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

מחקר זה נתמך על ידי הקרן למדעי הטבע של ג'ג'יאנג (מענק מספר LQ20H270009), הקרן למדעי הטבע של סין (מספרי מענקים 82074464 ו-82104890), הקרן למדעי הרפואה הסינית המסורתית של ג'ג'יאנג (מספרי מענקים 2020ZA039, 2020ZA096 ו-2022ZB137) ופרויקט מדע וטכנולוגיה של בריאות רפואית של ועדת הבריאות המחוזית של ג'ג'יאנג (מענק מספר 2016KYA196).

הניסויים בבעלי חיים אושרו על ידי ועדת התקנים הרפואיים והאתיקה של אוניברסיטת ג'ג'יאנג לרפואה סינית מסורתית, התואמת את החקיקה הסינית על שימוש וטיפול בחיות מעבדה. במחקר הנוכחי נעשה שימוש בחולדות Sprague-Dawley (SD) זכרים בני 6 שבועות במשקל 150-180 גרם. בעלי החיים התקבלו ממקור מסחרי (ראו טבלת חומרים</st...

<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>

מחקר זה מתאר מודל של בעלי חיים לחיקוי פגמים בסחוס קליני על-ידי קידוח חורים בחריץ טרוכלארי הירך של חולדות (איור משלים 1). לאחר פגיעה בסחוס, ההתרגשות או ההיענות של nociceptors היקפי משופר, אשר יכול לגרום לירידה בסף הכאב ואת שיפור ההיענות לגירוי18. במחקרים פרה-קליניים, ?...

סחוס מפרקי הוא רקמה מובחנת וצפופה מאוד המורכבת מכונדרוציטים ומטריקס חוץ-תאי1. שכבת פני השטח של הסחוס המפרקי היא סוג של סחוס היאלין, בעל משטח חלק, חיכוך נמוך, חוזק וגמישות טובים, וסובלנות מאמץ מכנית מעולה2. המטריצה החוץ-תאית כוללת קולגן פרוטאוגליקן ומים, וקולגן מסוג II הוא המרכיב המבני העיקרי של הקולגן, שכן הוא מהווה כ-90% מכלל קולגן3. מכיוון שלא קיימים כלי דם או עצבים ברקמת הסחוס, אין לו יכולת לתקן את עצמו לאחר פציעה4. לכן, פגמים בסחוס שנגרמו כתוצאה מטראומה היו מאז ומתמיד מחלת מפרקים בלתי פתירה במרפאות; בנוסף, מחלה משותפת זו נוטה להכות צעירים, ואת השכיחות העולמית היא בעלייה 5,6. מפרק הברך הוא האתר השכיח ביותר של פגמים בסחוס, והפגמים כאן מלווים בכאבי מפרקים, תפקוד לקוי של המפרקים וניוון סחוס מפרקי, מה שמוביל בסופו של דבר לדלקת מפרקים ניוונית בברך (kOA)7. פגמים בסחוס במפרק הברך יוצרים עומס כלכלי ופיזיולוגי על המטופלים ומשפיעים קשות עלאיכות חייהם 8. מחלה זו מציבה אתגר קליני גדול ודחוף ללא פתרונות קרובים. כיום, ניתוח הוא עמוד התווך של הטיפול בפגמים בסחוס, אך תוצאותיו ארוכות הטווח אינן משביעות רצון9.
פגמים קליניים בסחוס מובילים בסופו של דבר ל-kOA, ולכן מודלים של בעלי חיים kOA משמשים בדרך כלל למחקר פתולוגי של פגמים בסחוס ופיתוח תרופות. הקמת מודלים של בעלי חיים חשובה להבנת התהליך הפתופיזיולוגי של תיקון פגמים בסחוס, אשר ניתן להשתמש בהם כדי לצפות בהתחדשות הסחוס ובשינוי בין סחוס פיברוקרטי לסחוס היאלין10. עם זאת, מודלים נפוצים של kOA בבעלי חיים, כגון מודלים כירורגיים של טרנסקציה של הרצועה הצולבת הקדמית (ACLT), ערעור יציבות המניסקוס המדיאלי (DMM), כריתת שחלות (OVX) והולת', זקוקים בדרך כלל למודלים ארוכי טווח ומאפשרים רק הערכות פתולוגיות וכאב, מה שמציב מגבלות על יעילות פיתוח התרופות11. מלבד המודלים הניתוחיים, מודלים כימיים, כגון מונויודואצטט (MIA) והזרקת פפאין, גורמים גם הם לפגמים בסחוס, אך לא ניתן לנהל היטב את מידת הפגם, והתנאים רחוקים מהמציאות הקלינית11. התנגשות היא גישה נוספת למדל פגמים בסחוס בבעלי חיים גדולים יותר, אך שיטה זו תלויה בשימוש במכשירים ספציפיים ומיושמת לעיתים רחוקות12.
לסיכום, המודלים הקיימים של kOA אינם אידיאליים לחקר הפתוגנזה של פגמים בסחוס או לפיתוח תרופות חדשות, ויש צורך במודל ספציפי וסטנדרטי לפגמים בסחוס. מחקר זה ביסס מודל פגמים בסחוס בעובי מלא (FTCD) על ידי קידוח חורים בחריץ טרוכלארי הירך בחולדות. נערכו תצפית גסה, מבחני התנהגות כאב וניתוח היסטופתולוגי להערכת מודל. שלא כמו מודלים אחרים של בעלי חיים של kOA, למודל זה יש השפעה מועטה בלבד על מצבן הכללי של החולדות. גישת מידול זו נגישה, ניתנת לניהול טוב ותומכת בהבנת ההתקדמות מפגמים בסחוס ל- kOA ופיתוח טיפולים יעילים. מודל זה יכול לשמש גם לבדיקת טיפולים המונעים kOA על ידי ריפוי פגמים במפרקים טרום אוסטיאוארתריים.

