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 arbeidet ble støttet av NSFC-stipend 81800928, forskningsfinansiering fra West China School / Hospital of Stomatology Sichuan University (nr. RCDWJS2021-1), og State Key Laboratory of Oral Diseases Open Funding grant SKLOD-R013.

Denne studien ble godkjent av Institutional Animal Care and Use Committee ved State Key Laboratory of Oral Diseases, Sichuan University. Tillatelse ble innhentet fra relevante lokale byråer før forsøket. Åtte 8-10 uker gamle mannlige Sprague-Dawley (SD) rotter, med en gjennomsnittlig vekt på 200-250 g, ble brukt til denne studien. Dyrene ble hentet fra en kommersiell kilde (se materialtabell). Mat og vann ble gitt ad libitum gjennom hele forsøksperioden.
1...

<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 indikerer at påvisning av skjoldbrusk sykdommer har økt betydelig, og antall relaterte operasjoner utført har økt tilsvarende19,20. Forekomsten av postkirurgisk hypoparathyroidisme er ca. 7,6%8,21, mens den økte morbiditeten av ervervet hypoparathyroidisme har forårsaket at denne sjeldne sykdommen får større forskningsoppmerksomhet. Det er derfor spesielt viktig å etable...

Parathyroidhormon (PTH) utskilles av biskjoldkjertlene. Det er en viktig modulator av kalsiumbalansen, opprettholder fosfatmetabolisme og deltar i beinomsetning 1,2. Hypoparathyroidism (HypoPT) manifesterer seg som en redusert sekresjon eller funksjonelt tap av PTH. Det er en sjelden endokrin lidelse, med en prevalens på ca. 9-37 per 100 000 personår 3,4,5. HypoPT er karakterisert ved redusert serum PTH og kalsiumnivå ledsaget av økt serumfosfor 6,7. HypoPT klassifiseres basert på årsaken: ervervet hypoparatyreoidisme (AHypoPT) eller idiopatisk hypoparatyreoidisme (IHypoPT)8. AHypoPT er mer vanlig i klinisk praksis; ca 75% av AHypoPT tilfeller er forårsaket av reseksjon eller utilsiktet skade på biskjoldkjertlene under skjoldbrusk kirurgi eller andre hode og nakke operasjoner. Andre årsaker inkluderer strålebehandling og kjemoterapi for hode- og nakkesvulster og legemiddeltoksisitet 1,8. Oppgraderte diagnostiske metoder og en økning i screening for skjoldbruskkjertelassosierte sykdommer har økt antall kirurgiske operasjoner i skjoldbruskkjertelen. Dette har ført til en tilsvarende økning i de relaterte parathyroidkjertelkomplikasjonene 9,10.
Lett etablerte dyremodeller med stabile egenskaper er nødvendig for å bedre undersøke AHypoPT og verifisere den terapeutiske effektiviteten av nye behandlinger. Paratyreoidektomi (PTX) utført på rotter og mus er rapportert i tidligere studier 6,11; På grunn av den ekstremt små størrelsen på biskjoldkjertlene og variasjonen i deres anatomiske fordeling, er suksessraten imidlertid relativt lav i praksis. Dermed utføres thyro-parathyroidectomy (TPTX) (dvs. total fjerning av skjoldbruskkjertelen og parathyroidkjertlene) vanligvis for å sikre reseksjon av biskjoldkjertlene12. Imidlertid kan de resulterende lave tyroksinnivåene komplisere studier med denne dyremodellen13. HypoPT-modeller etablert ved andre metoder, som medikamentstimulering og genredigering, kan ikke representere den vanligste AHypoPT-patogenesen på riktig måte. Vår gruppe brukte tidligere knockout musemodeller for å merke biskjoldkjertlene og tillate fjerning av biskjoldkjertlene uten å skade skjoldbruskkjertelen og omkringliggende anatomiske strukturer14,15. Denne metoden benytter imidlertid transgene musemodeller, som krever lengre utviklingstid på grunn av parrings- og avlskravene.
Derfor hadde vi som mål å etablere en lett generert modell av AHypoPT. Denne studien beskriver en rottemodell for PTX ved bruk av karbonnanopartikkelmerking. En karbonnanopartikkelsuspensjon på 50 mg / ml, som vanligvis brukes i skjoldbruskkirurgi, fordeles jevnt i skjoldbruskkjertelen etter lokal injeksjon16. Skjoldbruskkjertelen blir svart, men biskjoldkjertlene blir ufarget17, og skiller dermed tydelig biskjoldkjertlene fra skjoldbruskkjertelen og tillater PTX å bli utført uten å påvirke skjoldbruskkjertelen. Denne metoden er egnet for rotter i ulike aldre. Injeksjonen av karbonnanopartikkelsuspensjonen er trygg og har en ubetydelig effekt på skjoldbruskfunksjonen18. Den karbonnanopartikkelmerkede PTX-rottemodellen generert i denne studien viste signifikante hypokalsemi og hyperfosfatemifenotyper i løpet av 4 ukers observasjonsperiode. Dermed er denne AHypoPT-modellen enkel å etablere og har en reproduserbar fenotype.

