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

Bu çalışma, Zhejiang Doğa Bilimleri Vakfı (hibe numarası LQ20H270009), Çin Doğa Bilimleri Vakfı (hibe numaraları 82074464 ve 82104890), Zhejiang Geleneksel Çin Tıp Bilimleri Vakfı (hibe numaraları 2020ZA039, 2020ZA096 ve 2022ZB137) ve Zhejiang İl Sağlık Komisyonu Tıbbi Sağlık Bilimi ve Teknolojisi Projesi (hibe numarası 2016KYA196) tarafından desteklenmiştir.

Hayvan deneyleri, laboratuvar hayvanlarının kullanımı ve bakımı ile ilgili Çin mevzuatına uygun olan Zhejiang Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi Tıbbi Standartlar ve Etik Komitesi tarafından onaylandı. Bu çalışmada 150-180 g ağırlığında 6 haftalık erkek Sprague-Dawley (SD) sıçanlar kullanıldı. Hayvanlar ticari bir kaynaktan elde edilmiştir (bkz.
1. Sıçanlarda tam kalınlıkta kıkırdak defektleri modelinin oluşturulması
<ol><...

<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>

Bu çalışma, sıçanların femoral troklear oluğunda delikler açarak klinik kıkırdak defektlerini taklit etmek için bir hayvan modelini açıklamaktadır (Ek Şekil 1). Kıkırdak yaralanmasından sonra, periferik nosiseptörlerin uyarılabilirliği veya duyarlılığı artar, bu da ağrı eşiğinde bir azalmaya ve stimülasyona yanıtın artmasına neden olabilir18. Klinik öncesi çalışmalarda, farklı hayvan türlerinde kıkırdak defektlerinin modell...

Eklem kıkırdağı, kondrositler ve hücre dışı matriks1'den oluşan oldukça farklılaşmış ve yoğun bir dokudur. Eklem kıkırdağının yüzey tabakası, pürüzsüz bir yüzeye, düşük sürtünmeye, iyi mukavemete ve elastikiyete ve mükemmel mekanik stres toleransına sahip bir hiyalin kıkırdak şeklidir2. Hücre dışı matris, kollajen proteoglikan ve sudan oluşur ve tip II kollajen, toplam kollajenin yaklaşık %90'ını oluşturduğu için kollajenin ana yapısal bileşenidir3. Kıkırdak dokusunda kan damarı veya sinir bulunmadığından, yaralanmadan sonra kendi kendini onarma yeteneğinden yoksundur4. Bu nedenle travma sonucu oluşan kıkırdak defektleri kliniklerde her zaman inatçı bir eklem hastalığı olmuştur; Ek olarak, bu eklem hastalığı gençleri vurma eğilimindedir ve küresel insidans artmaktadır 5,6. Diz eklemi, kıkırdak defektlerinin en yaygın bölgesidir ve buradaki kusurlara eklem ağrısı, eklem disfonksiyonu ve eklem kıkırdak dejenerasyonu eşlik eder ve sonunda diz osteoartritine (kOA) yol açar7. Diz ekleminin kıkırdak defektleri hastalara ekonomik ve fizyolojik yükler getirmekte ve hastaların yaşam kalitesini ciddi şekilde etkilemektedir8. Bu hastalık, yakın bir çözümü olmayan büyük ve acil bir klinik sorun teşkil etmektedir. Şu anda, cerrahi kıkırdak defektleri için tedavinin temel dayanağıdır, ancak uzun vadeli sonuçları tatmin edici değildir9.
Klinik kıkırdak defektleri sonunda kOA'ya yol açar ve bu nedenle kOA hayvan modelleri, kıkırdak defektlerinin patolojik incelemesi ve ilaç geliştirme için yaygın olarak kullanılır. Hayvan modellerinin oluşturulması, kıkırdak rejenerasyonunu ve fibrokartilaj ile hiyalin kıkırdak arasındaki değişimi gözlemlemek için kullanılabilecek kıkırdak defekti onarımının patofizyolojik sürecini anlamak için önemlidir10. Bununla birlikte, ön çapraz bağ transeksiyonu (ACLT), medial menisküsün destabilizasyonu (DMM), ovariektomi (OVX) ve Hulth'un cerrahi modelleri gibi yaygın olarak kullanılan kOA hayvan modelleri genellikle uzun vadeli modellemeye ihtiyaç duyar ve yalnızca patolojik ve ağrı değerlendirmelerine izin verir, bu da ilaç geliştirmenin etkinliğine sınırlamalar getirir11. Cerrahi modellerin yanı sıra monoiyodoasetat (MIA) ve papain enjeksiyonu gibi kimyasal modeller de kıkırdak defektlerine neden olur, ancak defektin derecesi iyi yönetilemez ve koşullar klinik gerçeklikten uzaktır11. Çarpışma, daha büyük hayvanlarda kıkırdak defektlerini modellemek için başka bir yaklaşımdır, ancak bu yöntem belirli aletlerin kullanımına bağlıdır ve nadiren uygulanır12.
Özetle, mevcut kOA modelleri kıkırdak defektlerinin patogenezini araştırmak veya yeni ilaçlar geliştirmek için ideal değildir ve kıkırdak defektleri için spesifik ve standardize bir modele ihtiyaç vardır. Bu çalışma, sıçanlarda femoral troklear olukta delikler açarak tam kat kıkırdak defektleri (FTCD) modeli oluşturmuştur. Model değerlendirmesi için kaba gözlem, ağrı davranış testleri ve histopatolojik analiz yapıldı. Diğer hayvan kOA modellerinden farklı olarak, bu modelin sıçanların genel durumu üzerinde çok az etkisi vardır. Bu modelleme yaklaşımı erişilebilirdir, iyi yönetilebilir ve kıkırdak defektlerinden kOA'ya ilerlemenin anlaşılmasını ve etkili terapötiklerin geliştirilmesini destekler. Bu model aynı zamanda osteoartritik eklemlerdeki kusurları iyileştirerek kOA'yı önleyen tedavileri test etmek için de kullanılabilir.

