Name: development and evaluation of a rat model of full-thickness cartilage defects
Uploaded: 2023-05-19T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Development and Evaluation of a Rat Model of Full-Thickness Cartilage Defects at JoVE.com

تم دعم هذه الدراسة من قبل مؤسسة تشجيانغ للعلوم الطبيعية (رقم المنحة LQ20H270009) ، ومؤسسة العلوم الطبيعية في الصين (أرقام المنح 82074464 و 82104890) ، ومؤسسة تشجيانغ للعلوم الطبية الصينية التقليدية (أرقام المنح 2020ZA039 و 2020ZA096 و 2022ZB137) ومشروع علوم وتكنولوجيا الصحة الطبية التابع للجنة الصحة بمقاطعة تشجيانغ (رقم المنحة 2016KYA196).

تمت الموافقة على التجارب على الحيوانات من قبل لجنة المعايير والأخلاقيات الطبية بجامعة تشجيانغ للطب الصيني التقليدي ، والتي تتوافق مع التشريعات الصينية بشأن استخدام ورعاية المختبر. في الدراسة الحالية ، تم استخدام ذكور الفئران Sprague-Dawley (SD) البالغة من العمر 6 أسابيع والتي تزن 150-180 جم. تم الحص?...

<ol>
	<li>Zhang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chondrons+and+the+pericellular+matrix+of+chondrocytes.">Chondrons and the pericellular matrix of chondrocytes.</a> Tissue Engineering. Part B, Reviews. 21 (3), 267-277 (2015).</li><li>Correa, D., Lietman, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Articular+cartilage+repair:+Current+needs,+methods+and+research+directions.">Articular cartilage repair: Current needs, methods and research directions.</a> Seminars in Cell &amp; Developmental Biology. 62, 67-77 (2017).</li><li>Kuo, S. M., Wang, Y. J., Weng, C. L., Lu, H. E., Chang, S. J. <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+alginate+on+type+II+collagen+fibrillogenesis.">Influence of alginate on type II collagen fibrillogenesis.</a> Journal of Materials Science. Materials in Medicine. 16 (6), 525-531 (2005).</li><li>Li, 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=The+immune+microenvironment+in+cartilage+injury+and+repair.">The immune microenvironment in cartilage injury and repair.</a> Acta Biomaterialia. 140, 23-42 (2022).</li><li>Epanomeritakis, I. E., Lee, E., Lu, V., Khan, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+autologous+chondrocyte+and+mesenchymal+stem+cell+implants+for+the+treatment+of+focal+chondral+defects+in+human+knee+joints-A+systematic+review+and+meta-analysis.">The use of autologous chondrocyte and mesenchymal stem cell implants for the treatment of focal chondral defects in human knee joints-A systematic review and meta-analysis.</a> International Journal of Molecular Sciences. 23 (7), 4065 (2022).</li><li>Jiang, Y. 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=Cross-linking+methods+of+type+I+collagen-based+scaffolds+for+cartilage+tissue+engineering.">Cross-linking methods of type I collagen-based scaffolds for cartilage tissue engineering.</a> American Journal of Translational Research. 14 (2), 1146-1159 (2022).</li><li>Southworth, T. M., Naveen, N. B., Nwachukwu, B. U., Cole, B. J., Frank, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthobiologics+for+focal+articular+cartilage+defects.">Orthobiologics for focal articular cartilage defects.</a> Clinics in Sports Medicine. 38 (1), 109-122 (2019).</li><li>Chen, 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=Kindlin-2+promotes+chondrogenesis+and+ameliorates+IL-1beta-induced+inflammation+in+chondrocytes+cocultured+with+BMSCs+in+the+direct+contact+coculture+system.">Kindlin-2 promotes chondrogenesis and ameliorates IL-1beta-induced inflammation in chondrocytes cocultured with BMSCs in the direct contact coculture system.</a> Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2022, 3156245 (2022).</li><li>Richter, D. L., Schenck, R. C., Wascher, D. C., Treme, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Knee+articular+cartilage+repair+and+restoration+techniques:+A+review+of+the+literature.">Knee articular cartilage repair and restoration techniques: A review of the literature.</a> Sports Health. 8 (2), 153-160 (2016).</li><li>Tessaro, I., 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=Animal+models+for+cartilage+repair.">Animal models for cartilage repair.</a> Journal of Biological Regulators and Homeostatic Agents. 32 (6), 105-116 (2018).</li><li>Kim, J. E., Song, D. H., Kim, S. H., Jung, Y., Kim, S. J. <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+characterization+of+various+osteoarthritis+models+for+tissue+engineering.">Development and characterization of various osteoarthritis models for tissue engineering.</a> PLoS One. 13 (3), e0194288 (2018).</li><li>Mrosek, E. 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=Subchondral+bone+trauma+causes+cartilage+matrix+degeneration:+An+immunohistochemical+analysis+in+a+canine+model.">Subchondral bone trauma causes cartilage matrix degeneration: An immunohistochemical analysis in a canine model.