Name: micro-computed tomography analysis of the knee in aged dunkin-hartley guinea pigs after intra articular injection
Uploaded: 2024-08-02T13:00:00
Description: The purpose of this protocol is to guide researchers in performing a palpation-guided technique of intra-articular knee injection in guinea pigs and ...

تم دعم البحث الموضح في هذه المخطوطة من قبل كرسي ساوث كارولينا سمارت ستيت® الممنوح في صناديق هبات اكتشاف الأدوية (PMW) ، وقسم الموارد الحيوانية المختبرية في MUSC ، و MUSC Drug Discovery Core. تم دعم هذا المنشور أيضا من قبل المركز الوطني لتطوير العلوم الانتقالية التابع للمعاهد الوطنية للصحة بموجب أرقام المنح TL1 TR001451 و UL1 TR001450 ، بالإضافة إلى المعهد الوطني لأبحاث الأسنان والقحف الوجهي التابع للمعاهد الوطنية للصحة بموجب الجائزة رقم R01DE029637.

تمت الموافقة على جميع الطرق الموضحة هنا من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام بجامعة ساوث كارولينا الطبية. اتبعت الدراسة مبدأ 3R.
1. الاستعدادات الحقن داخل المفصل
<ol><li>اسمح لخنازير غينيا Dunkin-Hartley بالتأقلم مع المنشأة لمدة أسبوع على الأقل قبل بدء التجربة. ملاحظة: ت?...