<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

Travma sonucu diz ekleminin kıkırdak defektleri klinikte sık görülen bir spor eklemi yaralanmasıdır ve bu defektler eklem ağrısı, hareket bozukluğu ve sonunda diz osteoartriti (kOA) ile sonuçlanır. Bununla birlikte, kıkırdak kusurları ve hatta kOA için çok az etkili tedavi vardır. Terapötik ilaçlar geliştirmek için hayvan modelleri önemlidir, ancak kıkırdak kusurları için mevcut modeller tatmin edici değildir. Bu çalışma, sıçanların femoral troklear oluğunda delikler açarak tam kalınlıkta bir kıkırdak defekti (FTCD) modeli oluşturdu ve sonraki ağrı davranışı ve histopatolojik değişiklikler okuma deneyleri olarak kullanıldı. Ameliyattan sonra, insan kıkırdak defektlerinde gözlenen patolojik değişikliklerle tutarlı olarak mekanik geri çekilme eşiği azaldı, yaralı bölgedeki kondrositler kayboldu, matriks metalloproteinaz MMP13 ekspresyonu arttı ve tip II kollajen ekspresyonu azaldı. Bu metodolojinin uygulanması kolay ve basittir ve yaralanmadan hemen sonra büyük gözlem sağlar. Ayrıca, bu model klinik kıkırdak kusurlarını başarılı bir şekilde taklit edebilir, böylece kıkırdak defektlerinin patolojik sürecini incelemek ve karşılık gelen terapötik ilaçları geliştirmek için bir platform sağlar.

Bu çalışmada, femoral troklear olukta delikler açılarak ve sonraki ağrı davranışı ve histopatolojik değişiklikler tespit edilerek FTCD'nin bir sıçan modeli oluşturulmuştur. Şekil 1'de gösterildiği gibi, modellemeden 3 gün sonra, sahte grupla karşılaştırıldığında, model grubundaki sıçanların MWT'si önemli ölçüde azaldı ve bu da FTCD'nin neden olduğu hiperaljeziyi düşündürdü. Modellemeden 17 gün sonra, model grubundaki sıçanların mekanik geri çeki...

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

Bu protokol, sıçanların femoral troklear oluğunda delikler açarak ve sonraki ağrı davranışını ve histopatolojik değişiklikleri ölçerek tam kat kıkırdak defektleri (FTCD) modeli oluşturur.

Tam Kat Kıkırdak Defektlerinin Sıçan Modelinin Geliştirilmesi ve Değerlendirilmesi

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 ...