<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

פגמים בסחוס של מפרק הברך הנגרמים כתוצאה מטראומה הם פציעת מפרק ספורט נפוצה במרפאה, ופגמים אלה גורמים לכאבי מפרקים, לפגיעה בתנועה ובסופו של דבר לדלקת מפרקים ניוונית בברך (kOA). עם זאת, אין כמעט טיפול יעיל לפגמים בסחוס או אפילו kOA. מודלים של בעלי חיים חשובים לפיתוח תרופות טיפוליות, אך המודלים הקיימים לפגמים בסחוס אינם מספקים. עבודה זו ביססה מודל פגמים בסחוס בעובי מלא (FTCD) על ידי קידוח חורים בחריץ טרוכלארי הירך של חולדות, והתנהגות הכאב והשינויים ההיסטופתולוגיים שלאחר מכן שימשו כניסויי קריאה. לאחר הניתוח, סף הנסיגה המכנית ירד, כונדרוציטים באתר הפגוע אבדו, ביטוי מטריצה metalloproteinase MMP13 הוגדל, ביטוי קולגן מסוג II ירד, בהתאם לשינויים הפתולוגיים שנצפו פגמים בסחוס האנושי. מתודולוגיה זו קלה ופשוטה לביצוע ומאפשרת התבוננות גסה מיד לאחר הפציעה. יתר על כן, מודל זה יכול לחקות בהצלחה פגמים בסחוס הקליני, ובכך לספק פלטפורמה לחקר התהליך הפתולוגי של פגמים בסחוס ופיתוח תרופות טיפוליות מתאימות.

בעבודה זו, מודל חולדה של FTCD הוקם על ידי קידוח חורים בחריץ טרוכליר הירך ואיתור התנהגות הכאב והשינויים ההיסטופתולוגיים הבאים. כפי שניתן לראות באיור 1, 3 ימים לאחר המידול, בהשוואה לקבוצת הדמה, ה-MWT של חולדות בקבוצת המודל הופחת באופן משמעותי, מה שמרמז על שיכוך יתר שנגרם על-ידי ה-FTC...

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

פרוטוקול זה מבסס מודל פגמים בסחוס בעובי מלא (FTCD) על ידי קידוח חורים בחריץ טרוכלארי הירך של חולדות ומדידת התנהגות הכאב והשינויים ההיסטופתולוגיים הבאים.

פיתוח והערכה של מודל חולדה של פגמים בסחוס בעובי מלא

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 ...

