Name: generation of hypoparathyroid rats via carbon-nanoparticle-assisted parathyroidectomy
Uploaded: 2023-07-14T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Generation of Hypoparathyroid Rats via Carbon-Nanoparticle-Assisted Parathyroidectomy at JoVE.com

Dette arbejde blev støttet af NSFC-bevilling 81800928, forskningsfinansiering fra West China School / Hospital of Stomatology Sichuan University (nr. RCDWJS2021-1) og State Key Laboratory of Oral Diseases Open Funding-tilskud SKLOD-R013.

Denne undersøgelse blev godkendt af Institutional Animal Care and Use Committee ved State Key Laboratory of Oral Diseases, Sichuan University. Tilladelse blev indhentet fra relevante lokale agenturer før eksperimentet. Otte 8-10 uger gamle hanrotter af Sprague-Dawley (SD) med en gennemsnitsvægt på 200-250 g blev anvendt til denne undersøgelse. Dyrene blev hentet fra en kommerciel kilde (se materialetabel). Mad og vand blev leveret ad libitum i hele forsøgsperioden.
<p class="jove_title...

<ol>
	<li>Bilezikian, J. 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=Hypoparathyroidism+in+the+adult:+Epidemiology,+diagnosis,+pathophysiology,+target-organ+involvement,+treatment,+and+challenges+for+future+research.">Hypoparathyroidism in the adult: Epidemiology, diagnosis, pathophysiology, target-organ involvement, treatment, and challenges for future research.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 26 (10), 2317-2337 (2011).</li><li>Bilezikian, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoparathyroidism.">Hypoparathyroidism.</a> The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 105 (6), 1722-1736 (2020).</li><li>Underbjerg, L., Sikjaer, T., Mosekilde, L., Rejnmark, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Postsurgical+hypoparathyroidism-Risk+of+fractures,+psychiatric+diseases,+cancer,+cataract,+and+infections.">Postsurgical hypoparathyroidism-Risk of fractures, psychiatric diseases, cancer, cataract, and infections.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 29 (11), 2504-2510 (2014).</li><li>Underbjerg, L., Sikjaer, T., Mosekilde, L., Rejnmark, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+epidemiology+of+nonsurgical+hypoparathyroidism+in+Denmark:+A+nationwide+case+finding+study.">The epidemiology of nonsurgical hypoparathyroidism in Denmark: A nationwide case finding study.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 30 (9), 1738-1744 (2015).</li><li>Astor, 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=Epidemiology+and+health-related+quality+of+life+in+hypoparathyroidism+in+Norway.">Epidemiology and health-related quality of life in hypoparathyroidism in Norway.</a> The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 101 (8), 3045-3053 (2016).</li><li>Rodriguez-Ortiz, M. 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=Calcium+deficiency+reduces+circulating+levels+of+FGF23.">Calcium deficiency reduces circulating levels of FGF23.</a> Journal of the American Society of Nephrology. 23 (7), 1190-1197 (2012).</li><li>Davies, B. M., Gordon, A. H., Mussett, M. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+plasma+calcium+assay+for+parathyroid+hormone,+using+parathyroidectomized+rats.">A plasma calcium assay for parathyroid hormone, using parathyroidectomized rats.</a> The Journal of Physiology. 125 (2), 383-395 (1954).</li><li>Clarke, B. 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=Epidemiology+and+diagnosis+of+hypoparathyroidism.">Epidemiology and diagnosis of hypoparathyroidism.</a> The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 101 (6), 2284-2299 (2016).</li><li>Liu, Y., Shan, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expert+consensus+on+diagnosis+and+treatment+for+elderly+with+thyroid+diseases+in+China.">Expert consensus on diagnosis and treatment for elderly with thyroid diseases in China.</a> Aging Medicine. 4 (2), 70-92 (2021).</li><li>Sulejmanovic, M., Cickusic, A. J., Salkic, S., Bousbija, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Annual+incidence+of+thyroid+disease+in+patients+who+first+time+visit+department+for+thyroid+diseases+in+Tuzla+Canton.">Annual incidence of thyroid disease in patients who first time visit department for thyroid diseases in Tuzla Canton.</a> Materia Socio-Medica. 31 (2), 130-134 (2019).</li><li>Liao, H. W., 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=Relationship+between+fibroblast+growth+factor+23+and+biochemical+and+bone+histomorphometric+alterations+in+a+chronic+kidney+disease+rat+model+undergoing+parathyroidectomy.">Relationship between fibroblast growth factor 23 and biochemical and bone histomorphometric alterations in a chronic kidney disease rat model undergoing parathyroidectomy.