<ol>
	<li>Callahan, L. F., Cleveland, R. J., Allen, K. D., Golightly, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Racial/Ethnic,+socioeconomic,+and+geographic+disparities+in+the+epidemiology+of+knee+and+hip+osteoarthritis.">Racial/Ethnic, socioeconomic, and geographic disparities in the epidemiology of knee and hip osteoarthritis.</a> Rheum Dis Clin North Am. 47 (1), 1-20 (2021).</li><li>Mandl, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Osteoarthritis+year+in+review+2018:+clinical.">Osteoarthritis year in review 2018: clinical.</a> Osteoarthritis Cartilage. 27 (3), 359-364 (2019).</li><li>Assirelli, 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=Complement+expression+and+activation+in+osteoarthritis+joint+compartments.">Complement expression and activation in osteoarthritis joint compartments.</a> Front Immunol. 11, 535010 (2020).</li><li>Lampropoulou-Adamidou, K., 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=Useful+animal+models+for+the+research+of+osteoarthritis.">Useful animal models for the research of osteoarthritis.</a> Eur J Orthop Surg Traumatol. 24 (3), 263-271 (2014).</li><li>Glasson, S. S., Blanchet, T. J., Morris, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+surgical+destabilization+of+the+medial+meniscus+(DMM)+model+of+osteoarthritis+in+the+129/SvEv+mouse.">The surgical destabilization of the medial meniscus (DMM) model of osteoarthritis in the 129/SvEv mouse.</a> Osteoarthritis Cartilage. 15 (9), 1061-1069 (2007).</li><li>Kuyinu, E. L., Narayanan, G., Nair, L. S., Laurencin, C. T. <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+of+osteoarthritis:+classification,+update,+and+measurement+of+outcomes.">Animal models of osteoarthritis: classification, update, and measurement of outcomes.</a> J Orthop Surg Res. 11, 19 (2016).</li><li>Pitcher, T., Sousa-Valente, J., Malcangio, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Monoiodoacetate+Model+of+Osteoarthritis+Pain+in+the+Mouse.">The Monoiodoacetate Model of Osteoarthritis Pain in the Mouse.</a> J Vis Exp. (111), e53746 (2016).</li><li>de Araujo, F. 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=Bone+morphology+of+the+hind+limbs+in+two+caviomorph+rodents.">Bone morphology of the hind limbs in two caviomorph rodents.</a> Anat Histol Embryol. 42 (2), 114-123 (2013).</li><li>Veronesi, F., Salamanna, F., Martini, L., Fini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Naturally+occurring+osteoarthritis+features+and+treatments:+systematic+review+on+the+aged+guinea+pig+model.">Naturally occurring osteoarthritis features and treatments: systematic review on the aged guinea pig model.</a> Int J Mol Sci. 23 (13), (2022).</li><li>Kraus, V. B., Huebner, J. L., DeGroot, J., Bendele, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+OARSI+histopathology+initiative+-+recommendations+for+histological+assessments+of+osteoarthritis+in+the+guinea+pig.">The OARSI histopathology initiative - recommendations for histological assessments of osteoarthritis in the guinea pig.</a> Osteoarthritis Cartilage. 18 Suppl 3, S35-S52 (2010).</li><li>Wang, S., 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+osteoarthritis+natural+progress+and+changes+in+intraosseous+pressure+of+the+guinea+pig+model+in+different+degeneration+stages.">The osteoarthritis natural progress and changes in intraosseous pressure of the guinea pig model in different degeneration stages.</a> Orthop Surg. 14 (11), 3036-3046 (2022).</li><li>Boyde, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+bone+cartilage+interface+and+osteoarthritis.">The bone cartilage interface and osteoarthritis.</a> Calcif Tissue Int. 109 (3), 303-328 (2021).</li><li>Akhter, M. P., Recker, R. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+resolution+imaging+in+bone+tissue+research-review.">High resolution imaging in bone tissue research-review.</a> Bone. 143, 115620 (2021).</li><li>Clark, D. P., Badea, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+micro-CT+imaging+of+small+animals.">Advances in micro-CT imaging of small animals.</a> Phys Med. 88, 175-192 (2021).</li><li>Bouxsein, M. 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=Guidelines+for+assessment+of+bone+microstructure+in+rodents+using+micro-computed+tomography.">Guidelines for assessment of bone microstructure in rodents using micro-computed tomography.</a> J Bone Miner Res. 25 (7), 1468-1486 (2010).</li><li>Yang, D., 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=Involvement+of+CD147+in+alveolar+bone+remodeling+and+soft+tissue+degradation+in+experimental+periodontitis.">Involvement of CD147 in alveolar bone remodeling and soft tissue degradation in experimental periodontitis.</a> J Periodontal Res. 52 (4), 704-712 (2017).</li><li>Ruegsegger, P., Koller, B., Muller, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+microtomographic+system+for+the+nondestructive+evaluation+of+bone+architecture.">A microtomographic system for the nondestructive evaluation of bone architecture.</a> Calcif Tissue Int. 58 (1), 24-29 (1996).</li><li>Boca, 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=Comparison+of+micro-CT+imaging+and+histology+for+approximal+caries+detection.">Comparison of micro-CT imaging and histology for approximal caries detection.</a> Sci Rep. 7 (1), 6680 (2017).</li><li>Ren, 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=Biochemical+and+morphological+abnormalities+of+subchondral+bone+and+their+association+with+cartilage+degeneration+in+spontaneous+osteoarthritis.">Biochemical and morphological abnormalities of subchondral bone and their association with cartilage degeneration in spontaneous osteoarthritis.</a> Calcified Tissue International. 109 (2), 179-189 (2021).</li><li>Wang, 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=Stage-specific+and+location-specific+cartilage+calcification+in+osteoarthritis+development.">Stage-specific and location-specific cartilage calcification in osteoarthritis development.</a> Ann Rheum Dis. 82 (3), 393-402 (2023).</li><li>Magni, 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=Management+of+osteoarthritis:+expert+opinion+on+NSAIDs.">Management of osteoarthritis: expert opinion on NSAIDs.</a> Pain Ther. 10 (2), 783-808 (2021).