187 (2007).</li><li>Onoda, 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=Joint+haemorrhage+partly+accelerated+immobilization-induced+synovial+adhesions+and+capsular+shortening+in+rats.">Joint haemorrhage partly accelerated immobilization-induced synovial adhesions and capsular shortening in rats.</a> Knee Surgery, Sports Traumatology, &amp; Arthroscopy. 22 (11), 2874-2883 (2014).</li><li>Trudel, G., Jabi, M., Uhthoff, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Localized+and+adaptive+synoviocyte+proliferation+characteristics+in+rat+knee+joint+contractures+secondary+to+immobility.">Localized and adaptive synoviocyte proliferation characteristics in rat knee joint contractures secondary to immobility.</a> Archives of Physical Medicine and Rehabilitation. 84 (9), 1350-1356 (2003).</li><li>Jiang, 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=Endoplasmic+reticulum+stress-dependent+ROS+production+mediates+synovial+myofibroblastic+differentiation+in+the+immobilization-induced+rat+knee+joint+contracture+model.">Endoplasmic reticulum stress-dependent ROS production mediates synovial myofibroblastic differentiation in the immobilization-induced rat knee joint contracture model.</a> Experimental Cell Research. 369 (2), 325-334 (2018).</li><li>Pithioux, 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=An+Efficient+and+Reproducible+Protocol+for+Distraction+Osteogenesis+in+a+Rat+Model+Leading+to+a+Functional+Regenerated+Femur.">An Efficient and Reproducible Protocol for Distraction Osteogenesis in a Rat Model Leading to a Functional Regenerated Femur.</a> Journal of Visualized Experiments. (128), (2017).</li></ol>

本研究は、手術後の動物の迅速な術後リハビリテーションを可能にする小型侵襲的手法を用いて、段階的な膝関節固定化法の解明を目指した。従来、筋ギャップ分離アプローチは整形外科において最小限に侵襲的な技術であると考えられている。予想通り、ラットは手術後1日で通常の食事と活動に戻ることができることがわかった。さらに、手術後に動脈や神経損傷は起こらず、筋ギャップ...