</a> PloS One. 10 (7), 0133278 (2015).</li><li>Russell, P. S., Gittes, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parathyroid+transplants+in+rats:+A+comparison+of+their+survival+time+with+that+of+skin+grafts.">Parathyroid transplants in rats: A comparison of their survival time with that of skin grafts.</a> The Journal of Experimental Medicine. 109 (6), 571-588 (1959).</li><li>Sakai, A., 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=Osteoclast+development+in+immobilized+bone+is+suppressed+by+parathyroidectomy+in+mice.">Osteoclast development in immobilized bone is suppressed by parathyroidectomy in mice.</a> Journal of Bone and Mineral Metabolism. 23 (1), 8-14 (2005).</li><li>Bi, R., Fan, Y., Luo, E., Yuan, Q., Mannstadt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Two+techniques+to+create+hypoparathyroid+mice:+parathyroidectomy+using+GFP+glands+and+diphtheria-toxin-mediated+parathyroid+ablation.">Two techniques to create hypoparathyroid mice: parathyroidectomy using GFP glands and diphtheria-toxin-mediated parathyroid ablation.</a> Journal of Visualized Experiments. (121), e55010 (2017).</li><li>Bi, R., 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=Diphtheria+toxin-+and+GFP-based+mouse+models+of+acquired+hypoparathyroidism+and+treatment+with+a+long-acting+parathyroid+hormone+analog.">Diphtheria toxin- and GFP-based mouse models of acquired hypoparathyroidism and treatment with a long-acting parathyroid hormone analog.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 31 (5), 975-984 (2016).</li><li>Huang, 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=Carbon+nanoparticles+suspension+injection+for+photothermal+therapy+of+xenografted+human+thyroid+carcinoma+in+vivo.">Carbon nanoparticles suspension injection for photothermal therapy of xenografted human thyroid carcinoma in vivo.</a> MedComm. 1 (2), 202-210 (2020).</li><li>Zhang, R. J., Chen, Y. L., Deng, X., Yang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Carbon+nanoparticles+for+thyroidectomy+and+central+lymph+node+dissection+for+thyroid+cancer.">Carbon nanoparticles for thyroidectomy and central lymph node dissection for thyroid cancer.</a> The American Surgeon. , (2022).</li><li>Long, 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=A+carbon+nanoparticle+lymphatic+tracer+protected+parathyroid+glands+during+radical+thyroidectomy+for+papillary+thyroid+non-microcarcinoma.">A carbon nanoparticle lymphatic tracer protected parathyroid glands during radical thyroidectomy for papillary thyroid non-microcarcinoma.</a> Surgical Innovation. 24 (1), 29-34 (2017).</li><li>Li, 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=Efficacy+and+safety+of+long-term+universal+salt+iodization+on+thyroid+disorders:+Epidemiological+evidence+from+31+provinces+of+mainland+China.">Efficacy and safety of long-term universal salt iodization on thyroid disorders: Epidemiological evidence from 31 provinces of mainland China.</a> Thyroid. 30 (4), 568-579 (2020).</li><li>Powers, J., Joy, K., Ruscio, A., Lagast, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+and+incidence+of+hypoparathyroidism+in+the+United+States+using+a+large+claims+database.">Prevalence and incidence of hypoparathyroidism in the United States using a large claims database.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 28 (12), 2570-2576 (2013).</li><li>Zihao, 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=Promotion+of+allogeneic+parathyroid+cell+transplantation+in+rats+with+hypoparathyroidism.">Promotion of allogeneic parathyroid cell transplantation in rats with hypoparathyroidism.</a> Gland Surgery. 10 (12), 3403-3414 (2021).</li><li>Goncu, 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=Xenotransplantation+of+microencapsulated+parathyroid+cells+as+a+potential+treatment+for+autoimmune-related+hypoparathyroidism.">Xenotransplantation of microencapsulated parathyroid cells as a potential treatment for autoimmune-related hypoparathyroidism.</a> Experimental and Clinical Transplantation. , (2021).</li><li>Jung, S. 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=Standardization+of+a+physiologic+hypoparathyroidism+animal+model.">Standardization of a physiologic hypoparathyroidism animal model.</a> PLoS One. 11 (10), 0163911 (2016).</li><li>Chen, W., Lv, Y., Xie, R., Xu, D., Yu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+lymphatic+mapping+to+recognize+and+protect+parathyroid+in+thyroid+carcinoma+surgery+by+using+carbon+nanoparticles.">Application of lymphatic mapping to recognize and protect parathyroid in thyroid carcinoma surgery by using carbon nanoparticles.</a> Journal of Clinical Otorhinolaryngology, Head, and Neck Surgery. 28 (24), 1918-1920 (1924).</li></ol>