</li><li>Wang, T., Wen, C. Y., Yan, C. H., Lu, W. W., Chiu, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+and+temporal+changes+of+subchondral+bone+proceed+to+microscopic+articular+cartilage+degeneration+in+guinea+pigs+with+spontaneous+osteoarthritis.">Spatial and temporal changes of subchondral bone proceed to microscopic articular cartilage degeneration in guinea pigs with spontaneous osteoarthritis.</a> Osteoarthr Cartil. 21 (4), 574-581 (2013).</li><li>Gao, J., Ren, P., Gong, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Morphological+and+mechanical+alterations+in+articular+cartilage+and+subchondral+bone+during+spontaneous+hip+osteoarthritis+in+guinea+pigs.">Morphological and mechanical alterations in articular cartilage and subchondral bone during spontaneous hip osteoarthritis in guinea pigs.</a> Front Bioeng Biotechnol. 11, 1080241 (2023).</li><li>Makarczyk, M. J., 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=Current+models+for+development+of+disease-modifying+osteoarthritis+drugs.">Current models for development of disease-modifying osteoarthritis drugs.</a> Tissue Eng Part C Methods. 27 (2), 124-138 (2021).</li><li>Hunter, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pharmacologic+therapy+for+osteoarthritis--the+era+of+disease+modification.">Pharmacologic therapy for osteoarthritis--the era of disease modification.</a> Nat Rev Rheumatol. 7 (1), 13-22 (2011).</li><li>Schuelert, N., McDougall, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Grading+of+monosodium+iodoacetate-induced+osteoarthritis+reveals+a+concentration-dependent+sensitization+of+nociceptors+in+the+knee+joint+of+the+rat.">Grading of monosodium iodoacetate-induced osteoarthritis reveals a concentration-dependent sensitization of nociceptors in the knee joint of the rat.</a> Neurosci Lett. 465 (2), 184-188 (2009).</li><li>Yao, 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=Chondrocyte+ferroptosis+contribute+to+the+progression+of+osteoarthritis.">Chondrocyte ferroptosis contribute to the progression of osteoarthritis.</a> J Orthop Translat. 27, 33-43 (2021).</li><li>Huebner, J. L., Hanes, M. A., Beekman, B., TeKoppele, J. M., Kraus, V. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+comparative+analysis+of+bone+and+cartilage+metabolism+in+two+strains+of+guinea-pig+with+varying+degrees+of+naturally+occurring+osteoarthritis.">A comparative analysis of bone and cartilage metabolism in two strains of guinea-pig with varying degrees of naturally occurring osteoarthritis.</a> Osteoarthritis Cartilage. 10 (10), 758-767 (2002).</li><li>Ringe, J., 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=CCL25-Supplemented+hyaluronic+acid+attenuates+cartilage+degeneration+in+a+guinea+pig+model+of+knee+osteoarthritis.">CCL25-Supplemented hyaluronic acid attenuates cartilage degeneration in a guinea pig model of knee osteoarthritis.</a> J Orthop Res. 37 (8), 1723-1729 (2019).</li><li>Chouhan, D. K., 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=Multiple+platelet-rich+plasma+injections+versus+single+platelet-rich+plasma+injection+in+early+osteoarthritis+of+the+knee:+An+experimental+study+in+a+guinea+pig+model+of+early+knee+osteoarthritis.">Multiple platelet-rich plasma injections versus single platelet-rich plasma injection in early osteoarthritis of the knee: An experimental study in a guinea pig model of early knee osteoarthritis.</a> Am J Sports Med. 47 (10), 2300-2307 (2019).</li><li>Patel, S., Mishra, N. P., Chouhan, D. K., Nahar, U., Dhillon, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chondroprotective+effects+of+multiple+PRP+injections+in+osteoarthritis+by+apoptosis+regulation+and+increased+aggrecan+synthesis-+Immunohistochemistry+based+Guinea+pig+study.">Chondroprotective effects of multiple PRP injections in osteoarthritis by apoptosis regulation and increased aggrecan synthesis- Immunohistochemistry based Guinea pig study.</a> J Clin Orthop Trauma. 25, 101762 (2022).</li><li>Cheng, J., Abdi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complications+of+joint,+tendon,+and+muscle+injections.">Complications of joint, tendon, and muscle injections.</a> Tech Reg Anesth Pain Manag. 11 (3), 141-147 (2007).</li><li>Wang, Q., 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=Identification+of+a+central+role+for+complement+in+osteoarthritis.">Identification of a central role for complement in osteoarthritis.</a> Nat Med. 17 (12), 1674-1679 (2011).</li><li>Santangelo, K. S., Kaeding, A. C., Baker, S. A., Bertone, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantitative+gait+analysis+detects+significant+differences+in+movement+between+osteoarthritic+and+nonosteoarthritic+guinea+pig+strains+before+and+after+treatment+with+flunixin+meglumine.">Quantitative gait analysis detects significant differences in movement between osteoarthritic and nonosteoarthritic guinea pig strains before and after treatment with flunixin meglumine.</a> Arthritis. 2014, 503519 (2014).</li><li>McCoy, A. M. <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+of+osteoarthritis:+comparisons+and+key+considerations.">Animal models of osteoarthritis: comparisons and key considerations.</a> Vet Pathol. 52 (5), 803-818 (2015).</li><li>Thysen, S., Luyten, F. P., Lories, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targets,+models+and+challenges+in+osteoarthritis+research.">Targets, models and challenges in osteoarthritis research.</a> Dis Model Mech. 8 (1), 17-30 (2015).</li><li>Vazquez-Portalatin, N., Breur, G. J., Panitch, A., Goergen, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+ultrasound-guided+intra-articular+injections+in+guinea+pig+knees.">Accuracy of ultrasound-guided intra-articular injections in guinea pig knees.</a> Bone Joint Res. 4 (1), 1-5 (2015).</li><li>Nie, C., Wang, Z., Liu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+depression+on+fracture+healing+and+osteoblast+differentiation+in+rats.">The effect of depression on fracture healing and osteoblast differentiation in rats.</a> Neuropsychiatr Dis Treat. 14, 1705-1713 (2018).</li><li>Jonsson, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro-CT+and+deep+learning:+Modern+techniques+and+applications+in+insect+morphology+and+neuroscience.">Micro-CT and deep learning: Modern techniques and applications in insect morphology and neuroscience.</a> Front Insect Sci. 3, (2023).</li></ol>