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 14 (2), 171-178 (2006).</li><li>Ralphs, J. R., Benjamin, M., Thornett, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+and+matrix+biology+of+the+suprapatella+in+the+rat:+A+structural+and+immunocytochemical+study+of+fibrocartilage+in+a+tendon+subject+to+compression.">Cell and matrix biology of the suprapatella in the rat: A structural and immunocytochemical study of fibrocartilage in a tendon subject to compression.</a> Anatomical Record. 231 (2), 167-177 (1991).</li><li>Jin, 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=A+somatosensory+cortex+input+to+the+caudal+dorsolateral+striatum+controls+comorbid+anxiety+in+persistent+pain.">A somatosensory cortex input to the caudal dorsolateral striatum controls comorbid anxiety in persistent pain.</a> Pain. 161 (2), 416-428 (2020).</li><li>Zhanmu, O., Yang, X., Gong, H., Li, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paraffin-embedding+for+large+volume+bio-tissue.">Paraffin-embedding for large volume bio-tissue.</a> Scientific Reports. 10 (1), 12639 (2020).</li><li>Mankin, H. J., Dorfman, H., Lippiello, L., Zarins, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biochemical+and+metabolic+abnormalities+in+articular+cartilage+from+osteo-arthritic+human+hips.+II.+Correlation+of+morphology+with+biochemical+and+metabolic+data.">Biochemical and metabolic abnormalities in articular cartilage from osteo-arthritic human hips. II. Correlation of morphology with biochemical and metabolic data.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. American Volume. 53 (3), 523-537 (1971).</li><li>Levey, A. I., 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+light+and+electron+microscopic+procedure+for+sequential+double+antigen+localization+using+diaminobenzidine+and+benzidine+dihydrochloride.">A light and electron microscopic procedure for sequential double antigen localization using diaminobenzidine and benzidine dihydrochloride.</a> Journal of Histochemistry and Cytochemistry. 34 (11), 1449-1457 (1986).</li><li>Pace, M. 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=Neurobiology+of+pain.">Neurobiology of pain.</a> Journal of Cellular Physiology. 209 (1), 8-12 (2006).</li><li>Zhang, X., 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=Magnetic+nanocarriers+as+a+therapeutic+drug+delivery+strategy+for+promoting+pain-related+motor+functions+in+a+rat+model+of+cartilage+transplantation.">Magnetic nanocarriers as a therapeutic drug delivery strategy for promoting pain-related motor functions in a rat model of cartilage transplantation.</a> Journal of Materials Science. Materials in Medicine. 32 (4), 37 (2021).</li><li>Siebold, R., Suezer, F., Schmitt, B., Trattnig, S., Essig, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Good+clinical+and+MRI+outcome+after+arthroscopic+autologous+chondrocyte+implantation+for+cartilage+repair+in+the+knee.">Good clinical and MRI outcome after arthroscopic autologous chondrocyte implantation for cartilage repair in the knee.</a> Knee Surgery, Sports Traumatology, Arthroscopy. 26 (3), 831-839 (2018).</li><li>Katagiri, H., Mendes, L. F., Luyten, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Definition+of+a+critical+size+osteochondral+knee+defect+and+its+negative+effect+on+the+surrounding+articular+cartilage+in+the+rat.">Definition of a critical size osteochondral knee defect and its negative effect on the surrounding articular cartilage in the rat.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 25 (9), 1531-1540 (2017).</li><li>Farnham, M. S., Larson, R. E., Burris, D. L., Price, C. <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+mechanical+injury+on+the+tribological+rehydration+and+lubrication+of+articular+cartilage.">Effects of mechanical injury on the tribological rehydration and lubrication of articular cartilage.</a> Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials. 101, 103422 (2020).</li><li>Wu, 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=Lysophosphatidic+acid+mediates+fibrosis+in+injured+joints+by+regulating+collagen+type+I+biosynthesis.">Lysophosphatidic acid mediates fibrosis in injured joints by regulating collagen type I biosynthesis.</a> Osteoarthritis and Cartilage. 23 (2), 308-318 (2015).</li><li>Chu, C. R., Szczodry, M., Bruno, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Animal+models+for+cartilage+regeneration+and+repair.">Animal models for cartilage regeneration and repair.</a> Tissue Engineering. Part B, Reviews. 16 (1), 105-115 (2010).</li><li>Murphy, M. 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=Articular+cartilage+regeneration+by+activated+skeletal+stem+cells.">Articular cartilage regeneration by activated skeletal stem cells.</a> Natural Medicines. 26 (10), 1583-1592 (2020).</li></ol>

