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

이 작품은 AO 재단과 AOSpine 인터내셔널에 의해 지원되었다. 바박 사라비는 독일 척추 재단과 독일 골관절염 재단으로부터 펠로우십 지원을 받았다. 게르노 랭은 고급 임상의 과학자를위한 베르타 - 오텐슈타인 프로그램에 의해 지원되었다, 의학 학부, 프라이부르크 대학, 독일.

실험은 현지 아바토이르로부터 얻은 소 꼬리를 사용하여 수행하였다. 현재 연구에 사용되는 생물학적 물질은 식품 체인에서 채취되며 스위스 및 유럽 법에 윤리적 승인을 필요로하지 않습니다.
1. 소 추간판 해부
<ol><li>수돗물로 꼬리 전체를 철저히 헹구어 표면의 먼지와 머리카락을 제거합니다. 참고: 손상되지 않은 말단을 사용하면 꼬리당 최대 9개의 IVD(미주 1-9)를 IVDs?...

<ol>
	<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. 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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. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lumbar+Degenerative+Disease+Part+1:+Anatomy+and+Pathophysiology+of+Intervertebral+Discogenic+Pain+and+Radiofrequency+Ablation+of+Basivertebral+and+Sinuvertebral+Nerve+Treatment+for+Chronic+Discogenic+Back+Pain:+A+Prospective+Case+Series+and+Review+of+Literature.">Lumbar Degenerative Disease Part 1: Anatomy and Pathophysiology of Intervertebral Discogenic Pain and Radiofrequency Ablation of Basivertebral and Sinuvertebral Nerve Treatment for Chronic Discogenic Back Pain: A Prospective Case Series and Review of Literature.</a> International Journal of Molecular Sciences. 21 (4), 1483 (2020).</li><li>Adams, M. A., Roughley, P. 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. 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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>

우리는 여기에 퇴행성 및 염증 성 IVDD를 시뮬레이션하는 상세한 프로토콜을 제공했다. 이 프로토콜은 디스크에 파괴적인 효과로 이어지는 염증 경로의 상세한 검사를 신청할 수 있습니다. 더욱이, 프로토콜은 질병의 진행에 관련시키는 유망한 치료 표적을 결정하는 것을 도울 수 있습니다.
최근에는 인간 재조합 TNF-α 소와 인간 NP세포(21)의염증을 유발할 수 ...

요통(LBP)은 모든 연령대의 개인에게 영향을 미칠 수 있으며 전 세계적으로 장애의 주요원인인 1,2,3. LBP와 관련된 총 비용은연간4,5를초과합니다. 염증 및 조직 분해를 특징으로 하는 질환인 증상 추간판(IVD) 변성(IDD)은 LBP6,7의주요 원인이다. 구체적으로, IDD는 IVD의 세포외 매트릭스(ECM)의 점진적으로 진화하는 고장을 특징으로 하며, 가속병리학, 신경장애 및 결국 장애로 이어지는 여러 요인에 의해 유도되고 유발된다. 더욱이, IDD는 염증성 사이토카인의 방출과 연관되어, 변경된 척추 생체역학, 혈관신생 및 신경성장, 통증 감각을 증가시켜 만성 LBP(활성 디스코파시증)6,8을유발한다. 현재까지, 치료 옵션은 인접한 척추의 내분 및 후속 융합, IVD 보철물의 이식, 또는 비스테로이드 항염증제 약물, 오피오이드 및 IDD9환자를 위한 근육 이완제와 같은 비수술적 접근법을 포함한다. 현재 표준 치료 옵션, 외과 및 비 수술, 부분적으로 효과적이며 근본적인 생물학적 문제를 해결하지 못합니다9,10. 초기 단계 퇴행성 디스크 질환은 초기 염증 조직 반응, 특히 종양 괴사 인자-알파(TNF-alpha)발현(11)의증가를 특징으로 한다. 이러한 초기 디스크 변화는 주로 디스크 아키텍처를 방해하지 않고 세포 수준에서 발생하며 이전에 는 염증성 조건12에서영양 결핍에 의해 모방 될 수 있습니다. 따라서 이러한 변성 메커니즘을 조사하고 적절한 치료 목표를 찾기 위해 생체 내 상황을 정밀하게 시뮬레이션하는 것이 중요하다. 또한 이러한 분자 특성 시뮬레이션에 대해 디스크의 기계적 적재 환경은 IVD의 병리학적 및 생리적 변화에 중요한 역할을 합니다. 따라서 이러한 접근 방식을 결합하면 생체 내에서 IVD의 복잡한 미세 환경을 모방하기 위해 한 걸음 앞으로 나아갈 수 있습니다. 현재 우리의 지식의 최선을 프로 염증 및 영양 설정과 함께 동적 로딩의 측면을 고려 하는 연구는 없습니다.
대형 동물 모델은 생체 내 상호 작용에서 잠재적 인 관련조사를 허용하지만 비용이 많이 들고 집약적입니다. 더욱이, 연구에서 동물 모델의 사용은 오랫동안 논쟁의 문제이기 때문에 중요한 연구 질문에 대답하는 데 필요한 동물의 수가 감소하는 것은 큰 관심사입니다. 마지막으로, 현재 IVD 연구13,14에서IDD를 모방하는 이상적인 동물 모델은 없습니다. 따라서 IDD 및 관련 염증 및 퇴행성 공정을 시뮬레이션하기 위해 장기 배양 모델과 같은 비용 효율적이고 신뢰할 수 있는 대체품을 확립할 필요가 있다. 최근에는 초기 단계 추간판 질환을 시뮬레이션하기 위해 염증성 및 퇴행성 장기 배양 모델의 확립에 관한 본 프로토콜의 적용을 통해 IDD 장기배양(15)에서항염증제의 효과를 조사할 수 있게 되었다.
여기서, 우리는 소 간장 디스크를 얻고 종양 괴사 인자-알파 (TNF-α)의 직접 무분별한 주입에 의한 이화 및 염증성 미세 환경을 통해 초기 단계 IDD의 상태를 유도하고 낮은 영양 중간 조건하에서 생물 반응기에서 퇴행성 적재하는 방법을 설명합니다. 도 1은 실험 모델을 나타내고 퇴행성 및 생리적 적재 조건을 시뮬레이션하는 데 사용되는 생물 반응기를 보여줍니다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/62100/62100fig01.jpg"> 그림 1: 실험 설정의 그림입니다. A: 소 꼬리; B: 해부된 소 상호 디스크; C: 문화 배지가 있는 잘 플레이트에 디스크를 전송; D: 생물 반응기에서 시뮬레이션을 적재; E: 무내 분사 기술; F: PBS/트라이판 블루 염료를 주입한 후 IVD가 분포를 드러냅니다. IDD: 추간판 변성. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/62100/62100fig01large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</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.

