Name: a proinflammatory, degenerative organ culture model to simulate early-stage intervertebral disc disease.
Uploaded: 2021-02-14T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about A Proinflammatory, Degenerative Organ Culture Model to Simulate Early-Stage Intervertebral Disc Disease. at JoVE.com

इस काम को एओ फाउंडेशन और एओस्पिन इंटरनेशनल ने सपोर्ट किया । बाबाक सरवी को जर्मन स्पाइन फाउंडेशन और जर्मन ऑस्टियोआर्थराइटिस फाउंडेशन से फैलोशिप सपोर्ट मिला । गेर्नोट लैंग को उन्नत चिकित्सकीय वैज्ञानिकों, चिकित्सा संकाय, फ्रीबर्ग विश्वविद्यालय, जर्मनी के लिए बर्टा-ओटेनस्टीन-कार्यक्रम द्वारा समर्थित किया गया था।

स्थानीय बूचड़खानों से प्राप्त गोजातीय पूंछ का उपयोग करके प्रयोग किए गए। वर्तमान अध्ययन में इस्तेमाल जैविक सामग्री खाद्य श्रृंखला से लिया जाता है और स्विस और यूरोपीय कानून में कोई नैतिक अनुमोदन की आव...

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	<li>Vos, T., 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=Global,+regional,+and+national+incidence,+prevalence,+and+years+lived+with+disability+for+328+diseases+and+injuries+for+195+countries,+1990-2016:+a+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2016.">Global, regional, and national incidence, prevalence, and years lived with disability for 328 diseases and injuries for 195 countries, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2016.</a> The Lancet. 390 (10100), 1211-1259 (2017).</li><li>Hoy, 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=Measuring+the+global+burden+of+low+back+pain.">Measuring the global burden of low back pain.</a> Best Practice &amp; Research Clinical Rheumatology. 24 (2), 155-165 (2010).</li><li>Thiese, M. 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=Prevalence+of+low+back+pain+by+anatomic+location+and+intensity+in+an+occupational+population.">Prevalence of low back pain by anatomic location and intensity in an occupational population.</a> BMC Musculoskeletal Disorders. 15 (1), 283 (2014).</li><li>Katz, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lumbar+Disc+Disorders+and+Low-Back+Pain:+Socioeconomic+Factors+and+Consequences.">Lumbar Disc Disorders and Low-Back Pain: Socioeconomic Factors and Consequences.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery (American). 88, 21 (2006).</li><li>Vlaeyen, J. W. 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=Low+back+pain.">Low back pain.</a> Nature Reviews Disease Primers. 4 (1), 52 (2018).</li><li>Khan, A. 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=Inflammatory+biomarkers+of+low+back+pain+and+disc+degeneration:+a+review:+Biomarkers+of+disc+degeneration+and+back+pain.">Inflammatory biomarkers of low back pain and disc degeneration: a review: Biomarkers of disc degeneration and back pain.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1410 (1), 68-84 (2017).</li><li>Kim, H. S., Wu, P. H., Jang, I. 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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=What+is+Intervertebral+Disc+Degeneration,+and+What+Causes+It.">What is Intervertebral Disc Degeneration, and What Causes It.</a> Spine. 31 (18), 2151-2161 (2006).</li><li>Wu, P. H., Kim, H. S., Jang, I. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intervertebral+Disc+Diseases+Part+2:+A+Review+of+the+Current+Diagnostic+and+Treatment+Strategies+for+Intervertebral+Disc+Disease.">Intervertebral Disc Diseases Part 2: A Review of the Current Diagnostic and Treatment Strategies for Intervertebral Disc Disease.</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (6), 2135 (2020).</li><li>Lurie, J. 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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=An+organ+culture+system+to+model+early+degenerative+changes+of+the+intervertebral+disc.">An organ culture system to model early degenerative changes of the intervertebral disc.</a> Arthritis Research &amp; Therapy. 13 (5), 171 (2011).</li><li>O'Connell, G. D., Vresilovic, E. J., Elliott, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Animals+Used+in+Disc+Research+to+Human+Lumbar+Disc+Geometry.">Comparison of Animals Used in Disc Research to Human Lumbar Disc Geometry.</a> Spine. 32 (3), 328-333 (2007).</li><li>Stannard, J. T., 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+of+a+whole+organ+culture+model+for+intervertebral+disc+disease.">Development of a whole organ culture model for intervertebral disc disease.</a> Journal of Orthopaedic Translation. 