Epidemiologiske rapporter viser, at påvisning af skjoldbruskkirtelsygdomme er steget betydeligt, og antallet af relaterede udførte operationer er steget tilsvarende19,20. Forekomsten af postkirurgisk hypoparathyroidisme er ca. 7,6%8,21, mens den øgede sygelighed af erhvervet hypoparathyroidisme har fået denne sjældne sygdom til at få større forskningsopmærksomhed. Det er derfor særlig vigtigt at ...

Parathyroideahormon (PTH) udskilles af biskjoldbruskkirtlerne. Det er en vigtig modulator af calciumbalancen, opretholder fosfatmetabolisme og deltager i knogleomsætning 1,2. Hypoparathyroidisme (HypoPT) manifesterer sig som nedsat sekretion eller funktionelt tab af PTH. Det er en sjælden endokrin lidelse med en prævalens på ca. 9-37 pr. 100.000 personår 3,4,5. HypoPT er karakteriseret ved nedsat serum PTH og calciumniveauer ledsaget af øget serumfosfor 6,7. HypoPT klassificeres ud fra årsagen: erhvervet hypoparathyroidisme (AHypoPT) eller idiopatisk hypoparathyroidisme (IHypoPT)8. AHypoPT er mere almindeligt forekommende i klinisk praksis; omkring 75% af AHypoPT tilfælde er forårsaget af resektion eller utilsigtet skade på biskjoldbruskkirtlerne under skjoldbruskkirtlen kirurgi eller andre hoved og hals operationer. Andre årsager omfatter strålebehandling og kemoterapi for hoved- og halstumorer og lægemiddeltoksicitet 1,8. Opgraderede diagnostiske metoder og en stigning i screening for skjoldbruskkirtel-associerede sygdomme har øget antallet af skjoldbruskkirtlen kirurgiske operationer. Dette har ført til en tilsvarende stigning i de relaterede komplikationeri biskjoldbruskkirtlen 9,10.
Let etablerede dyremodeller med stabile egenskaber er nødvendige for bedre at undersøge AHypoPT og verificere den terapeutiske effektivitet af nye behandlinger. Parathyroidektomi (PTX) udført på rotter og mus er blevet rapporteret i tidligere studier 6,11; På grund af den ekstremt lille størrelse af biskjoldbruskkirtlerne og variabiliteten i deres anatomiske fordeling er succesraten imidlertid relativt lav i praksis. Således udføres thyro-parathyroidektomi (TPTX) (dvs. den totale fjernelse af skjoldbruskkirtlen og biskjoldbruskkirtlerne) sædvanligvis for at sikre resektion af biskjoldbruskkirtlerne12. Imidlertid kan de resulterende lave thyroxinniveauer komplicere undersøgelser med denne dyremodel13. HypoPT-modeller etableret ved andre metoder, såsom lægemiddelstimulering og genredigering, kan ikke korrekt repræsentere den mest almindelige AHypoPT-patogenese. Vores gruppe brugte tidligere knockout-musemodeller til at mærke biskjoldbruskkirtlerne og tillade fjernelse af biskjoldbruskkirtlerne uden at beskadige skjoldbruskkirtlen og omgivende anatomiske strukturer14,15. Denne metode anvender imidlertid transgene musemodeller, som kræver en længere udviklingstid på grund af parrings- og avlskravene.
Derfor sigtede vi mod at etablere en let genereret model af AHypoPT. Denne undersøgelse beskriver en rottemodel for PTX ved hjælp af kulstofnanopartikelmærkning. En kulstofnanopartikelsuspension på 50 mg / ml, som almindeligvis anvendes i skjoldbruskkirtelkirurgi, fordeles jævnt i skjoldbruskkirtlen efter lokal injektion16. Skjoldbruskkirtlen bliver sort, men biskjoldbruskkirtlerne efterlades ufarvede17, hvilket tydeligt adskiller biskjoldbruskkirtlerne fra skjoldbruskkirtlen og gør det muligt at udføre PTX uden at påvirke skjoldbruskkirtlen. Denne metode er velegnet til rotter i forskellige aldre. Injektionen af carbon nanopartikel suspension er sikker og har en ubetydelig effekt på skjoldbruskkirtlenfunktion 18. Den kulstofnanopartikelmærkede PTX-rottemodel, der blev genereret i denne undersøgelse, viste signifikante hypokalcæmi- og hyperfosfatæmifænotyper i løbet af den 4 ugers observationsperiode. Således er denne AHypoPT-model let at etablere og har en reproducerbar fænotype.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>0.9% Sodium Chloride Solution</td>