<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

Hypoparathyroidism (HypoPT) er en sjelden sykdom som involverer biskjoldkjertlene som er preget av redusert sekresjon eller styrke av parathyroidhormonet (PTH), noe som fører til høye serumfosfornivåer og lave serumkalsiumnivåer. HypoPT skyldes oftest utilsiktet skade på kjertlene eller fjerning av dem under skjoldbruskkjertelen eller annen fremre nakkekirurgi. Paratyreoideakirurgi har blitt vanligere de siste årene, med en tilsvarende økning i forekomsten av HypoPT som en postoperativ komplikasjon. Det er et kritisk behov for en HypoPT dyremodell for bedre å forstå mekanismene som ligger til grunn for effekten av HypoPT på mineralionhomeostase og for å verifisere den terapeutiske effektiviteten av nye behandlinger. Her rapporteres en teknikk for å skape ervervet HypoPT hos hannrotter ved å utføre paratyreoidektomi (PTX) ved bruk av karbonnanopartikler. Rottemodellen viser stort løfte over musemodellene av hypoparathyroidisme. Det er viktig at den humane PTH-reseptorbindingsregionen har en 84,2% sekvenslikhet med rottens, som er høyere enn 73,7% likheten som deles med mus. Videre har effekten av østrogen, som kan påvirke PTH / PTHrP-reseptorsignalveien, ikke blitt fullstendig undersøkt hos hannrotter. Karbon nanopartikler er lymfatiske sporstoffer som flekker skjoldbrusk lymfeknuter svart uten å påvirke deres funksjon, men de flekker ikke biskjoldkjertlene, noe som gjør dem enkle å identifisere og fjerne. I denne studien var PTH-nivåene i serum ikke detekterbare etter PTX, og dette resulterte i signifikant hypokalsemi og hyperfosfatemi. Dermed kan den kliniske tilstanden til postoperativ HypoPT være bemerkelsesverdig representert i rottemodellen. Karbon-nanopartikkelassistert PTX kan derfor tjene som en ekstraordinært effektiv og lett implementerbar modell for å studere patogenesen, behandlingen og prognosen til HypoPT.

Lokalisasjon og antall biskjoldkjertler ble initialt observert hos rotter under et disseksjonsmikroskop. Før karbonnanopartikkelinjeksjonen var skjoldbruskkjertelen en gjennomsiktig rød farge, og biskjoldkjertlene kunne knapt skilles under mikroskopet (figur 1A). Etter nanopartikkelinjeksjonen ble skjoldbruskkjertelen farget svart, mens biskjoldkjertlene forble ufarget (figur 1B). Den forsiktige disseksjonen av de lyse biskjoldkjertlene lot skjoldbruskkjertele...

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 dyremodell av ervervet hypoparatyreoidisme (HypoPT) er avgjørende for å forstå hvordan HypoPT påvirker mineralionhomeostase og for å verifisere effektiviteten av nye behandlinger. Her presenteres en teknikk for å generere en ervervet hypoparathyroidisme (AHypoPT) rottemodell ved paratyreoidektomi (PTX) ved bruk av karbonnanopartikler.