5, 1-8 (2016).</li><li>Li, Z., 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=Preclinical+ex-vivo+Testing+of+Anti-inflammatory+Drugs+in+a+Bovine+Intervertebral+Degenerative+Disc+Model.">Preclinical ex-vivo Testing of Anti-inflammatory Drugs in a Bovine Intervertebral Degenerative Disc Model.</a> Frontiers in Bioengineering and Biotechnology. 8, 583 (2020).</li><li>Li, Z., 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+of+an+ex+vivo+cavity+model+to+study+repair+strategies+in+loaded+intervertebral+discs.">Development of an ex vivo cavity model to study repair strategies in loaded intervertebral discs.</a> European Spine Journal. 25 (9), 2898-2908 (2016).</li><li>Kazezian, Z., Li, Z., Alini, M., Grad, S., Pandit, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Injectable+hyaluronic+acid+down-regulates+interferon+signaling+molecules,+IGFBP3+and+IFIT3+in+the+bovine+intervertebral+disc.">Injectable hyaluronic acid down-regulates interferon signaling molecules, IGFBP3 and IFIT3 in the bovine intervertebral disc.</a> Acta Biomaterialia. 52, 118-129 (2017).</li><li>Caprez, S., Menzel, U., Li, Z., Grad, S., Alini, M., Peroglio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Isolation+of+high-quality+RNA+from+intervertebral+disc+tissue+via+pronase+predigestion+and+tissue+pulverization.">Isolation of high-quality RNA from intervertebral disc tissue via pronase predigestion and tissue pulverization.</a> JOR Spine. 1 (2), 1017 (2018).</li><li>Lopa, S., Ceriani, C., Cecchinato, R., Zagra, L., Moretti, M., Colombini, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stability+of+housekeeping+genes+in+human+intervertebral+disc,+endplate+and+articular+cartilage+cells+in+multiple+conditions+for+reliable+transcriptional+analysis.">Stability of housekeeping genes in human intervertebral disc, endplate and articular cartilage cells in multiple conditions for reliable transcriptional analysis.</a> European Cells &amp; Materials. 31, 395-406 (2016).</li><li>Lang, G., 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+intervertebral+disc+whole+organ+culture+system+to+investigate+proinflammatory+and+degenerative+disc+disease+condition.">An intervertebral disc whole organ culture system to investigate proinflammatory and degenerative disc disease condition.</a> Journal of Tissue Engineering and Regenerative Medicine. 12 (4), 2051-2061 (2018).</li><li>Du, 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=Proinflammatory+intervertebral+disc+cell+and+organ+culture+models+induced+by+tumor+necrosis+factor+alpha.">Proinflammatory intervertebral disc cell and organ culture models induced by tumor necrosis factor alpha.</a> JOR Spine. 3, 1104 (2020).</li><li>Purmessur, D., Walter, B. A., Roughley, P. J., Laudier, D. M., Hecht, A. C., Iatridis, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+role+for+TNF&#945;+in+intervertebral+disc+degeneration:+A+non-recoverable+catabolic+shift.">A role for TNF&#945; in intervertebral disc degeneration: A non-recoverable catabolic shift.</a> Biochemical and Biophysical Research Communications. 433 (1), 151-156 (2013).</li><li>Walter, B. A., Likhitpanichkul, M., Illien-Junger, S., Roughley, P. J., Hecht, A. C., Iatridis, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=TNF&#945;+Transport+Induced+by+Dynamic+Loading+Alters+Biomechanics+of+Intact+Intervertebral+Discs.">TNF&#945; Transport Induced by Dynamic Loading Alters Biomechanics of Intact Intervertebral Discs.</a> PLOS One. 10 (3), 0118358 (2015).</li><li>Gullbrand, S. 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=A+large+animal+model+that+recapitulates+the+spectrum+of+human+intervertebral+disc+degeneration.">A large animal model that recapitulates the spectrum of human intervertebral disc degeneration.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 25 (1), 146-156 (2017).</li><li>Willems, 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=Safety+of+intradiscal+injection+and+biocompatibility+of+polyester+amide+microspheres+in+a+canine+model+predisposed+to+intervertebral+disc+degeneration:+intradiscal+application+of+pea+microspheres.">Safety of intradiscal injection and biocompatibility of polyester amide microspheres in a canine model predisposed to intervertebral disc degeneration: intradiscal application of pea microspheres.</a> Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials. 105 (4), 707-714 (2017).