تصف هذه الدراسة نموذجا حيوانيا لمحاكاة عيوب الغضروف السريرية عن طريق حفر ثقوب في أخدود الفخذ للفئران (الشكل التكميلي 1). بعد إصابة الغضروف ، يتم تعزيز استثارة أو استجابة مستقبلات الألم المحيطية ، مما قد يؤدي إلى انخفاض في عتبة الألم وتعزيز الاستجابة للتحفيز18</sup...

الغضروف المفصلي هو نسيج شديد التمايز وكثيف يتكون من الخلايا الغضروفيةوالمصفوفة خارج الخلية 1. الطبقة السطحية للغضروف المفصلي هي شكل من أشكال الغضروف الزجاجي ، الذي يتميز بسطح أملس ، واحتكاك منخفض ، وقوة ومرونة جيدة ، وتحمل ممتاز للإجهاد الميكانيكي2. تتكون المصفوفة خارج الخلية من الكولاجين البروتيني والماء ، والكولاجين من النوع الثاني هو المكون الهيكلي الرئيسي للكولاجين ، حيث يمثل حوالي 90٪ من إجمالي الكولاجين3. نظرا لعدم وجود أوعية دموية أو أعصاب في أنسجة الغضاريف ، فإنه يفتقر إلى القدرة على الإصلاح الذاتي بعد الإصابة4. لذلك ، كانت عيوب الغضروف الناجمة عن الصدمة دائما مرضا مشتركا مستعصيا في العيادات. بالإضافة إلى ذلك ، يميل هذا المرض المشترك إلى إصابة الشباب ، ومعدل الإصابة العالمي آخذ في الارتفاع 5,6. مفصل الركبة هو الموقع الأكثر شيوعا لعيوب الغضروف ، والعيوب هنا مصحوبة بألم المفاصل ، وضعف المفاصل ، وتنكس الغضروف المفصلي ، مما يؤدي في النهاية إلى هشاشة العظام في الركبة (kOA) 7. عيوب الغضروف في مفصل الركبة تجلب أعباء اقتصادية وفسيولوجية للمرضى وتؤثر بشكل خطير على نوعية حياة المرضى8. يشكل هذا المرض تحديا سريريا كبيرا وعاجلا مع عدم وجود حلول وشيكة. حاليا ، الجراحة هي الدعامة الأساسية لعلاج عيوب الغضروف ، لكن نتائجها على المدى الطويل لا تزال غير مرضية9.
تؤدي عيوب الغضروف السريرية في النهاية إلى kOA ، وبالتالي ، تستخدم النماذج الحيوانية kOA بشكل شائع للدراسة المرضية لعيوب الغضروف وتطوير الأدوية. يعد إنشاء نماذج حيوانية أمرا مهما لفهم العملية الفيزيولوجية المرضية لإصلاح عيوب الغضروف ، والتي يمكن استخدامها لمراقبة تجديد الغضروف والتغيير بين الغضروف الليفي والغضروف الزجاجي10. ومع ذلك ، فإن النماذج الحيوانية الشائعة الاستخدام kOA ، مثل النماذج الجراحية لقطع الرباط الصليبي الأمامي (ACLT) ، وزعزعة استقرار الغضروف المفصلي الإنسي (DMM) ، واستئصال المبيض (OVX) ، و Hulth ، عادة ما تحتاج إلى نمذجة طويلة الأجل وتسمح فقط بالتقييمات المرضية والألم ، مما يشكل قيودا على كفاءة تطوير الأدوية11. إلى جانب النماذج الجراحية ، تؤدي النماذج الكيميائية ، مثل أحادي يودوأسيتات (MIA) وحقن غراء ، أيضا إلى عيوب في الغضروف ، ولكن لا يمكن إدارة درجة العيب بشكل جيد ، والظروف بعيدة عن الواقع السريري11. الاصطدام هو نهج آخر لنمذجة عيوب الغضروف في الحيوانات الكبيرة ، ولكن هذه الطريقة تعتمد على استخدام أدوات محددة ونادرا ما يتم تطبيقها12.
باختصار ، نماذج kOA الحالية ليست مثالية لدراسة التسبب في عيوب الغضروف أو تطوير أدوية جديدة ، وهناك حاجة إلى نموذج محدد وموحد لعيوب الغضروف. أنشأت هذه الدراسة نموذجا لعيوب الغضروف كاملة السماكة (FTCD) عن طريق حفر ثقوب في أخدود الفخذ في الفئران. تم إجراء الملاحظة الإجمالية واختبارات سلوك الألم والتحليل النسيجي المرضي لتقييم النموذج. على عكس النماذج الحيوانية الأخرى من kOA ، فإن هذا النموذج له تأثير ضئيل على الحالة العامة للفئران. يمكن الوصول إلى نهج النمذجة هذا ، ويمكن إدارته بشكل جيد ، ويدعم فهم التقدم من عيوب الغضروف إلى kOA وتطوير علاجات فعالة. يمكن أيضا استخدام هذا النموذج لاختبار العلاجات التي تمنع kOA عن طريق شفاء العيوب في المفاصل قبل التهاب المفاصل.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>3, 3 &#39;-diaminobenzidine &#160;</td>
			<td>Hangzhou Zhengbo Biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>ZLI-9019</td>
			<td>The dye for IHC staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Collagen III antibody</td>
			<td>Novus</td>
			<td>NB600-594</td>
			<td>Primary antibody for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Collagen II antibody</td>
			<td>Abcam (UK)</td>
			<td>34712</td>
			<td>Primary antibody for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Anti-Collagen I antibody</td>
			<td>Novus</td>
			<td>NB600-408</td>
			<td>Primary antibody for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Bouin solution</td>
			<td>Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.</td>
			<td>R20381</td>
			<td>The dye for Masson staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Celestite blue</td>
			<td>Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.</td>
			<td>R20381</td>
			<td>The dye for Masson staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Corncob paddings &#160;</td>