على الرغم من التطورات الحديثة في علاج أعراض هشاشة العظام ، هناك نقص كامل في العوامل العلاجية التي تمنع ظهور أو تأخير تطور OA24. حاليا ، العلاج الوحيد لهشاشة العظام الشديدة هو استبدال المفاصل ، وهو مكلف وغازي ويمكن أن يؤدي إلى اعتلال المرضى ووفياتهم25. نتيجة لذلك ، هن...

هشاشة العظام (OA) يؤثر على 32.5 مليون من البالغين في الولايات المتحدة. وهو ناتج عن الفقدان التدريجي للغضروف المفصلي ، والتهاب خفيف في الأنسجة داخل المفاصل وحولها ، وتشكيل النباتات العظمية والخراجات العظمية1،2. تظهر الأعراض عادة في المراحل المتأخرة من المرض ، حيث توفر العلاجات الحالية الإغاثة الملطفة فقط بالإضافة إلى وجود آثار جانبية جهازية. ينبع نقص الأدوية المعدلة للمرض من سوء فهم الآليات الأساسية للمرض3. نتيجة لذلك ، هناك حاجة طبية حرجة ومستمرة لتحسين العوامل لعلاج هشاشة العظام. 
تتوفر العديد من النماذج الحيوانية من الزراعة العضوية التي تدرس المكونات المختلفة لعمليات المرض4. على الرغم من وجود العديد من النماذج الجراحية ، بما في ذلك استئصال الرباط الصليبي الأمامي وزعزعة استقرار الغضروف المفصلي الإنسي ، إلا أنها غازية وتتطلب مستوى عال من المهارة الفنية5. النماذج المستحثة كيميائيا هي إجراءات أقل توغلا نسبيا تستخدم عادة لدراسة آليات ألم هشاشة العظام6. يتضمن أحد نماذج الفئران المستخدمة على نطاق واسع تحريض الزراعة العضوية عن طريق حقن الركبة داخل المفصل من يودواسيتات الصوديوم أحادية الصوديوم (MIA). يولد هذا النموذج نمطا ظاهريا قابلا للتكرار وقويا وسريعا يشبه الألم يمكن تصنيفه عن طريق تغيير جرعة MIA7. تم وصف التفاصيل الفنية لتحفيز هذا النموذج سابقا7. ترجمة هذه التقنية إلى القوارض الأكبر ، مثل خنازير غينيا ، أمر صعب بسبب اختلافاتها التشريحية. تشمل بعض الاختلافات زيادة العضلات المحيطة بالعظام المجاورة ومساحة المفصل في خنزير غينيا والشظية المفصلية والساق مقارنة بالانصهار البعيد الذي شوهد في الفئران8. تعد خنازير غينيا Dunkin-Hartley ، وهي سلالة من خنازير غينيا المتاحة على نطاق واسع ، نموذجا حيوانيا راسخا لمرض هشاشة العظام لأنها تتطور بشكل طبيعي لهذا المرض ، مما يوفر نموذجا قويا للتحقيق في آثار العلاجات الجديدة التي تدار عن طريق الحقن داخل المفصل على تطور المرض9. تبدأ خنازير غينيا Dunkin-Hartley في تطوير الزراعة العضوية في ثلاثة أشهر ، حيث يظهر الذكور تطورا متسارعا ونمطا ظاهريا أكثر حدة10. في خنازير غينيا ، يتقدم الزراعة العضوية مع تقدم العمر ، وفي 12 شهرا ، تظهر الأمراض المرتبطة بها في التصوير11. لا تتطلب نماذج الزراعة العضوية التلقائية ، مثل نموذج Dunkin-Hartley ، أي تدخل للحث على الزراعة العضوية وبالتالي تلخيص تطور وتطور النمط الظاهري للمرض لدى البشر ، وبالتالي توفير نموذج متعدي قوي10. علاوة على ذلك ، فإن التطور التلقائي ل OA يسمح بالتحكم الداخلي عندما يتم إعطاء علاجات جديدة من جانب واحد في ركبة واحدة لحيوان معين. تقلل هذه الرقابة الداخلية من آثار المتغيرات بين عند تحليل البيانات وقد تساعد في تقليل أعداد الإجمالية. 
يعد تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق بالأشعة السينية (μCT) أداة قوية تسمح بالتقييم الكمي لشدة هشاشة العظام12. يتضمن μCT مسح صور أشعة سينية متعددة وعالية الدقة ، تم الحصول عليها من عينة دوارة أو مصدر وكاشف أشعة سينية دوار13. بعد ذلك ، يتم إعادة بناء البيانات الحجمية ثلاثية الأبعاد (3D) في شكل شرائح صورة مكدسة14. نظرا لأن العظم المعدني له تباين ممتاز في μCT ، يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم ميزات 3D وإجراء تحليلات كمية للتغيرات المرتبطة ب OA15،16،17. يوفر μCT العديد من المزايا مقارنة بالأدوات المستخدمة على نطاق واسع ، بما في ذلك التشريح المرضي وتحليل المشي. على عكس التقييم النسيجي لقسم واحد أو بضعة أقسام من الأنسجة ، يقوم التصوير المقطعي المحوسب بمسح المفصل بأكمله ويقدم تقييما أكثر شمولية لآفات OA18. في حين أن تحليل المشي يمكن أن يميز التغيرات العرضية في وظيفة المفصل بمرور الوقت ، فإن تغييرات المفاصل تتطور قبل وقت طويل من التغييرات الوظيفية المرتبطة بهشاشة العظام. يمكن أن يوفر μCT مقياسا أكثر حساسية لتطور الزراعة العضوية قبل ظهور العرج. هناك قياسان كميان مهمان بشكل خاص يشملان كثافة المعادن في العظام وسمك التربيق حيث يزداد كلاهما طوال تقدم OA19,20. قد يكون من المفيد تقسيم التحليل إلى صفيحة تحت الغضروف وعظم تربيقي ، حيث أن لهما ميزات مختلفة ، لتحقيق قياسات ومقارنات أكثر قوة.
الهدف العام من هذه الطريقة هو مساعدة الباحثين على إجراء الحقن داخل المفصل بنجاح على خنازير غينيا. استخدم البروتوكول المقدم خمسة (ن = 2) وتسعة (ن = 1) و 12 (ن = 2) خنازير غينيا دانكن هارتلي سليمة. يمكن استقراء الإجراءات لسلالات خنزير غينيا الأخرى والأعمار التي تتطلب حقن الركبة داخل المفصل. في النماذج التلقائية لهشاشة العظام ، مثل نموذج Dunkin-Hartley ، غالبا ما يتم مراقبة تطور المرض والاستجابة للعلاج التسلسلي على مدى فترات طويلة من الزمن ، تمتد من أسابيع إلى أشهر9. ينتج عن هذا البروتوكول الموسع حقن متعددة داخل المفصل ، وبالتالي من المهم أن يكون لديك تقنية حقن مناسبة لمنع الأحداث الضائرة ، بما في ذلك الألم أو العرج أو العدوى ، وكلها يمكن أن تؤثر على رعاية وتربك نتائج الدراسة بينما تستلزم إضافية في الدراسة. يصف البروتوكول المقدم منهجية الحقن داخل المفصل في خنازير غينيا والتحليل اللاحق لبيانات μCT.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>200 Proof Ethanol</td>
			<td>Decon Laboratories</td>
			<td>2701</td>
			<td>sterilizing agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D.SUITE software</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>&#956;-CT analyzing software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Betadine Surgical Scrub</td>
			<td>Avrio Health</td>
			<td>67618-151-16</td>
			<td>sterilizing agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Insulin syringe with needle</td>
			<td>Ulticare</td>
			<td>91008</td>
			<td>to perform injections</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isoflurane</td>
			<td>Piramal</td>
			<td>803249</td>
			<td>anesthesize animal</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neutral Buffered Formalin</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>23-427098</td>
			<td>Fix tissue</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nrecon Software</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>&#956;-CT reconstruction software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Phosphate Buffered Saline</td>
			<td>Cytiva</td>
			<td>SH30258.01</td>
			<td>control and diluting agent</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SkyScan 1176</td>
			<td>Bruker</td>
			<td></td>
			<td>to scan samples&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