関節収縮は、直径関節1、2のパッシブ範囲の運動(ROM)の制限として定義される。関節収縮を予防し、治療することを目指す現在の治療法は、いくつかの成功を達成しています3,4.しかし、獲得した関節拘縮の基礎となる分子機構は、ほとんど不明5.異なる社会共同体における関節収縮の病因は非常に多様であり、遺伝的要因、外傷後状態、慢性疾患、および長期の不動6を含む。取得した共同契約7の開発において、不動性が重要な問題であると広く受け入れられている。主要な関節収縮に苦しむ人々は、最終的に身体障害8をもたらす可能性があります。したがって、獲得した関節拘縮の潜在的な病態生理学的メカニズムを調べるための安定で再現可能な動物モデルが必要である。
現在造られた固定化誘発膝関節収縮モデルは非侵襲的な石膏鋳造物、外的な固定および内部固定を利用することによって主に達成される。渡辺らは、ラット膝関節に石膏キャスト固定化の可能性を報告した9.特別なジャケットを着用することにより、ラットの下肢関節の片側が鋳造物によって固定される。ラット膝関節は、外科的外傷10、11なしで完全に屈曲したままにしておくことができます。しかし、股関節と足首の関節の動きもこの形態の固定化の影響を受け、四頭筋大腿骨または胃炎12における筋萎縮の程度を増加させる可能性がある。さらに、後肢の上血腫および輻輳は、不動の連続性に影響を与える可能性のある設定された時点でキャストを置き換えることによって避けなければならない。膝関節拘縮モデルの確立のためのもう一つの受け入れられた方法は、外部外科的固定を使用しています。Nagaiらはキルシュナーワイヤーとスチールワイヤーを外部固定器に組み合わせ、膝関節を約140°の屈曲13に固定した。この方法では、樹脂を使用して表面を覆い、皮膚の傷を防ぎます。外部固定固定固定は堅牢で信頼性が高い14、15、経皮的キルシュナーワイヤピントラックは感染のリスクを高める可能性があります16.私たち自身の経験では、外部固定技術を使用すると、条件付きなめる行動の増加に起因するラットの毎日の活動を減少させる可能性があります。
あるいは、Trudel et al.は、外科的内部固定17に基づくラット膝関節における関節収縮のよく受け入れられたモデルを説明した(この方法は、Evansおよび同僚18によって使用されるものから改変された)。特に、この方法は、外科的創傷を最小限に抑えるためにミニ切開技術を利用することの重要性を強調する。共同拘縮の効率的な開発は、このモデル19で証明されています。しかし、骨表面を露出させる最小限の解剖を行う方法に関するプロトコルは、依然として不明である20.また、ネジが掘削される正確な位置は十分に理解されていません。皮下または筋肉下の方法を介した内部固定の移植は、依然として論争の的である21.これらの問題を解決するために、骨表面の小侵襲的な露出と筋肉チャネルを介した移植の配置を可能にする適切な筋肉ギャップ分離モダスを含めることによって、この方法を修正しました。このプロトコルは、手術後のラットの迅速な術後リハビリテーションにつながった。動物は、関節固定後の運動の限られた関節範囲を開発しました, これは、組織学的分析から得られたカプセル接着の形態的変化と一致しました.また、X線解析またはマイクロCT解析で確認した掘削ねじの正確な位置についても説明します。そこで本研究は、筋ギャップ分離法とミニ切開法を組み合わせた筋ギャップ分離法によって確立された膝関節収縮モデルにおける最小限侵襲的手法を詳細に説明することを目的とした。我々は、最小限に侵略的な技術は、動物の外傷を減らし、関節屈曲収縮の病理学的プロセスを効果的に模倣することができると信じています。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:591px;" width="589">
	<tbody>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Anerdian</td>
			<td style="width:73px;">Shanghai Likang Ltd.</td>
			<td style="width:123px;">310173</td>
			<td style="width:172px;">antibacterial</td>
		</tr>
		<tr height="104">
			<td height="104" style="height:104px;width:223px;">Buprenorphine&#160;</td>
			<td style="width:73px;">Shanghai Shyndec Pharmaceutical Ltd.</td>
			<td style="width:123px;">/</td>
			<td style="width:172px;">analgesia&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Carprofen</td>
			<td style="width:73px;">MCE</td>
			<td style="width:123px;">HY-B1227</td>
			<td style="width:172px;">analgesia&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Cross screwdriver</td>
			<td style="width:73px;">STANLEY</td>
			<td style="width:123px;">PH0*125mm</td>
			<td style="width:172px;">tighten the screws</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Electric drill</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">185</td>
			<td style="width:172px;">drill hole(with stainless steel drill 0.9mm;1.0mm)</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Microsurgical instruments</td>
			<td style="width:73px;">RWD</td>
			<td style="width:123px;">/</td>
			<td style="width:172px;">Orthopaedic surgical instruments for animals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Neomycin</td>
			<td style="width:73px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">N6386</td>
			<td style="width:172px;">antibacterial</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">Sodium pentobarbital</td>
			<td style="width:73px;">Sigma</td>
			<td style="width:123px;">P3761</td>
			<td style="width:172px;">&#160;anaesthetize</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:223px;">Stainless Steel screws</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">m1.4*8; m1.2*6</td>
			<td style="width:172px;">screw(part of internal fixation)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="62">
			<td height="62" style="height:63px;width:223px;">Syringe&#160;</td>
			<td style="width:73px;">WEGO</td>
			<td style="width:123px;">3151474</td>
			<td style="width:172px;">use for plastic plate(part of internal fixation)&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:223px;">&#956;-CT&#160;</td>
			<td style="width:73px;">ALOKA</td>
			<td style="width:123px;">Latheta LCT-200</td>
			<td style="width:172px;">in vivo CT scan</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mini-invasive internal fixation technique for studying immobilization-induced knee flexion contracture in rats

関節収縮は、長期の関節固定化に起因し、整形外科における一般的な合併症である。現在、膝関節の可動性を制限する内部固定を利用することは、実験的な拘縮を生成するために広く受け入れられているモデルである。しかし、移植アプリケーションは必然的に動物に外科的外傷を引き起こす。より侵襲性の低いアプローチを開発することを目指して、我々は、外科的処置の間に以前に報告されたミニ切開のスキルと筋肉ギャップ分離のモダスを組み合わせた:2つのミニ皮膚切開は、横腿と脚に行われ、続いて筋肉ギャップを行った骨表面を露出させる分離。ラット膝関節は、本質的な神経や血管を妨害することなく、約135°膝屈曲で事前に構築された内部固定によって徐々に固定化された。予想通り、この簡単な技術は動物の急速な術後のリハビリテーションを可能にする。内部固定の正しい位置はX線かマイクロCTスキャン分析によって確認された。運動の範囲は、このモデルの有効性を実証する反対膝関節で観察されるものよりも固定化された膝関節で有意に制限された。また、組織学的分析は、時間の経過とともに後部優れた膝関節カプセルにおける線維性沈着および付着の発達を明らかにした。したがって、この小型侵襲的モデルは、固定化された膝関節収縮の発達を模倣するのに適してもよい。

我々は、最小限に侵襲的な手術を受けたラットが術後わずか1日で通常の食事に戻ることができることを観察した。特に、外科的切開は、外気を持たずに瘢痕化している(図5a)。術後部肢における足首およびメタカルポパランゲアル関節の腫れは、術後2日目にほぼ完全に消失している(図5b)。初期感染の...