			<td>Kelun Co. Sichuan, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>10 &#181;L 30G NanoFil Syringe</td>
			<td>WPI</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>6-0 polyglactin 910 suture with needle</td>
			<td>Ethicon, Inc</td>
			<td>J510G</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Calcium LiquiColor test</td>
			<td>EKF</td>
			<td>0155-225</td>
			<td>For Ca2+ analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Carbon Nanoparticles Suspension Injection</td>
			<td>Lummy, Chongqing, China</td>
			<td>H20073246</td>
			<td>1 mL : 50 mg</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Creatinine (Cr) Assay kit ( sarcosine oxidase )</td>
			<td>Jiancheng, Nanjing, China</td>
			<td>C011-2-1</td>
			<td>For creatinine analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Disposable Scalpel</td>
			<td>Shinva, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dumstar Biology forceps</td>
			<td>Shinva, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Micro Dissecting Spring Scissors</td>
			<td>Shinva, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MicroVue Rat intact PTH ELISA</td>
			<td>Immunotopics</td>
			<td>30-2531</td>
			<td>For the measurement of PTH in rat serum</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Needle Holder</td>
			<td>Shinva, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphorus Liqui-UV test</td>
			<td>EKF</td>
			<td>0830-125</td>
			<td>For Pi analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ply gauze</td>
			<td>Weian Co. Henan, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Povidone-Iodine</td>
			<td>Yongan pharmaceutical Co.Ltd. Chengdu, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Prism 9.0 (statistics and graphing software)</td>
			<td>GraphPad Software, Inc., San Diego, CA, USA</td>
			<td></td>
			<td>https://www.graphpad.com/scientific-software/prism/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat C-telopeptide of type I collagen (CTX-I) ELISA Kit</td>
			<td>CUSABIO, Wuhan, China</td>
			<td>CSB-E12776r</td>
			<td>For CTX-I analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rat Osteocalcin/Bone Gla Protein (OT/BGP) ELISA Kit</td>
			<td>CUSABIO, Wuhan, China</td>
			<td>CSB-E05129r</td>
			<td>For osteocalcin analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Safety Single Edge Razor Blades</td>
			<td>American Safety Razor Company</td>
			<td>66-0089</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sprague-Dawley Rats</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>8 to 10 weeks old</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Surgical Incise Drapes</td>
			<td>Liangyou Co. Sichuan, China</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Urea Assay Kit</td>
			<td>Jiancheng, Nanjing, China</td>
			<td>C013-2-1</td>
			<td>For urea analysis</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

generation of hypoparathyroid rats via carbon-nanoparticle-assisted parathyroidectomy