Generering av hypoparathyroid rotter via karbon-nanopartikkel-assistert parathyroidectomy

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

Det overordnede målet med denne protokollen er å generere en rottemodell av ervervet hypoparathyroidisme som er lett å etablere, stabil i karakter og ufarlig for skjoldbruskkjertelen. Den største fordelen med denne modellen er presis fjerning av parathyroidkjertler ved hjelp av karbonnanopartikler. Vi håper modellen kan bidra til å løse noen spørsmål innen hypoparathyroidisme.For eksempel preoperativ bruk av kalsium og vitamin D for å redusere risikoen for hypokalsemi etter tyreoidektomi. Denne metoden kan gi innsikt i hvordan benomsetningen påvirkes av PTH-analoger og hvordan PTH-analoger påvirker kroppen ved langvarig bruk. De som utfører denne teknikken for første gang, kan finne det vanskelig å mikromanipulere under stereomikroskopet.Noen praksis under stereo mikroskop kan være nyttig. For å begynne, plasser den bedøvede rotten i en liggende stilling og barber pelsen på ventralnakkeområdet. Etter å ha gjort et snitt som beskrevet i manuskriptet, finn lobene i skjoldbruskkjertelen.Bruk en 10-mikroliters sprøyte utstyrt med en 30-gauge skrå nål, injiser en mikroliter av karbonnanopartikkelsuspensjonen i mesialdelen av skjoldbruskkjertelen. Etter fem minutter, skyll regionen med saltvann for å rengjøre eventuell ekstra suspensjon. Sørg for at skjoldbruskkjertelen har blitt svart og observere unstained parathyroid kjertel.Klipp de ufargede biskjoldkjertlene ved hjelp av et par mikrokirurgi tang og saks, og lukk deretter snittet med en avbrutt horisontal madrasssutur. Etter operasjonen, plasser rottene på et termostatisk elektrisk teppe ved 37 grader Celsius for å opprettholde kroppstemperaturen. Etter syv dager, trekk 10 mikroliter blod ved hjelp av halvenen.Mål serumkalsium, serum uorganisk fosfor og serum parathyroidhormon ved hjelp av kommersielle sett. Paratyreoidektomirottene viste stabil hypokalsemi og hyperfosfatemi i observasjonsperioden på fire uker. Serumparatyreoideahormonet ble ikke påvist hos paratyreoidektomirottene syv dager etter operasjonen.Serumurea og kreatinin var sammenlignbare mellom narre- og paratyreoidektomigruppene etter syv dager etter operasjonen. Reduserte kalsiumioner i urin og uorganiske fosfatnivåer ble observert to uker etter operasjonen. Ingen signifikante forskjeller i kroppsvekt ble observert mellom paratyreoidektomi- og simuleringsgruppene i løpet av 28 dager.Serumet C-telopeptid ble signifikant redusert hos paratyreoidektomirotter. Det var ingen signifikante forskjeller i serumosteocalcinnivået. Imidlertid er nanopartikkelsuspensjonsinjeksjon det viktigste, og en vellykket injeksjon er kritisk for identifisering og nåværende fjerning av biskjoldkjertlene.Andre metoder inkluderer fluorescensveiledet kirurgi, difteritoksininjeksjon av PTHcre-iDTR transgene mus og steril parathyroidektomi som kan bidra til å svare på spørsmål innen hypertyreose.

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 av Alginat Mikrokuler for biomedisinske applikasjoner

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

Orthotopic Small Bowel Transplantation in Rats

Orthotopic tynntarm Transplantasjon 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

Orthotopic levertransplantasjon i Rats

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 Kvantifisering av 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 for å skape Hypoparathyroid Mus: paratyreoidektomi Bruke GFP kjertler og difteri-gift-mediert biskjoldbruskkjertelen 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

Ultrasonography i eksperimentell reproduktive undersøkelser 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

En-anastomose Gastric Bypass (OAGB) i 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

Echocardiographic vurdering av CARDIAC Anatomy og funksjon i voksen rotter

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