			<td>Xiaohe Technology Co., Ltd&#160;</td>
			<td></td>
			<td>Bedding for animal&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eosin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>861006</td>
			<td>The dye for HE staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Fast Green FCF</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>F7252</td>
			<td>The dye for SO staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-mouse antibody</td>
			<td>ZSGQ-BIO (Beijing, China)</td>
			<td>PV-9002</td>
			<td>Secondary antibody for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Goat anti-rabbit antibody</td>
			<td>ZSGQ-BIO (Beijing, China)</td>
			<td>PV-9001</td>
			<td>Secondary antibody for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hematoxylin</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>H3163</td>
			<td>The dye for HE staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Masson</td>
			<td>Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.</td>
			<td>R20381</td>
			<td>The dye for Masson staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microdrill</td>
			<td>Rwd Life Science Co., Ltd</td>
			<td>78001</td>
			<td>Equipment for surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MMP13</td>
			<td>Cell Signaling Technology, Inc. (Danvers, MA, USA)</td>
			<td>69926</td>
			<td>Primary antibody for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Modular tissue embedding center</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific (USA)</td>
			<td>EC 350</td>
			<td>Produce paraffin blocks</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neutral resin</td>
			<td>Hangzhou Zhengbo Biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>ZLI-9555</td>
			<td>Seal for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nonabsorbable suture</td>
			<td>Hangzhou Huawei Medical Supplies Co.,Ltd.</td>
			<td>4-0</td>
			<td>Equipment for surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pentobarbital sodium&#160;</td>
			<td>Hangzhou Zhengbo Biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>WBBTN5G</td>
			<td>Anesthetized animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>phosphomolybdic acid&#160;</td>
			<td>Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.</td>
			<td>R20381</td>
			<td>The dye for Masson staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ponceau fuchsin</td>
			<td>Shanghai Yuanye Technology Co., Ltd.</td>
			<td>R20381</td>
			<td>The dye for Masson staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rotary and Sliding Microtomes</td>
			<td>Thermo Fisher Scientific (USA)</td>
			<td>HM325</td>
			<td>Precise paraffin sections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safranin-O</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>S2255</td>
			<td>The dye for SO staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scalpel blade</td>
			<td>Shanghai Lianhui Medical Supplies Co., Ltd.</td>
			<td>11</td>
			<td>Equipment for surgery</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sodium citrate solution (20x)</td>
			<td>Hangzhou Haoke Biotechnology Co., Ltd.</td>
			<td>HK1222</td>
			<td>Antigen retrieval for IHC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague Dawley (SD) rats</td>
			<td>&#160;Shanghai Slake Experimental Animal Co., Ltd.</td>
			<td>SD</td>
			<td>Experimental animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tissue-Tek VIP 5 Jr</td>
			<td>Sakura (Japan)</td>
			<td></td>
			<td>Vacuum Infiltration Processor</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Toluidine Blue</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>89640</td>
			<td>The dye for TB staining</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Von Frey filament</td>
			<td>UGO Basile (Italy)&#160;</td>
			<td>37450-275</td>
			<td>Equipment for MWT assay</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wire mesh platform&#160;</td>
			<td>Shanghai Yuyan Instruments Co.,Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>Equipment for MWT assay</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