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A Mini-Invasive Internal Fixation Technique for Studying Immobilization-Induced Knee Flexion Contracture in Rats

ラットの固定化誘発膝屈曲収縮を研究するための小型侵襲的内部固定技術

ここでは、ラットモデルにおける膝関節固定化のための最小限に侵襲的な技術を説明するプロトコルを提示する。この再現可能なプロトコルは、筋肉ギャップ分離様式およびミニ切開スキルに基づいて、獲得された関節収縮の基礎となる分子機構の研究に適している。

Joint contracture, resulting from a prolonged joint immobilization, is a common complication in orthopedics. Currently, utilizing an internal fixation to ...

このシンプルで効果的な筋肉ギャップ分離モデルの技術は、ミニ浸潤法の方法を組み合わせた、私たちのラット膝関節収縮モデルで最高の内部固定です。この技術の主な利点は、それが再現可能であり、動物の膝関節の収縮を誘発する低侵襲の代替手段である。この手順のデモンストレーションは、私の研究室の大学院生である椎海江とフェイ・ザンです。足指ピンチに対する応答の欠如を確認した後、2つの後肢を含む麻酔ラットの下半身を剃る。露出した皮膚をポビドネヨウ素のチンキを2回、75%エタノールで3回消毒する。動物の目に軟膏を塗布し、ラットを後肢1本と股関節露出した外科的ドレープの下に横に置きます。追加のポビドネヨウ素で手術領域を消毒します。大腿骨大きなトロシャンターの遠位端で、皮膚切開の方向を示すために、大腿部の筋と上腕二頭筋の間の筋肉のギャップの体表面突起に沿って線を引く。次に、線に沿って表皮に1.5センチメートルの切開を行います。大腿骨シャフトの約1センチメートルが露出するまで、組織鉗子を使用して、大腿二頭筋との間の筋肉のギャップをぶっきらぼうに解剖する。筋の隙間の連続的な分離を容易にするためにレトラクターを使用してください。脛骨前と遠位下肢の脛骨長と脛骨長間の筋肉のギャップの体表面突起に沿って表皮に1センチメートルの切開を行う。脛部の約1センチが露出するまで、筋肉の隙間をぶっきらぼうに解剖する。リトラクターと滑らかな鉗子を使用して、柔らかい組織を分離します。ドリルを骨に垂直に保持し、直径1ミリメートルの穴を大腿骨シャフトに1ミリメートル、毎分500回転、大きなトロシャンターの下端から約8ミリメートル下にドリルします。傷口を素早く押して出血を止め、脛骨融像の縁から約4ミリメートル下の脛骨に直径0.9ミリメートルの穴を開けます。まっすぐな蚊型止血クランプを使用して脛骨穴から大腿骨の穴まで筋下のコースを形成し、脛骨端の胃腸の下を通過し、大腿骨端の上腕二頭筋大腿骨の下の大腿骨のメディウスの上を通過する。次に、1 m1.4 を 8 ミリメートルのスチールネジで使用して、近位大腿骨のプラスチックプレートの一方の端を固定します。遠位脛骨のプラスチック板の別の端を固定するために、1つのm1.2を6ミリメートルの鋼ネジで使用してください。プレートが固定されたら、4-0吸収性縫合糸を使用して、筋膜、深い筋膜、皮下組織を閉じます。シルク縫合糸で肌を閉じます。X線イメージングは、大腿骨または脛骨内の鋼ねじの正しい配置を明らかにする。高解像度のマイクロコンピュータ断層撮影スキャン後の3次元再構成解析は、近位大腿骨の大トロシャンターの下端から約8ミリメートル下、遠位脛骨融合の端より約4ミリメートル下のねじの横配置を示す。関節形成性欠損は、時間依存的な方法で固定化中に運動の範囲が増加する。56日間の固定化で対照膝関節と比較して固定化膝関節について測定された高い平均関節形成欠損によって示されるように。1日目の固定化では、後方上の膝関節カプセルを固定化または反対側の膝関節で大腿骨の後上側関節との関節空間で弾性染色しても接着は認められない。しかし、28日間の固定化によって、フィブロード組織沈着物および接着は固定化された膝の関節空間に発達する。56日間の固定化の後、繊維組織は部分的に堆積物に置き換えられ、このタイプの接着は反側膝関節では観察されない。この方法は、オタワ大学のTrudel教授と同僚が使用した方法から変更されます。手術中に筋肉の隙間を識別し、分離することが重要です。異なる固定化技術に従って膝関節カプセルの培養などの他の実験プロセスを、基礎となる分子機構を研究することができる。