micro-computed tomography analysis of the knee in aged dunkin-hartley guinea pigs after intra articular injection

الغرض من هذا البروتوكول هو توجيه الباحثين في إجراء تقنية موجهة بالجس لحقن الركبة داخل المفصل في خنازير غينيا والتقييم باستخدام التصوير المقطعي المحوسب الدقيق. تعد خنازير غينيا Dunkin-Hartley نماذج قوية لأبحاث هشاشة العظام لأنها تصاب تلقائيا بهشاشة العظام في ركبتيها. يعد توصيل الدواء داخل المفصل طريقة شائعة لدراسة آثار دواء بحثي في الجسم الحي. في البشر ، يمكن للعوامل العلاجية التي تدار عن طريق الحقن داخل المفصل أن تخفف الألم وتؤخر المزيد من تطور هشاشة العظام. كما هو الحال مع أي نوع ، فإن إدخال إبرة في مساحة مشتركة لديه القدرة على التسبب في إصابة ، والتي يمكن أن تؤدي إلى الألم أو العرج أو العدوى. مثل هذه الأحداث السلبية يمكن أن تضر برفاهية ، وتربك نتائج الدراسة ، وتتطلب إضافية لتحقيق أهداف الدراسة. على هذا النحو ، من الضروري تطوير تقنيات الحقن المناسبة لمنع المضاعفات ، خاصة في الدراسات الطولية التي تتطلب حقن متعددة ومتكررة داخل المفصل. باستخدام المنهجية المقدمة ، تلقت خمسة خنازير غينيا حقن الركبة الثنائية تحت التخدير العام. بعد سبعة أيام من الحقن ، تم القتل الرحيم للحيوانات بشكل إنساني لتحليل شدة هشاشة العظام. لم تحدث أي أحداث سلبية بعد التخدير أو حقن الركبة ، بما في ذلك العرج أو الألم أو العدوى. يمكن لتحليل التصوير المقطعي المحوسب بالأشعة السينية للركبة الكشف عن التغيرات المرضية المرتبطة بالفصال العظمي. تشير بيانات التصوير المقطعي المحوسب الدقيق إلى أن هشاشة العظام أكثر حدة في الأكبر سنا ، كما يتضح من زيادة كثافة المعادن في العظام وسمك التربيق مع تقدم العمر. تتوافق هذه النتائج مع التغيرات النسيجية ودرجات مانكين المعدلة ، وهو نظام تسجيل راسخ ومستخدم على نطاق واسع لتقييم شدة التهاب المفاصل في هذه نفسها. يمكن استخدام هذا البروتوكول لتحسين الحقن داخل المفصل في خنازير غينيا.