development and evaluation of a rat model of full-thickness cartilage defects

عيوب الغضروف في مفصل الركبة الناجمة عن الصدمة هي إصابة رياضية شائعة في المفصل في العيادة ، وتؤدي هذه العيوب إلى آلام المفاصل ، وضعف الحركة ، وفي النهاية هشاشة العظام في الركبة (kOA). ومع ذلك ، هناك القليل من العلاج الفعال لعيوب الغضروف أو حتى kOA. النماذج الحيوانية مهمة لتطوير الأدوية العلاجية ، لكن النماذج الحالية لعيوب الغضاريف غير مرضية. أنشأ هذا العمل نموذجا لعيوب الغضروف كاملة السماكة (FTCD) عن طريق حفر ثقوب في أخدود الفخذ للفئران ، وتم استخدام سلوك الألم اللاحق والتغيرات النسيجية المرضية كتجارب قراءة. بعد الجراحة ، تم تخفيض عتبة الانسحاب الميكانيكي ، وفقدت الخلايا الغضروفية في الموقع المصاب ، وزاد تعبير مصفوفة ميتالوبروتيناز MMP13 ، وانخفض تعبير الكولاجين من النوع الثاني ، بما يتفق مع التغيرات المرضية التي لوحظت في عيوب الغضروف البشري. هذه المنهجية سهلة وبسيطة في الأداء وتمكن من المراقبة الإجمالية فور الإصابة. علاوة على ذلك ، يمكن لهذا النموذج أن يحاكي بنجاح عيوب الغضروف السريرية ، وبالتالي توفير منصة لدراسة العملية المرضية لعيوب الغضروف وتطوير الأدوية العلاجية المقابلة.