</li><li>Michalek, A. J., Buckley, M. R., Bonassar, L. J., Cohen, I., Iatridis, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+needle+puncture+injury+on+microscale+shear+strain+in+the+intervertebral+disc+annulus+fibrosus.">The effects of needle puncture injury on microscale shear strain in the intervertebral disc annulus fibrosus.</a> The Spine Journal. 10 (12), 1098-1105 (2010).</li><li>Illien-J&#252;nger, 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+combined+effects+of+limited+nutrition+and+high-frequency+loading+on+intervertebral+discs+with+endplates.">The combined effects of limited nutrition and high-frequency loading on intervertebral discs with endplates.</a> Spine. 35 (19), 1744-1752 (2010).</li><li>Gantenbein, B., 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=Organ+culture+bioreactors--platforms+to+study+human+intervertebral+disc+degeneration+and+regenerative+therapy.">Organ culture bioreactors--platforms to study human intervertebral disc degeneration and regenerative therapy.</a> Current Stem Cell Research &amp; Therapy. 10 (4), 339-352 (2015).</li><li>Boubriak, O. A., Watson, N., Sivan, S. S., Stubbens, N., Urban, J. P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+regulating+viable+cell+density+in+the+intervertebral+disc:+blood+supply+in+relation+to+disc+height.">Factors regulating viable cell density in the intervertebral disc: blood supply in relation to disc height.</a> Journal of Anatomy. 222 (3), 341-348 (2013).</li><li>Maroudas, A., Stockwell, R. A., Nachemson, A., Urban, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+involved+in+the+nutrition+of+the+human+lumbar+intervertebral+disc:+cellularity+and+diffusion+of+glucose+in+vitro.">Factors involved in the nutrition of the human lumbar intervertebral disc: cellularity and diffusion of glucose in vitro.</a> Journal of Anatomy. 120, 113-130 (1975).</li><li>Beckstein, J. C., Sen, S., Schaer, T. P., Vresilovic, E. J., Elliott, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Animal+Discs+Used+in+Disc+Research+to+Human+Lumbar+Disc:+Axial+Compression+Mechanics+and+Glycosaminoglycan+Content.">Comparison of Animal Discs Used in Disc Research to Human Lumbar Disc: Axial Compression Mechanics and Glycosaminoglycan Content.</a> Spine. 33 (6), 166-173 (2008).</li><li>Walter, B. A., Illien-J&#252;nger, S., Nasser, P. R., Hecht, A. C., Iatridis, J. C. <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+validation+of+a+bioreactor+system+for+dynamic+loading+and+mechanical+characterization+of+whole+human+intervertebral+discs+in+organ+culture.">Development and validation of a bioreactor system for dynamic loading and mechanical characterization of whole human intervertebral discs in organ culture.</a> Journal of Biomechanics. 47 (9), 2095-2101 (2014).</li><li>Rajan, N. 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=Toll-Like+Receptor+4+(TLR4)+Expression+and+Stimulation+in+a+Model+of+Intervertebral+Disc+Inflammation+and+Degeneration.">Toll-Like Receptor 4 (TLR4) Expression and Stimulation in a Model of Intervertebral Disc Inflammation and Degeneration.</a> Spine. 38 (16), 1343-1351 (2013).</li><li>vanden Akker, G. G., Rorije, A. J., Davidson, E. N. B., vander Kraan, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phenotypic+marker+genes+distinguish+inner+and+outer+annulus+fibrosus+from+nucleus+pulposus+tissue+in+the+bovine+intervertebral+disc.">Phenotypic marker genes distinguish inner and outer annulus fibrosus from nucleus pulposus tissue in the bovine intervertebral disc.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 25, 402 (2017).</li><li>Du, 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=Functional+cell+phenotype+induction+with+TGF-&#946;1+and+collagen-polyurethane+scaffold+for+annulus+fibrosus+rupture+repair.">Functional cell phenotype induction with TGF-&#946;1 and collagen-polyurethane scaffold for annulus fibrosus rupture repair.</a> European Cells &amp; Materials. 39, 1-17 (2020).</li><li>Risbud, M. V., 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=Defining+the+phenotype+of+young+healthy+nucleus+pulposus+cells:+recommendations+of+the+Spine+Research+Interest+Group+at+the+2014+annual+ORS+meeting.">Defining the phenotype of young healthy nucleus pulposus cells: recommendations of the Spine Research Interest Group at the 2014 annual ORS meeting.</a> Journal of Orthopaedic Research: Official Publication of the Orthopaedic Research Society. 33 (3), 283-293 (2015).</li></ol>