Research

JoVE Journal

Developmental Biology

Protocols for Obtaining Zygotic and Somatic Embryos for Studying the Regulation of Early Embryo Development in the Model Legume Medicago truncatula

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モデルマメに初期胚発生の調節を研究するための接合体と体細胞胚を得るためのプロトコル<em&gt;のMedicago truncatula</em

Early embryogenesis starting from a single cell zygote goes through rapid cell division and morphogenesis, and is morphologically characterized by ...

Method of Studying Palatal Fusion using Static Organ Culture

静的器官培養を使用して口蓋の融合を研究の方法

Cleft lip and palate are among the most common of all birth defects. The secondary palate forms from mesenchymal shelves covered with epithelium that ...

Technique to Target Microinjection to the Developing Xenopus Kidney

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開発にターゲットマイクロインジェクションのテクニック<em&gt;アフリカツメガエル</em&gt;腎臓

The embryonic kidney of Xenopus&#160;laevis (frog), the pronephros, consists of a single nephron, and can be used as a model for kidney disease. Xenopus ...

Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell (MSC) Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

Production and Administration of Therapeutic Mesenchymal Stem/Stromal Cell MSC Spheroids Primed in 3-D Cultures Under Xeno-free Conditions

異種非含有条件下での3次元培養における治療間葉系幹/間質細胞の生産と管理（MSC）スフェロイドプライム

Mesenchymal stem/stromal cells (MSCs) hold great promise in bioengineering and regenerative medicine. MSCs can be isolated from multiple adult tissues via ...

Directed Differentiation of Primitive and Definitive Hematopoietic Progenitors from Human Pluripotent Stem Cells

ひと多能性幹細胞からプリミティブかつ決定的な造血前駆細胞の分化を監督

One of the major goals for regenerative medicine is the generation and maintenance of hematopoietic stem cells (HSCs) derived from human pluripotent stem ...

Surgical Ablation Assay for Studying Eye Regeneration in Planarians

プラナリアで瞳の再生を研究するための外科切除アッセイ

In the study of adult stem cells and regenerative mechanisms, planarian flatworms are a staple in vivo model system. This is due in large part to their ...

A Novel Mammary Fat Pad Transplantation Technique to Visualize the Vessel Generation of Vascular Endothelial Stem Cells

血管内皮幹細胞の血管形成を視覚化するための新規乳腺脂肪移植技術

Endothelial cells (ECs) are the fundamental building blocks of the vascular architecture and mediate vascular growth and remodeling to ensure proper ...

A Standardized Method for Measuring Internal Lung Surface Area via Mouse Pneumonectomy and Prosthesis Implantation

マウス肺切除術および義歯移植による内臓肺表面積の標準化法

Pulmonary morphology, physiology, and respiratory functions change in both physiological and pathological conditions. Internal lung surface area (ISA), ...

In Vivo Tracking of Human Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells in a Rat Knee Osteoarthritis Model with Fluorescent Lipophilic Membrane Dye

In Vivo Tracking of Human Adipose-derived Mesenchymal Stem Cells in a Rat Knee Osteoarthritis Model with Fluorescent Lipophilic Membrane Dye

生体内でひと脂肪由来間葉系幹細胞が脂溶性膜の蛍光色素をラット膝関節変形性関節症モデルでの追跡

In order to support the clinical application of human adipose-derived mesenchymal stem cell (haMSC) therapy for knee osteoarthritis (KOA), we examined the ...

Real-time Measurement of Epithelial Barrier Permeability in Human Intestinal Organoids

人間の腸 Organoids 上皮関門の透過性のリアルタイム計測

Advances in 3D culture of intestinal tissues obtained through biopsy or generated from pluripotent stem cells via directed differentiation, have resulted ...