Hypoparathyroidisme (HypoPT) er en sjælden sygdom, der involverer biskjoldbruskkirtlerne, der er karakteriseret ved en reduceret sekretion eller styrke af parathyroideahormonet (PTH), hvilket fører til høje serumfosforniveauer og lave serumcalciumniveauer. HypoPT skyldes oftest utilsigtet skade på kirtlerne eller deres fjernelse under skjoldbruskkirtlen eller anden forreste halskirurgi. Parathyroidea/thyreoideakirurgi er blevet mere almindelig i de senere år med en tilsvarende stigning i forekomsten af hypoPT som en postoperativ komplikation. Der er et kritisk behov for en HypoPT-dyremodel for bedre at forstå de mekanismer, der ligger til grund for virkningerne af HypoPT på mineralionhomeostase og for at verificere den terapeutiske effektivitet af nye behandlinger. Her rapporteres en teknik til at skabe erhvervet HypoPT hos hanrotter ved at udføre parathyroidektomi (PTX) ved hjælp af kulstofnanopartikler. Rottemodellen viser stort løfte over musemodellerne for hypoparathyroidisme. Det er vigtigt, at den humane PTH-receptorbindingsregion har en sekvenslighed på 84,2% med rottens, hvilket er højere end den 73,7% lighed, der deles med mus. Desuden er virkningerne af østrogen, som kan påvirke PTH / PTHrP-receptorsignalvejen, ikke blevet undersøgt fuldt ud hos hanrotter. Kulstofnanopartikler er lymfesporstoffer, der pletter skjoldbruskkirtlens lymfeknuder sorte uden at påvirke deres funktion, men de pletter ikke biskjoldbruskkirtlerne, hvilket gør dem lette at identificere og fjerne. I denne undersøgelse var serum-PTH-niveauer ikke påviselige efter PTX, og dette resulterede i signifikant hypokalcæmi og hyperfosfatæmi. Således kan den kliniske tilstand af postoperativ hypoPT være bemærkelsesværdigt repræsenteret i rottemodellen. Carbon-nanopartikelassisteret PTX kan derfor tjene som en ekstraordinært effektiv og let implementerbar model til undersøgelse af patogenese, behandling og prognose for HypoPT.

Placeringen og antallet af biskjoldbruskkirtler blev oprindeligt observeret hos rotter under et dissektionsmikroskop. Før carbonnanopartikelinjektionen var skjoldbruskkirtlen en gennemskinnelig rød farve, og biskjoldbruskkirtlerne kunne næppe skelnes under mikroskopet (figur 1A). Efter nanopartikelinjektionen blev skjoldbruskkirtlen farvet sort, mens biskjoldbruskkirtlerne forblev ufarvede (figur 1B). Den omhyggelige dissektion af de lyse biskjoldbruskkirtler...

Watch this Scientific Journal Video about Generation of Hypoparathyroid Rats via Carbon-Nanoparticle-Assisted Parathyroidectomy at JoVE.com

Generation of Hypoparathyroid Rats via Carbon-Nanoparticle-Assisted Parathyroidectomy

En dyremodel for erhvervet hypoparathyroidisme (HypoPT) er afgørende for at forstå, hvordan HypoPT påvirker mineralionhomeostase og for at verificere effektiviteten af nye behandlinger. Her præsenteres en teknik til at generere en erhvervet hypoparathyroidisme (AHypoPT) rottemodel ved parathyroidektomi (PTX) ved hjælp af kulstofnanopartikler.

Generering af hypoparathyroide rotter via carbon-nanopartikelassisteret parathyroidektomi

Hypoparathyroidism (HypoPT) is a rare disease involving the parathyroid glands that is characterized by a reduced secretion or potency of the parathyroid ...