हमने यहां अपक्षयी और भड़काऊ आईवीडीडी का अनुकरण करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान किया है। इस प्रोटोकॉल को भड़काऊ रास्तों की विस्तृत परीक्षाओं के लिए लागू किया जा सकता है जिससे डिस्क पर विनाशका?...

कम पीठ दर्द (एलबीपी) सभी उम्र के व्यक्तियों को प्रभावित कर सकता है और दुनिया भर में विकलांगता का एक प्रमुख कारण है1,2,3. एलबीपी से जुड़ी कुल लागत प्रति वर्ष 100 बिलियन डॉलर से अधिक है,5. रोगसूचक इंटरवर्टेब्रल डिस्क (आईवीडी) अध: पतन (आइडी), सूजन और ऊतक क्षरण की विशेषता वाली स्थिति,एलबीपी 6,7का एक प्रमुख कारण है। विशेष रूप से, आइडी को आईवीडी के एक्सट्रासेलुलर मैट्रिक्स (ईसीएम) के धीरे-धीरे विकसित होने वाले टूटने की विशेषता है, जो कई कारकों से प्रेरित और ट्रिगर होता है जो त्वरित विकृति, न्यूरोलॉजिकल विकारों और अंततः विकलांगता का कारण बनता है। इसके अलावा, आइडी प्रोइनफ्लेमेटरी साइटोकिन्स, बदल रीढ़ बायोमैकेनिक्स, एंजियोजेनेसिस और तंत्रिका अंतर्वृद्धि की रिहाई से जुड़ा हुआ है, जो दर्द सनसनी को बढ़ाता है, पूरी तरह से क्रोनिक एलबीपी (सक्रिय डिस्कोथंडी)6,8का कारण बनता है। आज तक, उपचार विकल्पों में आसन्न कशेरुकी के डिस्केक्टॉमी और बाद में संलयन, आईवीडी कृत्रिम अंग का प्रत्यारोपण, या गैर-शल्य चिकित्सा दृष्टिकोण, जैसे गैर-स्टेरॉयड विरोधी भड़काऊ दवाएं, ओपिओइड, औरआइडी 9वाले रोगियों के लिए मांसपेशियों में आराम करने वाले शामिल हैं। दोनों वर्तमान मानक चिकित्सीय विकल्प, शल्य चिकित्सा और गैर शल्य चिकित्सा, केवल आंशिक रूप से प्रभावी है और अंतर्निहित जैविक समस्या9,10को संबोधित करने में विफल रहे हैं । प्रारंभिक चरण अपक्षयी डिस्क रोग एक प्रारंभिक भड़काऊ ऊतक प्रतिक्रिया की विशेषता है, विशेष रूप से ट्यूमर परिगलन कारक-अल्फा (टीएनएफ-अल्फा) अभिव्यक्ति11में वृद्धि। ये प्रारंभिक डिस्क परिवर्तन मुख्य रूप से डिस्क वास्तुकला को बाधित किए बिना सेलुलर स्तर पर होते हैं और पहले12समर्थक भड़काऊ स्थितियों के तहत पोषण की कमी से नकल की जा सकती थी। इसलिए, इन पतन तंत्रों की जांच करने और उपयुक्त चिकित्सीय लक्ष्यों को खोजने के लिए वीवो स्थिति का सटीक अनुकरण महत्वपूर्ण है। इसके अतिरिक्त, आणविक गुणों के इन सिमुलेशन के लिए, डिस्क का यांत्रिक लोडिंग वातावरण आईवीडी के पैथोलॉजिकल और शारीरिक परिवर्तनों में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। नतीजतन, इन दृष्टिकोणों के संयोजन से हमें वीवो में आईवीडी के जटिल माइक्रोएनवायरमेंट की नकल करने के लिए एक कदम आगे लाया जा सकेगा । वर्तमान में हमारे ज्ञान के सर्वश्रेष्ठ करने के लिए समर्थक भड़काऊ और पोषण सेटिंग के साथ गतिशील लोडिंग के पहलू पर विचार करने वाले कोई अध्ययन नहीं हैं।
हालांकि बड़े पशु मॉडल वीवो इंटरैक्शन में प्रासंगिक संभावित की जांच की अनुमति देते हैं, वे महंगे होते हैं और गहन काम करते हैं। इसके अलावा, चूंकि अनुसंधान में पशु मॉडलों का उपयोग लंबे समय से विवाद का विषय रहा है, इसलिए महत्वपूर्ण शोध प्रश्नों के उत्तर देने के लिए आवश्यक पशुओं की संख्या में कमी काफी रुचि है । अंत में, आईवीडी अनुसंधान13,14में आइडी की नकल करने के लिए वर्तमान में कोई आदर्श पशु मॉडल नहीं है। इसलिए, आइडी और संबद्ध भड़काऊ और अपक्षयी प्रक्रियाओं का अनुकरण करने के लिए एक अंग संस्कृति मॉडल जैसे लागत प्रभावी और विश्वसनीय प्रतिस्थापन स्थापित करना आवश्यक है। हाल ही में, प्रारंभिक चरण के इंटरवर्टेब्रल डिस्क रोग का अनुकरण करने के लिए एक प्रोइनफ्लेमेटरी और अपक्षयी अंग संस्कृति मॉडल की स्थापना पर वर्तमान प्रोटोकॉल के आवेदन ने हमें आइडी अंग संस्कृति15में विरोधी भड़काऊ दवाओं के प्रभाव की जांच करने की अनुमति दी।
यहां, हम वर्णन करते हैं कि गोजातीय इंटरवर्टेब्रल डिस्क कैसे प्राप्त करें और ट्यूमर परिगलन कारक-अल्फा (टीएनएफ-α) के प्रत्यक्ष इंट्राडिस्कल इंजेक्शन के कारण एक कैटाबोलिक और प्रोइनफ्लेमेटर माइक्रोएनवायरमेंट के माध्यम से प्रारंभिक चरण की आइडी की स्थिति को प्रेरित करें और कम पोषक मध्यम परिस्थितियों में बायोरिएक्टर में अपक्षयी लोडिंग करें। चित्रा 1 प्रायोगिक मॉडल को दिखाता है और अपक्षयी और शारीरिक लोडिंग स्थितियों का अनुकरण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले बायोरिएक्टर को दिखाता है।
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62100/62100fig01.jpg"> चित्र 1:प्रायोगिक सेटअप का चित्रण। एक:गोजातीय पूंछ; बी:विच्छेदित गोजातीय इंटरवर्टेब्रल डिस्क; सी:डिस्क का संस्कृति माध्यम के साथ एक अच्छी तरह से प्लेट में स्थानांतरित करना; घ:एक बायोरिएक्टर में सिमुलेशन लोड करना; ई:इंट्राडिस्कल इंजेक्शन तकनीक; एफ:वितरण प्रकट करने के लिए पीबीएस/ट्राइपैन ब्लू डाई के इंजेक्शन के बाद आईवीडी । आइडी: इंटरवर्टेब्रल डिस्क डिजनरेशन। <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62100/62100fig01large.jpg" target="_blank">कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।</a>