قبل إجراء الحقن داخل المفصل على الحية ، تم ممارسة البروتوكول أعلاه على ثلاث جثث فئران لضمان موقع الحقن الصحيح. خلال جلسات التدريب ، تم حقن 50 ميكرولتر من صبغة الميثيلين الزرقاء الجديدة بنسبة 70٪ في مفاصل الركبة باستخدام المنهجية الموضحة أعلاه. هذا يعادل ست حقن ممارسة. بعد الحقن ، تم تشريح مف?...

خنازير غينيا Dunkin-Hartley هي نموذج حيواني راسخ لأبحاث هشاشة العظام. قد تستفيد مثل هذه الدراسات من الحقن داخل المفصل لأسباب مختلفة ، بما في ذلك التحقيق في عوامل جديدة أو علاج المرض. وصفنا منهجية لحقن الركبة داخل المفصل في خنازير غينيا وتحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق اللاحق لتقييم تغيرات الركبة المرتبطة بالتهاب المفاصل.

تحليل التصوير المقطعي المحوسب الدقيق للركبة في خنازير غينيا دانكن هارتلي القديمة بعد الحقن داخل المفصل

The purpose of this protocol is to guide researchers in performing a palpation-guided technique of intra-articular knee injection in guinea pigs and ...

هشاشة العظام ، أو الزراعة العضوية ، هو مرض المفاصل التنكسية التي تؤثر على 32.5 مليون من البالغين في الولايات المتحدة. في كثير من الأحيان ، تظهر أعراض الزراعة العضوية فقط بعد أن يصبح المرض شديدا. ينبع نقص الأدوية المعدلة للمرض من سوء فهم الآليات التي تبدأ المرض وتقوده.نتيجة لذلك ، هناك حاجة طبية حرجة ومستمرة لعوامل محسنة لعلاج هشاشة العظام. تعد خنازير غينيا Dunkin-Hartley نموذجا حيوانيا راسخا لالتهاب المفاصل ، حيث تتطور بشكل طبيعي إلى هذا المرض ، وتقدم نموذجا قويا للتحقيق في آثار العلاجات الجديدة التي تدار عن طريق الحقن داخل المفصل على تطور المرض. نظرا لأن العظام المعدنية لها تباين ممتاز في التصوير المقطعي المحوسب الدقيق ، يمكن استخدام هذه الطريقة لتقييم ميزات 3D وإجراء تحليلات كمية للتغيرات المرتبطة بالزراعة العضوية. هناك قياسان كميان مهمان بشكل خاص يشملان كثافة المعادن في العظام وسمك التربيق ، حيث يزداد كلاهما طوال تطور المرض. ستساعد المنهجية الموصوفة للحقن داخل المفصل في خنازير غينيا والتحليل اللاحق لبيانات التصوير المقطعي المحوسب الدقيق على تقليل تباين الدراسة وزيادة كفاءة تحليل البيانات.حلق الركبة بشفرة كهربائية. تخدير وتأكيد عمق التخدير الكافي بسبب عدم استجابة قرصة إصبع القدم. ضع مادة تشحيم معقمة للعين في كلتا العينين لمنع الجفاف والإصابة.نظف موقع الحقن ثلاث مرات باستخدام حركة دائرية وقم بالتناوب باستخدام المقشر المخفف ومحاليل الكحول. يجب استخدام قفازات معقمة. يتضمن هذا الفيديو استخدام قفازات الأوتوكلاف نيترو.يجب استخدام تقنية التعقيم طوال العملية. ثني الركبة إلى 90 درجة ، وتحريك الإصبع البعيد إلى الرضفة لتحديد أخدود الجانب البعيد من مساحة المفصل عن طريق ثني وتمديد الطرف الخلفي. يمكن الشعور بالساق كبنية عظمية بعيدة عن الرضفة.بمجرد تحديد موقع الساق والرضفة ، يكون المفصل بينهما. أدخل إبرة الأنسولين بعناية في خط الوسط البعيد إلى الرضفة داخل مساحة المفصل. يجب إدخال الإبرة من ملليمتر إلى ملليمترين تحت الجلد.حقن الحجم ببطء. تدليك الركبة عن طريق ثني وتمديد المفصل عدة مرات لضمان التوزيع السليم للدواء. ضع العينات مع الفورمالين في حاوية متوافقة.قم بمعايرة جهاز التصوير المقطعي المحوسب الدقيق للتعرض للمجال المظلم والمجال الخفيف ، وفقا لتوصيات الشركة المصنعة. مسح العينة باستخدام مرشح نحاسي من الألومنيوم عند 18 ميكرون. استخدم خطوة الدوران 0.7 درجة لزاوية 360 درجة مع كاميرا الإزاحة.حدد شريحة واحدة من صور التصوير المقطعي المحوسب الدقيق. تحقق من تعويض اختلال المحاذاة. ضمن الإعدادات ، قم بتطبيق التنعيم ، وتصلب الشعاع ، ودوران CS ، وقطعة أثرية حلقية.