Det overordnede mål med denne protokol er at generere en rottemodel af erhvervet hypoparathyroidisme, der er let at etablere, stabil i karakter og harmløs for skjoldbruskkirtlen. Den største fordel ved denne model er den præcise fjernelse af biskjoldbruskkirtler ved hjælp af kulstofnanopartikler. Vi håber, at modellen kan hjælpe med at løse et par spørgsmål inden for hypoparathyroidisme.For eksempel præoperativ brug af calcium og D-vitamin for at reducere risikoen for hypokalcæmi efter thyroidektomi. Denne metode kan give indsigt i, hvordan knogleomsætningen påvirkes af PTH-analoger, og hvordan PTH-analoger påvirker kroppen ved langvarig brug. De, der udfører denne teknik for første gang, kan have svært ved at mikromanipulere under stereomikroskopet.Nogle praksis under stereomikroskop kan være nyttige. Til at begynde med skal du placere den bedøvede rotte i liggende stilling og barbere pelsen i den ventrale halsregion. Efter at have lavet et snit som beskrevet i manuskriptet, skal du lokalisere loberne i skjoldbruskkirtlen.Brug en 10-mikroliter sprøjte udstyret med en 30-gauge skrå nål, injicere en mikroliter af carbon nanopartikel suspension i mesial del af skjoldbruskkirtlen membran. Efter fem minutter skylles regionen med saltvand for at rengøre eventuel ekstra suspension. Sørg for, at skjoldbruskkirtlen er blevet sort og observere den ubesmittede biskjoldbruskkirtel.Skær de ubesmittede biskjoldbruskkirtler ved hjælp af et par mikrokirurgiske tang og saks, og luk derefter snittet med en afbrudt vandret madrassutur. Efter operationen skal du placere rotterne på et termostatisk elektrisk tæppe ved 37 grader Celsius for at opretholde deres kropstemperatur. Efter syv dage trækkes 10 mikroliter blod ved hjælp af halevenen.Mål serum calcium, serum uorganisk fosfor, og serum parathyroideahormon ved hjælp af kommercielle kits. Parathyroidektomirotterne udviste stabil hypokalcæmi og hyperfosfatæmi i observationsperioden på fire uger. Serumparathyreoideahormonet blev ikke opdaget hos parathyroidektomirotter syv dage efter operationen.Serumurinstof og kreatinin var sammenlignelige mellem skin- og parathyroidektomigrupperne efter syv dage efter operationen. Reducerede calciumioner i urinen og uorganiske fosfatniveauer blev observeret to uger efter operationen. Der blev ikke observeret signifikante forskelle i kropsvægt mellem parathyroidektomi- og skingrupperne i løbet af 28 dage.Serum-C-telopeptidet faldt signifikant hos parathyroidektomi rotter. Der var ingen signifikante forskelle i serum osteocalcin niveauer. Imidlertid er nanopartikelsuspensionsinjektion det vigtigste, og en vellykket injektion er afgørende for identifikation og nuværende fjernelse af biskjoldbruskkirtlerne.Andre metoder omfatter fluorescensvejledt kirurgi, difteritoksininjektion af PTHcre-iDTR transgene mus og den sterile parathyroidektomi, som kan hjælpe med at besvare spørgsmål inden for hyperthyroidisme.

Research

JoVE Journal

Medicine

Generation of Hypoparathyroid Rats via Carbon-Nanoparticle-Assisted Parathyroidectomy

Acute Myocardial Infarction in Rats

With heart failure leading the cause of death in the USA (Hunt), biomedical research is fundamental to advance medical treatments for cardiovascular ...

Generation of Alginate Microspheres for Biomedical Applications

Generering af alginat mikrosfærer til biomedicinske anvendelser

Alginate-based materials have received considerable attention for biomedical applications because of their hydrophilic nature, biocompatibility, and ...

Orthotopic Small Bowel Transplantation in Rats

Orthotopisk tyndtarmstransplantation i rotter

Small  bowel transplantation has become an accepted clinical option for patients with  short gut syndrome and failure of parenteral nutrition ...

Orthotopic Liver Transplantation in Rats

Ortotopisk levertransplantation i rotter

Clinical progress in the field of liver transplantation has been largely supported by animal models1,2. Since the publication of the first orthotopic rat ...

Histological Quantification of Chronic Myocardial Infarct in Rats

Histologisk Kvantificering af kronisk hjerteinfarkt i rotter

Myocardial infarction is defined as cardiomyocyte death due to prolonged ischemia; an inflammatory response and scar formation (fibrosis) follow the ...

Two Techniques to Create Hypoparathyroid Mice: Parathyroidectomy Using GFP Glands and Diphtheria-Toxin-Mediated Parathyroid Ablation

To teknikker til at skabe Hypoparathyroid Mus: parathyroidektomi Brug GFP Kirtler og difteri-toksin-medieret parathyroidea Ablation

Hypoparathyroidism (HP) is a disorder characterized by low levels of PTH which lead to hypocalcemia, hyperphosphatemia, and low bone turnover. The most ...

Ultrasonography in Experimental Reproductive Investigations on Rats

Ultralyd i eksperimentel reproduktive undersøgelser på rotter

With the development of assisted reproductive technology and the ethical limitations of research on humans, rat animal models have been widely used in ...

One-anastomosis Gastric Bypass (OAGB) in Rats

One-anastomosis Gastric Bypass OAGB in Rats

One-anastomose Gastric Bypass (OAGB) hos rotter

The goal of this protocol is to set up a preclinical model of bariatric surgery and, more specifically, OAGB in obese rats. Based on this preclinical ...

Echocardiographic Assessment of Cardiac Anatomy and Function in Adult Rats

Ekkokardiografisk vurdering af hjertets anatomi og funktion hos voksne rotter

The use of experimental animal models has become crucial in cardiovascular science. Most studies using rodent models are focused on two-dimensional ...