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>1-Bromo-3-chloropropane(BCP)</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, USA</td>
			<td>B9673</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ascorbate-2-phosphate</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, USA</td>
			<td>A8960</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Band saw</td>
			<td>Exakt Apparatebau, Norderstedt, Germany</td>
			<td>model 30/833</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine</td>
			<td>Munndipharma, Frankfurt, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bovine IL-8 Do.it-Yourself ELISA</td>
			<td>Kingfisher Biotech, St. Paul, USA</td>
			<td>DIY1028B-003</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corning ITS Premix</td>
			<td>Corning Inc., New York, USA</td>
			<td>354350</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM high glucose</td>
			<td>Gibco by life technologies, Carlsbad, USA</td>
			<td>10741574</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DMEM low glucose</td>
			<td>Gibco by life technologies, Carlsbad, USA</td>
			<td>11564446</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ethanol for molecular biology</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, USA</td>
			<td>09-0851</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fetal Bovine Serum (FBS)</td>
			<td>Gibco by life technologies, Carlsbad, USA</td>
			<td>A4766801</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Non-essential amino acid solution</td>
			<td>Gibco by life technologies, Carlsbad, USA</td>
			<td>11140050</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Penicillin/Streptomycin(P/S)</td>
			<td>gibco by life technologies, Carlsbad, USA</td>
			<td>11548876</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffer Solution, tablet</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, USA</td>
			<td>P4417</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pronase</td>
			<td>Sigma-Aldrich, St. Louis, USA</td>
			<td>10165921001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Primocin</td>
			<td>InvivoGen, Sandiego, USA</td>
			<td>ant-pm-05</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pulsavac Jet Lavage System</td>
			<td>Zimmer, IN,USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TissueLyser II</td>
			<td>Quiagen, Venlo, Netherlands</td>
			<td>85300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Streptavidinn-HRP</td>
			<td>Kingfisher Biotech, St. Paul, USA</td>
			<td>AR0068-001</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Superscript VILO</td>
			<td>Invitrogen by life Technologies, Carlsbad, USA</td>
			<td>10704274</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>cDNA Synthesis Kit</td>
			<td>Applied Biosystems by life technologies</td>
			<td>10400745</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TaqMan Universal Master Mix</td>
			<td>Applied Biosystems by life technologies</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TNF-alpha, recombinant human protein</td>
			<td>R&#38;D systems, Minnesota, USA</td>
			<td>210-TA-005</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TRI Reagent</td>
			<td>Molecular Research Center, Cincinnati, USA</td>
			<td>TR 118</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tris-EDTA buffer solution</td>
			<td>sigma-Aldrich, St. Louis, USA</td>
			<td>93283</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gene bIL-6</td>
			<td>Applied Biosystems by life technologies</td>
			<td>Custom made probes</td>
			<td>Primer fw (5&#8242;&#8211;3&#8242;) TTC CAA AAA TGG AGG AAA AGG A 
			Primer rev (5&#8242;&#8211;3&#8242;) TCC AGA AGA CCA GCA GTG GTT 
			Probe (5&#8242;FAM/3&#8242;TAMRA) CTT CCA ATC TGG GTT CAA TCA GGC GATT</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gene bIL8</td>
			<td>Applied Biosystems by life technologies</td>
			<td>Bt03211906_m1</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gene bTNF-alpha</td>
			<td>Applied Biosystems by life technologies</td>
			<td>Custom made probes</td>
			<td>Primer fw (5&#8242;&#8211;3&#8242;) CCT CTT CTC AAG CCT CAA GTA ACA A 
			Primer rev (5&#8242;&#8211;3&#8242;) GAG CTG CCC CGG AGA GTT 
			Probe (5&#8242;FAM/3&#8242;TAMRA) ATG TCG GCT ACA ACG TGG GCT ACC G</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>GENE bIL1beta</td>
			<td>Applied Biosystems by life technologies</td>
			<td>Custom made probes</td>
			<td>Primer fw (5&#8242;&#8211;3&#8242;) TTA CTA CAG TGA CGA GAA TGA GCT GTT 
			Primer rev (5&#8242;&#8211;3&#8242;) GGT CCA GGT GTT GGA TGC A 
			Probe (5&#8242;FAM/3&#8242;TAMRA) CTC TTC ATC TGT TTA GGG TCA TCA GCC TCA A</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>RPLP0</td>
			<td>Applied Biosystems by life technologies</td>
			<td>Bt03218086_m1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a proinflammatory, degenerative organ culture model to simulate early-stage intervertebral disc disease.