في هذا العمل ، تم إنشاء نموذج الفئران من FTCD عن طريق حفر ثقوب في أخدود الفخذ trochlear والكشف عن سلوك الألم اللاحق والتغيرات النسيجية. كما هو موضح في الشكل 1 ، بعد 3 أيام من النمذجة ، مقارنة بالمجموعة الوهمية ، انخفض MWT للفئران في المجموعة النموذجية بشكل كبير ، مما يشير إلى فرط التأ...

Watch this Scientific Journal Video about Development and Evaluation of a Rat Model of Full-Thickness Cartilage Defects at JoVE.com

Development and Evaluation of a Rat Model of Full-Thickness Cartilage Defects

ينشئ هذا البروتوكول نموذجا لعيوب الغضروف كاملة السماكة (FTCD) عن طريق حفر ثقوب في أخدود الفخذ للفئران وقياس سلوك الألم اللاحق والتغيرات النسيجية المرضية.

تطوير وتقييم نموذج الفئران لعيوب الغضروف كاملة السماكة

Cartilage defects of the knee joint caused by trauma are a common sports joint injury in the clinic, and these defects result in joint pain, impaired ...

ما هذا البروتوكول لا يحاكي فقط حدوث وتطور FTCD السريرية ، ولكن أيضا يوفر نموذجا حيوانيا موثوقا به لتقييم العلاجات العلاجية ضد FTCD. لكن هذه التقنية سهلة التنفيذ وتمكن من مراقبة النمو فور الإصابة. يمكن لهذه التقنية أن تحاكي بنجاح عيوب الغضروف السريرية مما يوفر منصة لدراسة العملية المرضية لعيوب الغضروف وتطوير الأدوية العلاجية المقابلة.يمكن تطبيق هذه الطريقة لدراسة عيوب الغضروف الرضحية ، وهي هشاشة العظام بعد الصدمة. عند تجربة هذه التقنية لأول مرة ، من المهم ثني الساق والشظية بزاوية 90 درجة لكشف قوقعة لقمة الفخذ بالكامل والحفاظ على لقمة الحفر عموديا على سطح الغضروف. ابدأ بوضع فأر مخدر على طاولة العمليات في وضع ضعيف.ضع ستارة معقمة على الفئران ، وفضح مفصل الركبة الحليق والمطهر. باستخدام شفرة مشرط رقم 11 ، قم بعمل شق عمودي بسنتيمتر واحد في منتصف مفصل الركبة. وقطع كبسولة المفصل ووتر الفخذ الفخذي على طول حافة الرضفة الإنسية.بعد ذلك ، اقلب الرضفة للخارج وقم بثني الساق والشظية بزاوية 90 درجة ، لفضح قوقعة اللقمة الفخذية. باستخدام مثقاب دائري 1.6 ملم ، يحدث عيب غضروفي بعمق 0.1 ملم في قوقعة اللقمة الفخذية. امسح موقع الجراحة بكرات قطنية مبللة بمحلول ملحي بنسبة 0.9٪ ، واستبدل الرضفة.ثم الحفاظ على الركبة في وضع ممتد خياطة شق طبقة تلو الأخرى باستخدام خيوط غير قابلة للامتصاص 4-0. لقياس عتبة الانسحاب الميكانيكية أو MWT"من الفئران ، ضع الحيوان في غرفة بلاستيكية واحدة على منصة شبكة سلكية. ضع قاعدة الشبكة السلكية على ارتفاع ٥٠ سنتيمترا فوق طاولة.ابدأ قياس MWT بعد 30 دقيقة من التكيف. بعد ذلك ، اضغط على خيوط Von Frey بشكل عمودي على سطح الغراس لمخلب الجرذ الخلفي. ثم ثني الفرشاة لمدة ثانيتين مع تجنب الجزء السميك من الجزء المركزي من المخلب.قم بزيادة وزن التحفيز تدريجيا من 4 جرامات ، حتى تحدث استجابة إيجابية مثل انسحاب المخلب أو لعقه. بعد 3 أيام من النمذجة ، أظهرت الفئران في المجموعة النموذجية انخفاض MWT مقارنة بالمجموعة الوهمية. اقتراح فرط التألم في مجموعة النموذج.ظل MWT لمجموعة النماذج منخفضا حتى بعد 17 يوما. يدل على طول حساسية الألم. أظهر تلطيخ الأنسجة المرضية للمجموعة الوهمية سطحا غضروفا مفصليا وسليما واضحا ، وتوزيعا متساويا للخلايا الغضروفية ، وتعبيرا عاليا عن الكولاجين من النوع الثاني.في المقابل ، أظهرت مجموعة النموذج أسطح غضروفية مكتئبة ، وخلايا غضروفية مفقودة ، وزيادة التعبير عن مصفوفة ميتالوبروتيناز MMP13 ، وانخفاض التعبير عن الكولاجين من النوع الثاني. أهم شيء يجب تذكره هو أنه يجب تقليل الرضفة قبل الخياطة.