증상 간무성 디스크(IVD) 변성(IDD)은 사회경제적 부담이 주요이며 염증 및 조직 저하를 특징으로 합니다. 인과 치료의 부족으로 인해 질병의 진행에 관련된 메커니즘을 연구하고 치료 목표를 찾고 동물 모델의 필요성을 줄이기 위한 혁신적인 실험 기관 배양 모델이 절실히 필요합니다. 우리는 여기에 IDD 동안 존재하는 염증성 및 이발성 미세 환경을 모방하는 새로운 3 차원 장기 배양 모델 프로토콜을 제시합니다. 
처음에, 소 caudal IVDs는 조직 배양 배지에서 해부, 청소 및 배양되었다. 동적 생리학적 또는 병리학적 적재는 하루에 2시간 동안 맞춤형 생물반응기에서 적용되었다. IVDs는 4일 동안 대조군(고포도당 배지, 생리적 적재, 인산염 완충식염 주입) 및 병리학적 군(저포도당 배지, 병리학 적재, 종양 괴사 인자-알파 주입)에 할당되었다. 조절된 장기 배양 배지의 효소 연계 면역소벤트 분석의 수집된 핵 펄포서스 세포로부터의 유전자 발현 분석이 수행되었다. 
우리의 데이터는 대조군에 비해 병리학 적 단에 적재 한 후 염증 성 마커의 높은 발현과 감소 된 디스크 높이를 밝혔다. 이 프로토콜은 IVD 염증 및 변성을 시뮬레이션할 수 있으며 적용 범위를 넓히기 위해 더욱 확장될 수 있습니다.

TNF-α 주입과 결합된 저포도당 배지의 퇴행성 적재는 4일간의 배양 후 NP 세포의 생리적 대조군에 비해 염증성 마커 인터류키 6(IL-6) 및 인터류키닌 8(IL-8)의 유전자 발현이 현저한 증가를일으켰다(도 2). 대조적으로, 우리는 NP 세포에서 염증 유전자 인터류인 1β (IL-1β) 및 TNF-α 대한 중요한 변화를 관찰하지 않았다 (데이터는 도시되지 않음). 더욱이, 퇴행성 배양 조건은 AF 세포?...

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

이 프로토콜은 초기 단계 무척추 디스크 퇴행성을 시뮬레이션하기 위해 염증, 퇴행성 소 장기 문화의 새로운 실험 모델을 제시합니다.

초기 단계 무척추 디스크 질환을 시뮬레이션하는 선동적이고 퇴행성 장기 문화 모델.