रोगसूचक इंटरवर्टेब्रल डिस्क (आईवीडी) डिजनरेशन (आइडी) एक प्रमुख सामाजिक आर्थिक बोझ है और सूजन और ऊतक क्षरण की विशेषता है। कारक चिकित्सा की कमी के कारण, इस रोग की प्रगति में शामिल तंत्र का अध्ययन करने, चिकित्सीय लक्ष्यों को खोजने और पशु मॉडलों की आवश्यकता को कम करने के लिए अभिनव प्रायोगिक अंग संस्कृति मॉडलों की तत्काल आवश्यकता है । हम यहां एक उपन्यास, त्रि-आयामी अंग संस्कृति मॉडल प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं जो प्रोइंफ्लेमेटरी और कैटाबोलिक माइक्रोएनवायरमेंट की नकल करते हैं, जो आइडी के दौरान मौजूद है। 
प्रारंभ में, गोजातीय कौडल आईवीडी को ऊतक संस्कृति माध्यम में विच्छेदित, साफ और सुसंस्कृत किया गया था। डायनेमिक फिजियोलॉजिकल या पैथोलॉजिकल लोडिंग को प्रति दिन 2 घंटे के लिए कस्टम-मेड बायोरिएक्टर में लागू किया गया था। आईवीडी को चार दिनों के लिए एक नियंत्रण समूह (उच्च ग्लूकोज माध्यम, शारीरिक लोडिंग, फॉस्फेट-बफर खारा इंजेक्शन) और एक पैथोलॉजिकल समूह (कम ग्लूकोज माध्यम, रोग लोडिंग, ट्यूमर परिगलन कारक-अल्फा इंजेक्शन) को सौंपा गया था। वातानुकूलित अंग संस्कृति मीडिया के आईवीडी और एंजाइम से जुड़े इम्यूनोसोर्बेंट परख की एकत्र नाभिक लुगद कोशिकाओं से जीन अभिव्यक्ति विश्लेषण किया गया था। 
हमारे डेटा ने नियंत्रण समूह की तुलना में पैथोलॉजिकल समूह में लोड होने के बाद भड़काऊ मार्कर और कम डिस्क हाइट्स की उच्च अभिव्यक्ति का पता चला। यह प्रोटोकॉल आईवीडी सूजन और पतन का अनुकरण करने के लिए विश्वसनीय है और इसके आवेदन दायरे को व्यापक बनाने के लिए आगे विस्तार किया जा सकता है।

टीएनएफ-α इंजेक्शन के साथ संयुक्त कम ग्लूकोज माध्यम में अपक्षयी लोडिंग के कारण संस्कृति के 4 दिनों(चित्रा 2)के बाद एनपी कोशिकाओं में शारीरिक नियंत्रण समूह की तुलना में प्रोइनफ्लेमेटरी मार्क?...

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A Proinflammatory, Degenerative Organ Culture Model to Simulate Early-Stage Intervertebral Disc Disease.

यह प्रोटोकॉल प्रारंभिक चरण के इंटरवर्टेब्रल डिस्क डिजनरेशन का अनुकरण करने के लिए प्रोइनफ्लेमेटरी, अपक्षयी गोजातीय अंग संस्कृति का एक उपन्यास प्रयोगात्मक मॉडल प्रस्तुत करता है।

प्रारंभिक चरण के इंटरवर्टेब्रल डिस्क रोग का अनुकरण करने के लिए एक प्रोइनफ्लेमेटरी, अपक्षयी अंग संस्कृति मॉडल।

Symptomatic intervertebral disc (IVD) degeneration (IDD) is a major socioeconomic burden and is characterized by inflammation and tissue degradation. Due ...