حدد ابدأ لبدء إعادة الإعمار. حدد VOI وقم بتوجيه العينة للمحاذاة عموديا لتسهيل التحليل لاحقا. احفظ VOI المحرر كمجلد جديد.حدد نطاق الصور المراد تحليله ، بدءا من اللوحة تحت الغضروف. يوصى بتقسيم تحليل الصفيحة تحت الغضروف في العظم التربيقي لأن لها ميزات عظمية مختلفة. حدد المنطقة التي تهمك لكل صورة للتأكد من أنها تشمل العظم.حدد التحديد الثنائي. اضبط الرسم البياني بحيث تكون الخلفية في العظم منفصلة تماما. حدد علامة التبويب كثافة المعادن في العظام.احفظ هذه البيانات في مجلد بيانات تحليل جديد. حدد معالجة مخصصة. أولا ، قم بإجراء الحد الأدنى وحدد تلقائي ثم تشغيل.ثم حدد إزالة البقع واختر إزالة البقع السوداء. كرر إزالة البقع البيضاء، واختر إزالة البقع البيضاء. اختر تحليل 3D وحدد القيم الأساسية والقيم الإضافية.يظهر A ركبة تشريح مع وجود صبغة زرقاء الميثيلين داخل مساحة المفصل ، مما يدل على الحقن الصحيح. B عبارة عن حقنة ضحلة تؤدي إلى تكوين فقاعة في الفضاء تحت الجلد. يوضح C عدم وجود صبغة الميثيلين الزرقاء داخل مساحة المفصل ، مما يدل على الحقن غير الصحيح.قد يكون من المفيد تقسيم تحليل الصفيحة تحت الغضروف ، والتي تظهر في A والعظم التربيقي ، الذي يظهر في B ، حيث يكون لهما أحيانا معلمات مختلفة لتحليل العظام المختلفة. بالنسبة لكثافة المعادن في العظام، نلاحظ أن هناك زيادة في متوسط خنازير غينيا البالغة من العمر 12 شهرا مقارنة بخنازير غينيا البالغة من العمر خمسة أشهر، وهذا صحيح في الصفيحة تحت الغضروف وكذلك العظم التربيقي، وهو ما يوضح أن كثافة المعادن في العظام تزداد بمرور الوقت. بالإضافة إلى سمك التربيق، نلاحظ أن هناك زيادة في السماكة بالمليمترات بين خنزير غينيا البالغ من العمر 12 شهرا وخنزير غينيا البالغ من العمر تسعة أشهر وخنزير غينيا البالغ من العمر خمسة أشهر، وهو ما يوضح أن سمك التربيق يزداد بمرور الوقت.تزداد درجات مانكين المعدلة مع تقدم عمر خنازير غينيا ، كما هو موضح في الشكل أ ، تظهر الأشكال من B إلى D بقع التولويدين الزرقاء. B هو خنزير غينيا البالغ من العمر خمسة أشهر ، و C هو خنزير غينيا البالغ من العمر تسعة أشهر ، و D هو خنزير غينيا البالغ من العمر 12 شهرا. تظهر العلامة النجمية السوداء في الشكل C فقدان البروتيوغليكان ، بينما تظهر العلامة النجمية السوداء في الشكل D الشقوق ، وتظهر العلامة النجمية البيضاء في الشكل D نقص الخلايا.حاليا العلاج الوحيد لهشاشة العظام الشديدة هو الاستبدال ، وهو مكلف وغازي ويمكن أن يؤدي إلى اعتلال المرضى ووفياتهم. نتيجة لذلك ، هناك حاجة ماسة لمواصلة البحث مع النماذج الحيوانية من الزراعة العضوية والتطوير المستدام على العلاجات الجديدة. على الرغم من أن الحقن داخل المفصل جزء لا يتجزأ من دراسات الزراعة العضوية لخنزير غينيا ، إلا أن هذا الإجراء لم يتم تفصيله بشكل منهجي بعد.تعتبر إجراءات الحقن المناسبة أمرا بالغ الأهمية لضمان رعاية وتقليل أعداد الإجمالية ، خاصة بالنسبة للدراسات التي تتطلب حقنا متعددة على مدار عدة أشهر. لتقييم التغييرات المتعلقة بالزراعة العضوية بشكل منهجي ، نصف تحليلات التصوير المقطعي المحوسب الدقيق. يوفر التصوير المقطعي المحوسب الدقيق تقييما أكثر تعمقا لتغيرات هشاشة العظام من المراجعة النسيجية للمسح في عينة كاملة بدلا من قسم واحد أو عدد قليل من أقسام الأنسجة.بينما توفر خنازير غينيا Dunkin-Hartley نموذجا قويا لدراسة تطور الزراعة العضوية وتأثيرات العلاجات الجديدة ، إلا أن هناك قيودا على هذا النموذج. تتطلب النماذج التلقائية عادة فترة دراسة أطول مقارنة بالتطور السريع للتغيرات بعد الزراعة العضوية الجراحية أو المستحثة كيميائيا. علاوة على ذلك ، قد يقلل الباحثون من تأثير التباين بين من خلال تطبيق العلاجات على طرف واحد في كل ، مما يسمح للطرف المقابل بالعمل كعنصر تحكم داخلي.