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

이 프로토콜은 동물 모델없이 병리 생리학을 조사하기 위해 추간판 변성의 생체 내 상태를 시뮬레이션하는 것을 목표로합니다. 체외 세포 배양과 비교하여, 생물 반응기 장기 배양 기술은 제어 가능하고 재현 가능한 배양 조건의 공급 이외에 그들의 토착 생물학 및 생물 기계적 미세 환경에서 세포를 유지합니다. 표면에 먼지와 머리카락을 제거하기 위해 수돗물로 전체 소 꼬리를 완전히 헹구는 것으로 시작한 다음 1 % 베타 딘 용액으로 꼬리를 10 분 동안 담그면 표면을 소독하십시오.두근 두근 번호(20)를 사용하여 코달 척추에서 연조직을 제거하여 추간판 또는 IVD의 식별을 용이하게 한다. 뼈 제거 펜치로 척추의 가시 및 횡방향 공정을 제거합니다. 각 척추 몸의 중간을 통해 뼈 펜치와 반대로 잘라 개별 모션 세그먼트를 얻은 다음 링거의 용액에 젖은 거즈와 페트리 접시에 수집 된 모션 세그먼트를 넣습니다.운동 세그먼트를 부드럽게 이동하여 척추에 IVD를 찾은 다음 뼈 끝 판의 볼록한 면을 만지고 찾아서 성장 판의 위치를 식별합니다. 링거의 용액으로 밴드톱의 블레이드를 식히고 IVDs의 성장 판에 두 개의 병렬 컷을 만드는 데 사용합니다. 링거의 용액에 젖은 깨끗한 거즈와 깨끗한 페트리 접시에 IVDs를 전송합니다.메스 블레이드를 사용하여 척추 몸체와 성장 판을 긁어 최종 플레이트를 그대로 둡니다. 두 표면을 평평하게 배치하고 로딩 절차를 위해 긁힌 IVD를 링거의 용액에 젖은 거즈가 있는 신선한 페트리 접시에 옮습니다. 캘리퍼로 디스크 높이와 직경을 측정한 다음 제트 라베이지 시스템을 사용하여 링거의 용액으로 척추 뼈의 혈전을 청소합니다.PBS에서 IVDs를 소독하고 15 분 동안 흔들어 10 % 페니실린 연쇄 절제술. PBS와 1%페니실린 연쇄 절제술로 고농도 항생제를 헹구는 다. IVD 배양 배지 의 5 밀리리터를 포함하는 IVD 챔버로 디스크를 전송하고 85 %의 습도와 5 %의 이산화탄소와 섭씨 37도에서 인큐베이터를 가진 생물 반응기 시스템에 배치합니다.실험군에 따라 상이한 하중 조건을 유지하여 생물반응기 시스템 내에서 4일 동안 디스크를 배양한다. 생리대조군에서는, 0.02~0.2메가파스칼및 0.2 헤르츠의 로딩 프로토콜을 이용하여 고혈당 배지를 가진 IVD를 하루 2시간 동안 배양한다. 병리학 적 그룹에서, 배양 IVDs 낮은 포도당 배지의 로딩 프로토콜을 사용하여 0.32 받는 르 0.5 메가 파스칼 및 5 헤르츠 하루 2 시간 동안.로딩 절차 사이에 IVD를 6웰 플레이트에 7밀리리터의 IVD 배양 배지를 놓아 무료 부종 회복을 합니다. 무료 붓기 후 및 실험 기간 동안 동적 로딩 후 캘리퍼로 매일 디스크 높이를 측정합니다. 첫날 첫 번째 동적 로딩 주기 후, 직접 수직 위치에 페트리 접시에 IVDs를 배치하고 트위저로 안정화.병리학 적 그룹의 IVD에 분당 약 70 마이크로 리터의 속도로 천천히 30 게이지 인슐린 바늘로 재조합 TNF-알파를 주입하십시오. 주입 후 주사기를 반쯤 뒤로 당기고 플런저를 당겨 주입된 용액이 누출되는 것을 방지하는 진공을 만든 다음 IVD에서 주사기를 완전히 제거합니다. 퇴행성 로딩은 제한된 영양 공급과 TNF-알파 주입과 결합하여 4일간의 배양 후 NP 조직에서 프로 염증 성 마커 인터류키 6 및 인터류키8의 유전자 발현이 현저한 증가를 일으켰습니다.인터류킨 8단백질 방출은 조건부 배지로 2일째와 4일째에 병리학군의 현저한 증가를 보였다. 적재 후 디스크 높이 감소는 생리군에 비해 병리학군에서 더 높았으며, 1일 대비 2일과 3일 후에 차이가 더 뚜렷하게 나타났다. 표준화된 해부 기술은 재현 가능한 IVD 전신 장기 배양 모델에 중요합니다.생체 반응기는 다양한 생체 내 생체 역학 조건을 시뮬레이션하기 위해 IVD에 생리적 및 퇴행성 적재를 적용해야 합니다. 이 기술은 높은 임상 관련성의 인간 IVD 이식에 적용될 수 있습니다. 초기 단계 디스크 변성에서 효과적인 치료법을 개발하기 위한 새로운 전임상 모델입니다.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

쥐의 각막 이식 : 고체 장기 이식의 가장 일반적인 형태를 연구하기위한 모델

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

연구

의학

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

고립의 방법<em&gt; 전의 VIVO</em쥐 모델에서&gt; 폐 관류 : 쥐 EVLP 프로그램 개발에서 교훈을

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

A 모델은 인간의 임상 관련 저산소증을 시뮬레이션하기

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

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

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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 ...

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온난 허혈/재관류 손상의 쥐 폐 이식 모델: 결과 개선을 위한 최적화

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