प्रोटोकॉल का उद्देश्य पशु मॉडलों की आवश्यकता के बिना अपने रोगविज्ञान की जांच करने के लिए इंटरवर्टेब्रल डिस्क डिजनरेशन की वीवो स्थितियों में अनुकरण करना है। इन विट्रो सेल संस्कृति की तुलना में, बायोरिएक्टर अंग संस्कृति तकनीक एक नियंत्रणीय और प्रजनन संस्कृति स्थिति की आपूर्ति के अलावा अपने देशी जैविक और बायोमैकेनिकल माइक्रोएनवायरमेंट में कोशिकाओं को बनाए रखती है। सतह पर गंदगी और बालों को हटाने के लिए नल के पानी के साथ पूरी गोजातीय पूंछ को अच्छी तरह से धोने के साथ शुरू करें, फिर सतह को कीटाणुरहित करने के लिए 10 मिनट के लिए 1% बीटाडीन समाधान में पूंछ विसर्जित करें।इंटरवर्टेब्रल डिस्क, या आईवीडी की पहचान को सुविधाजनक बनाने के लिए कौडल रीढ़ से नरम ऊतक को हटाने के लिए स्केलपेल संख्या 20 का उपयोग करें। हड्डी हटाने वाले प्लियर के साथ कशेरुकी की स्पिनस और ट्रांसवर्स प्रक्रियाओं को हटा दें। व्यक्तिगत गति खंडों को प्राप्त करने के लिए प्रत्येक कशेरुकी शरीर के बीच के माध्यम से हड्डी चिमटा के साथ ट्रांसवर्सली कटें, फिर एकत्र गति खंडों को रिंगर के समाधान में गीली धुंध के साथ पेट्री डिश में रखें।गति खंडों को धीरे-धीरे स्थानांतरित करके कशेरुकी में आईवीडी का पता लगाएं, फिर बोनी एंड प्लेट के उत्तल पक्ष को छूकर और खोजकर विकास प्लेट के स्थान की पहचान करें। रिंगर के समाधान के साथ बैंडसॉ के ब्लेड को ठंडा करें और इसका उपयोग आईवीडी की विकास प्लेट में दो समानांतर कटौती करने के लिए करें, प्रत्येक तरफ एक। आईवीडी को रिंगर के समाधान के साथ गीले स्वच्छ धुंध के साथ एक साफ पेट्री डिश में स्थानांतरित करें।स्केलपेल ब्लेड का उपयोग करके कशेरुकी शरीर और विकास प्लेट को कुरेदना, अंत प्लेट को बरकरार छोड़ दें। लोडिंग प्रक्रिया के लिए दो सतहों को सपाट और समानांतर रखें और रिंगर के समाधान के साथ गीले धुंध के साथ एक ताजा पेट्री डिश में स्क्रैप किए गए आईवीडी स्थानांतरित करें। एक कैलिपर के साथ डिस्क ऊंचाई और व्यास को मापें, फिर जेट लावेज सिस्टम का उपयोग करके रिंगर के समाधान के साथ कशेरुकी हड्डी में रक्त के थक्के को साफ करें।पीबीएस में कीटाणुरहित आईवीडी और 15 मिनट तक मिलाने के साथ 10% पेनिसिलिन स्ट्रेप्टोमाइसिन। पीबीएस और 1% पेनिसिलिन स्ट्रेप्टोमाइसिन के साथ उच्च एकाग्रता एंटीबायोटिक दवाओं को कुल्ला। आईवीडी संस्कृति माध्यम के पांच मिलीलीटर वाले आईवीडी कक्षों में डिस्क स्थानांतरित करें और उन्हें बायोरिएक्टर प्रणाली में 85% आर्द्रता और 5% कार्बन डाइऑक्साइड के साथ 37 डिग्री सेल्सियस पर इनक्यूबेटर के साथ रखें।प्रायोगिक समूहों के अनुसार विभिन्न लोडिंग शर्तों को बनाए रखते हुए बायोरिएक्टर प्रणाली के भीतर चार दिनों के लिए डिस्क को संस्कृति। शारीरिक नियंत्रण समूह में, 0.02 से 0.2 मेगापास्कल और प्रति दिन दो घंटे के लिए 0.2 हर्ट्ज के लोडिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके उच्च ग्लूकोज माध्यम के साथ आईवीडी को संस्कृति दें। पैथोलॉजिकल ग्रुप में, 0.32 से 0.5 मेगापास्कल के लोडिंग प्रोटोकॉल का उपयोग करके कम ग्लूकोज माध्यम वाले आईवीडी और प्रति दिन दो घंटे के लिए पांच हर्ट्ज को संस्कृति दें।लोडिंग प्रक्रियाओं के बीच, आईवीडी को छह-अच्छी प्लेटों में रखें, जिसमें आईवीडी संस्कृति माध्यम के सात मिलीलीटर मुफ्त सूजन वसूली के लिए हैं। मुफ्त सूजन अवधि के बाद और प्रायोगिक अवधि के लिए गतिशील लोडिंग के बाद एक कैलिपर के साथ डिस्क ऊंचाई दैनिक मापें। पहले दिन पहले गतिशील लोडिंग चक्र के बाद, सीधे एक पेट्री डिश में आईवीडी को ऊर्ध्वाधर स्थिति में रखें और उन्हें चिमटी के साथ स्थिर करें।पैथोलॉजिकल समूह के आईवीडी में लगभग 70 माइक्रोलीटर प्रति मिनट की गति से धीरे-धीरे 30 गेज इंसुलिन सुई के साथ पुनः संयोजन टीएनएफ-अल्फा इंजेक्ट करें। इंजेक्शन लगाने के बाद, सिरिंज को आधे रास्ते से पीछे खींचें और एक वैक्यूम बनाने के लिए प्लंजर खींचें जो इंजेक्शन समाधान को लीक होने से रोकता है, फिर सिरिंज को पूरी तरह से आईवीडी से हटा दें। सीमित पोषण आपूर्ति और एक टीएनएफ-अल्फा इंजेक्शन के साथ संयुक्त अपक्षयी लोडिंग ने संस्कृति के चार दिनों के बाद एनपी ऊतक में छह और इंटरल्यूकिन आठ समर्थक भड़काऊ मार्कर इंटरल्यूकिन की जीन अभिव्यक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि की ।वातानुकूलित माध्यम में इंटरल्यूकिन आठ प्रोटीन रिलीज ने दो दिन और चार दिन पैथोलॉजिकल ग्रुप में उल्लेखनीय वृद्धि दिखाई । लोडिंग के बाद डिस्क ऊंचाई में कमी शारीरिक समूह की तुलना में रोग समूह में अधिक थी, और मतभेद एक दिन की तुलना में दो और तीन दिनों के बाद अधिक स्पष्ट थे, जो अपक्षयी और भड़काऊ स्थितियों के प्रगतिशील प्रभाव का संकेत देते हैं। प्रजनन IVD पूरे अंग संस्कृति मॉडल के लिए एक मानकीकृत विच्छेदन तकनीक महत्वपूर्ण है।वीवो बायोमैकेनिकल स्थितियों में विभिन्न अनुकरण करने के लिए आईवीडी पर शारीरिक और अपक्षयी लोडिंग लागू करने के लिए एक बायोरिएक्टर की आवश्यकता होती है। इस तकनीक को मानव आईवीडी एक्सप्लांट पर लागू किया जा सकता है जो उच्च नैदानिक प्रासंगिकता का है। यह प्रारंभिक चरण डिस्क अध: पतन पर प्रभावी उपचार विकसित करने के लिए एक उपन्यास प्रीक्लिनिकल मॉडल है।