Bu protokol sadece klinik FTCD'nin oluşumunu ve gelişimini taklit etmekle kalmaz, aynı zamanda FTCD'ye karşı terapötik tedavileri değerlendirmek için güvenilir bir hayvan modeli sağlar. Ancak bu tekniğin uygulanması kolaydır ve yaralanmadan hemen sonra büyüme gözlemi sağlar. Bu teknik, klinik kıkırdak defektlerini başarılı bir şekilde taklit edebilir, kıkırdak defektlerinin patolojik sürecini incelemek ve karşılık gelen terapötik ilaçları geliştirmek için bir platform sağlar.Bu yöntem, travmatik kıkırdak defektlerini, yani travma sonrası osteoartriti incelemek için uygulanabilir. Bu tekniği ilk kez denerken, femoral kondilin koklearını tamamen ortaya çıkarmak ve matkap ucunu kıkırdak yüzeyine dik tutmak için tibia ve fibulayı 90 derecelik bir açıyla esnetmek önemlidir. Ameliyat masasına sırtüstü pozisyonda anestezi uygulanmış bir sıçan yerleştirerek başlayın.Tıraşlı ve dezenfekte edilmiş diz eklemini açığa çıkararak farenin üzerine steril bir örtü yerleştirin. 11 numara neşter bıçağı kullanarak diz ekleminin ortasında bir santimetre dikey kesi yapın. Ve eklem kapsülünü ve kuadriseps femoris tendonunu medial patella kenarı boyunca kesin.Ardından, patellayı dışa doğru çevirin ve tibia ve fibulayı 90 derecelik bir açıyla esnetin, Femoral kondil koklearını ortaya çıkarmak için. 1,6 milimetrelik dairesel bir matkap ucu kullanarak femoral kondil koklearında tam kalınlıkta 0,1 milimetre derinliğinde bir kıkırdak defekti yapın. Ameliyat bölgesini% 0.9 salin solüsyonuna batırılmış pamuk topları ile silin ve patellayı değiştirin.Daha sonra dizi uzatılmış bir pozisyonda tutarak, emilmeyen 4-0 dikişler kullanarak kesiyi katman katman dikin. Sıçanların mekanik geri çekilme eşiğini veya MWT'sini ölçmek için, hayvanı tel örgü platform üzerindeki tek bir plastik odaya yerleştirin. Tel örgü tabanını bir masanın 50 santimetre yukarısına yerleştirin.30 dakikalık adaptasyondan sonra MWT ölçümüne başlayın. Ardından, Von Frey filamentini farenin arka pençesinin ekici yüzeyine dik olarak bastırın. Ardından, pençenin orta kısmının en kalın kısmından kaçınarak fırçayı iki saniye bükün.Pati geri çekilmesi veya yalama gibi olumlu bir yanıt oluşana kadar uyaran ağırlığını kademeli olarak 4 gramdan artırın. Modellemeden 3 gün sonra, model grubundaki sıçanlar, sahte gruba kıyasla MWT'nin azaldığını gösterdi. Model grubunda hiperaljezi önermek.Model grubunun MWT'si 17 gün sonra bile düşük kaldı. Ağrı duyarlılığının uzunluğunun göstergesi. Sham grubunun histopatolojik boyanmasında belirgin eklem ve sağlam kıkırdak yüzeyi, kondrositlerin eşit dağılımı ve yüksek tip II kollajen ekspresyonu görüldü.Buna karşılık, model grubu depresif kıkırdak yüzeyleri, kayıp kondrositler, matriks metalloproteinaz MMP13 ekspresyonunun artması ve tip II kollajen ekspresyonunun azaldığını göstermektedir. Hatırlanması gereken en önemli şey, dikiş atılmadan önce patellanın küçültülmesi gerektiğidir.

Research

JoVE Journal

Medicine

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

Ortotopik Aort Nakli: Rat Modeli Kronik Vaskülopati Geliştirme Çalışması

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

Görme Kusurları karakterize Kronik Oküler Hipertansiyon bir Lazer-kaynaklı Fare Modeli

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

Bir rekombinant adeno-ilişkili viral vektörün stereotaktik enjeksiyon yoluyla Parkinson Hastalığı için bir alfa-sinüklein Bazlı Fare Modeli Geliştirme

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

Rat Dimethylnitrosamine Başlatılan Karaciğer Fibrozis Modeli

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

Pulpa Değerlendirilmesi için Doğrudan Selüloz-kapatma Modelinin Geliştirilmesi Yara İyileşmesi ve Farelerde Onarım dentin oluşumu

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

İzometrik Contractility ölçüm tel Myography kullanarak fare mezenterik arter

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

Lazer Doppler Flowmetry Kullanarak Sıçanserebral Kan Akımı Otoregülasyon Değerlendirilmesi

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

Astımın Sıçan Modelinde Akupunktur

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

Girişimsel Planlama ve Eğitim için 3D Baskılı Kardiyovasküler Fantomların Geliştirilmesi ve Değerlendirilmesi

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

Sıçan Dizinin Döngüsel Yüklemeye Bağlı Eklem İçi Kıkırdak Lezyon Modelini Oluşturmak için Non-İnvaziv Bir Yöntem

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