Research

JoVE Journal

Medicine

Micro-Computed Tomography Analysis of the Knee in Aged Dunkin-Hartley Guinea Pigs after Intra Articular Injection

Retrograde Perfusion and Filling of Mouse Coronary Vasculature as Preparation for Micro Computed Tomography Imaging

إلى الوراء الإرواء وملء الأوعية الدموية التاجية الفأر كما التحضير للتصوير المقطعي بالكمبيوتر مايكرو

Visualization of the vasculature is becoming increasingly important for understanding many different disease states. While several techniques exist for ...

Osmotic Drug Delivery to Ischemic Hindlimbs and Perfusion of Vasculature with Microfil for Micro-Computed Tomography Imaging

ناضح تسليم المخدرات إلى Hindlimbs الدماغية ونضح من الأوعية الدموية مع Microfil للمشاريع المتناهية الصغر التصوير المقطعي التصوير

Preclinical research in animal models of peripheral arterial disease plays a vital role in testing the efficacy of therapeutic agents designed to ...

Assessment of Viability of Human Fat Injection into Nude Mice with Micro-Computed Tomography

تقييم الجدوى من الدهون الإنسان الحقن في الفئران عارية مع مايكرو-التصوير المقطعي

Lipotransfer is a vital tool in the surgeon&#8217;s armamentarium for the treatment of soft tissue deficits of throughout the body. Fat is the ideal soft ...

Using Micro-computed Tomography for the Assessment of Tumor Development and Follow-up of Response to Treatment in a Mouse Model of Lung Cancer

باستخدام التصوير المقطعي الصغيرة لتقييم التنمية الورم ومتابعة الاستجابة للعلاج في نموذج الفأر من سرطان الرئة

Lung cancer is the most lethal cancer in the world. Intensive research is ongoing worldwide to identify new therapies for lung cancer. Several mouse ...

Combined Near-infrared Fluorescent Imaging and Micro-computed Tomography for Directly Visualizing Cerebral Thromboemboli

التصوير نيون المشتركة القريبة من تحت الحمراء والتصوير المقطعي مايكرو لتصور مباشرة الشلل Thromboemboli

Direct thrombus imaging visualizes the root cause of thromboembolic infarction. Being able to image thrombus directly allows far better investigation of ...

Cochlear Implantation in the Guinea Pig

زرع cochlear في خنزير غينيا

Cochlear implants are highly efficient devices that can restore hearing in subjects with profound hearing loss. Due to improved speech perception ...

Oleic Acid-Injection in Pigs As a Model for Acute Respiratory Distress Syndrome

حقن حمض الأولييك في الخنازير كنموذج لمتلازمة الضائقة التنفسية الحادة

The acute respiratory distress syndrome is a relevant intensive care disease with an incidence ranging between 2.2% and 19% of intensive care unit ...

Osteoarthritis Pain Model Induced by Intra-Articular Injection of Mono-Iodoacetate in Rats

نموذج ألم هشاشة العظام الناجم عن الحقن داخل المفصل من أحادي يودواسيتات في الفئران

The current animal models of osteoarthritis (OA) can be divided into spontaneous models and induced models, both of which aim to simulate the ...

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

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

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

Tissue Preparation Techniques for Contrast-Enhanced Micro Computed Tomography Imaging of Large Mammalian Cardiac Models with Chronic Disease

تقنيات تحضير الأنسجة للتصوير المقطعي المحوسب الجزئي المعزز بالتباين لنماذج قلب الثدييات الكبيرة المصابة بأمراض مزمنة

Structural remodeling is a common consequence of chronic pathological stresses imposed on the heart. Understanding the architectural and compositional ...