Research

JoVE Journal

Medicine

Murine Corneal Transplantation: A Model to Study the Most Common Form of Solid Organ Transplantation

Murine प्रत्यारोपण: ठोस अंग प्रत्यारोपण के सबसे आम रूप अध्ययन के लिए एक मॉडल

Corneal transplantation is the most common form of organ transplantation in the United States with between 45,000 and 55,000 procedures performed each ...

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

Method of Isolated Ex Vivo Lung Perfusion in a Rat Model: Lessons Learned from Developing a Rat EVLP Program

पृथक करने की विधि<em&gt; पूर्व vivo</emएक चूहे मॉडल में&gt; फेफड़े छिड़काव: एक चूहा EVLP कार्यक्रम के विकास से सबक सीखा

The number of acceptable donor lungs available for lung transplantation is severely limited due to poor quality. Ex-Vivo Lung Perfusion (EVLP) has allowed ...

A Model to Simulate Clinically Relevant Hypoxia in Humans

एक मॉडल मनुष्यों में चिकित्सकीय प्रासंगिक हाइपोक्सिया अनुकरण

In case of apnea, arterial partial pressure of oxygen (pO2) decreases, while partial pressure of carbon dioxide (pCO2) increases. To avoid damage to ...

Ovine Lumbar Intervertebral Disc Degeneration Model Utilizing a Lateral Retroperitoneal Drill Bit Injury

ओवेन लूम्बर इंटरवरटेब्रल डिस्क डिगेंरनेशन मॉडल एक पार्श्व Retroperitoneal ड्रिल बिट चोट का उपयोग

Intervertebral disc degeneration is a significant contributor to the development of back pain and the leading cause of disability worldwide. Numerous ...

A Cell Culture Model of Resistance Arteries

प्रतिरोध धमनियों का एक सेल संस्कृति मॉडल

The myoendothelial junction (MEJ), a unique signaling microdomain in small diameter resistance arteries, exhibits localization of specific proteins and ...

A Protocol to Acquire the Degenerative Tenocyte from Humans

मानव से अपक्षयी Tenocyte प्राप्त करने के लिए एक प्रोटोकॉल

Tendinopathy, a painful condition that develops in response to tendon degeneration, is on the rise in the developed world due to increasing physical ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

माउस के Isometric सिकुड़ना माप Mesenteric धमनी का उपयोग तार Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...

Ex Vivo Corneal Organ Culture Model for Wound Healing Studies

पूर्व Vivo Corneal अंग संस्कृति मॉडल के लिए घाव भरने की पढ़ाई

The cornea has been used extensively as a model system to study wound healing. The ability to generate and utilize primary mammalian cells in two ...

A Porcine Corneal Endothelial Organ Culture Model Using Split Corneal Buttons

एक Porcin Corneal Endothelial अंग संस्कृति मॉडल विभाजन Corneal बटन का उपयोग

Experimental research on corneal endothelial cells is associated with several difficulties. Human donor corneas are scarce and rarely available for ...

A Rat Lung Transplantation Model of Warm Ischemia/Reperfusion Injury: Optimizations to Improve Outcomes

गर्म इस्केमिया / रीपरफ्यूजन चोट का एक चूहा फेफड़े प्रत्यारोपण मॉडल: परिणामों में सुधार के लिए अनुकूलन

From our experience with rat lung transplantation, we have found several areas for improvement. Information in the existing literature regarding methods ...