פרוטוקול זה לא רק מחקה את ההתרחשות והפיתוח של FTCD קליני, אלא גם מספק מודל אמין של בעלי חיים להערכת טיפולים טיפוליים נגד FTCD. אך טכניקה זו קלה לביצוע ומאפשרת תצפית גדילה מיד לאחר הפציעה. טכניקה זו יכולה לחקות בהצלחה פגמים בסחוס הקליני, ולספק פלטפורמה לחקר התהליך הפתולוגי של פגמים בסחוס ופיתוח תרופות טיפוליות מתאימות.שיטה זו יכולה להיות מיושמת לחקר פגמים בסחוס טראומטי, כלומר דלקת מפרקים ניוונית פוסט טראומטית. כאשר מנסים טכניקה זו בפעם הראשונה, חשוב להגמיש את השוקה ואת הפיבולה בזווית של 90 מעלות כדי לחשוף באופן מלא את השבלול של קונדיל הירך ולשמור על מקדח מאונך למשטח הסחוס. התחילו בהנחת חולדה מורדמת על שולחן הניתוחים במצב שכיבה.מניחים וילון סטרילי מעל החולדה, וחושפים את מפרק הברך המגולח והמחוטא. באמצעות להב אזמל מספר 11 לבצע חתך אנכי של סנטימטר אחד באמצע מפרק הברך. וחותכים את קפסולת המפרק ואת גיד הירך הארבע ראשי לאורך קצה הפטלה המדיאלית.לאחר מכן, סובבו את הפטלה כלפי חוץ וכופפו את השוקה והפיבולה בזווית של 90 מעלות, כדי לחשוף את שבלול קונדיל הירך. שימוש במקדח מעגלי 1.6 מ"מ יוצר פגם סחוסי בעומק 0.1 מילימטר בעובי מלא בשבלול קונדיל הירך. נגבו את אתר הניתוח בכדורי צמר גפן ספוגים בתמיסת מלח 0.9%, והחליפו את הפטלה.לאחר מכן שמירה על הברך במצב מורחב, תפרו את שכבת החתך שכבה אחר שכבה באמצעות תפרים 4-0 שאינם נספגים. כדי למדוד את סף המשיכה המכני או MWT"של החולדות, הניחו את בעל החיים בתא פלסטיק יחיד על משטח רשת תיל. הניחו את בסיס רשת התיל 50 סנטימטרים מעל שולחן.התחל את מדידת MWT לאחר 30 דקות של הסתגלות. לאחר מכן, לחץ על חוט הלהט של פון פריי בניצב על משטח העציץ של כפה האחורית של החולדה. לאחר מכן כופפו את המברשת למשך שתי שניות תוך הימנעות מהחלק העבה ביותר של החלק המרכזי של הכפה.הגדל את משקל הגירוי בהדרגה מ 4 גרם, עד תגובה חיובית כמו נסיגה כפה או ליקוק מתרחשת. 3 ימים לאחר מידול החולדות בקבוצת המודל הראו MWT מופחת בהשוואה לקבוצת הדמה. מציע hyperalgesia בקבוצת המודל.MWT של קבוצת המודל נשאר נמוך גם לאחר 17 ימים. מעיד על אורך הרגישות לכאב. צביעה היסטופתולוגית של קבוצת הדמה הראתה משטח סחוס מפרקי ושלם ברור, פיזור אחיד של הכונדרוציטים, וביטוי גבוה של קולגן מסוג II.לעומת זאת, קבוצת המודל הדגימה משטחי סחוס מדוכאים, כונדרוציטים שאבדו, ביטוי מוגבר של מטריצה מטאלופרוטאינאז MMP13 וירידה בביטוי של קולגן מסוג II. הדבר החשוב ביותר לזכור הוא פטלה חייב להיות מופחת לפני תפירה.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Orthotopic אבי העורקים להשתלות: מודל עכברוש לחקר התפתחות vasculopathy כרונית

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

מודל עכבר לייזר המושרה של לחץ תוך עיני מוגבר כרוני לאפיון פגמים חזותיים

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

פיתוח של מודל עכברוש מבוסס אלפא-synuclein עבור מחלת פרקינסון באמצעות הזרקת stereotactic של וקטור ויראלי הקשורים מוקטורים

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

מודל הפיברוזיס Dimethylnitrosamine מושרה בחולדה

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

פיתוח מודל ישיר מכסת-זול עבור הערכת pulpal ריפוי פצע גיבוש מתקנת הדנטין של עכברים

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

Contractility איזומטרי מדידה של עורק מצע המעי העליון העכבר באמצעות חוט Myography

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

הערכה של זרימת דם מוחין Autoregulation בעכברוש באמצעות לייזר דופלר Flowmetry

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

דיקור במודל עכברוש של אסטמה

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

פיתוח והערכה של פאנטום לב וכלי דם בהדפסה תלת-ממדית לתכנון והדרכה התערבותיים

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

שיטה לא פולשנית ליצירת מודל סחוס תוך מפרקי הנגרם על ידי העמסה מחזורית של ברך החולדה

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