Research

JoVE Journal

Medicine

Orthotopic Aortic Transplantation: A Rat Model to Study the Development of Chronic Vasculopathy

زرع مثلي الأورطي : نموذج الفأر لدراسة تطوير المزمنة اعتلال وعائي

Research models of chronic rejection are essential to investigate pathobiological and pathophysiological processes during the development of transplant ...

A Laser-induced Mouse Model of Chronic Ocular Hypertension to Characterize Visual Defects

نموذج الفأر الليزر التي يسببها ارتفاع ضغط الدم المزمن المقلة لتوصيف العيوب البصرية

Glaucoma, frequently associated with elevated intraocular pressure (IOP), is one of the leading causes of blindness. We sought to establish a mouse model ...

Development of an Alpha-synuclein Based Rat Model for Parkinson's Disease via Stereotactic Injection of a Recombinant Adeno-associated Viral Vector

تطوير وبناء الجرذ نموذج ألفا synuclein لمرض باركنسون عن طريق حقن المجسم من النواقل الفيروسية المؤتلف المرتبطة الغدة

In order to study the molecular pathways of Parkinson&#39;s disease (PD) and to develop novel therapeutic strategies, scientific investigators rely on ...

The Dimethylnitrosamine Induced Liver Fibrosis Model in the Rat

وDimethylnitrosamine المستحثة الكبد تليف النموذجي في الجرذ

Four to six week old, male Wistar rats were used to produce animal models of liver fibrosis. The process requires four weeks of administration of 10 mg/kg ...

Development of a Direct Pulp-capping Model for the Evaluation of Pulpal Wound Healing and Reparative Dentin Formation in Mice

تطوير نموذج متوجا اللب مباشرة لتقييم اللب الجروح وتشكيل إصلاحي العاج في الفئران

Dental pulp is a vital organ of a tooth fully protected by enamel and dentin. When the pulp is exposed due to cariogenic or iatrogenic injuries, it is ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

متساوي القياس كونتراكتيليتي القياس الشريان المساريقي العلوي الماوس باستخدام أسلاك ميوجرافي

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

Evaluation of Cerebral Blood Flow Autoregulation in the Rat Using Laser Doppler Flowmetry

تقييم التنظيم التلقائي لتدفق الدم الدماغي في الفئران باستخدام الليزر دوبلر الجريان

When investigating the body&#39;s mechanisms for regulating cerebral blood flow, a relative measurement of microcirculatory blood flow can be obtained ...

Acupuncture in a Rat Model of Asthma

الوخز بالإبر في نموذج الفئران من الربو

A high platform can fix rats without restriction and completely expose the acupoints on the back during acupuncture manipulation. This article describes ...

Development and Evaluation of 3D-Printed Cardiovascular Phantoms for Interventional Planning and Training

تطوير وتقييم الأشباح القلبية الوعائية المطبوعة ثلاثية الأبعاد للتخطيط والتدريب التدخلي

Catheter-based interventions are standard treatment options for cardiovascular pathologies. Therefore, patient-specific models could help training ...

A Non-Invasive Method for Generating the Cyclic Loading-Induced Intra-Articular Cartilage Lesion Model of the Rat Knee

طريقة غير جراحية لتوليد نموذج آفة الغضروف داخل المفصل الناجم عن التحميل الدوري لركبة الجرذ

The pathophysiology of primary osteoarthritis (OA) remains unclear. However, a specific subclassification of OA in relatively younger age groups is likely ...