In diesem Artikel wird ein optimiertes Protokoll für die Etablierung eines Pulpitis-Modells bei Mäusen unter Verwendung eines innovativen Mundknebels vorgestellt, gefolgt von einer anschließenden histologischen Analyse.
Pulpitis, eine häufige Ursache für natürlichen Zahnverlust, führt zu Nekrose und Verlust der Bioaktivität in der entzündeten Zahnpulpa. Die Aufklärung der Mechanismen, die der Pulpitis zugrunde liegen, und ihre effiziente Behandlung ist ein ständiger Schwerpunkt der endodontischen Forschung. Daher ist das Verständnis des Entzündungsprozesses in der Zahnpulpa für die Verbesserung der Pulpakonservierung von entscheidender Bedeutung. Im Vergleich zu anderen In-vitro-Experimenten bietet ein murines Pulpitis-Modell einen authentischeren und genetisch vielfältigeren Kontext, um das pathologische Fortschreiten der Pulpitis zu beobachten. Die Verwendung von Mäusen stellt jedoch trotz ihrer Kosteneffizienz und Zugänglichkeit aufgrund ihrer geringen Größe, schlechten Koordination und geringen Verträglichkeit Schwierigkeiten dar, was intraorale und zahnärztliche Eingriffe erschwert. Dieses Protokoll führt ein neuartiges Design und die Anwendung eines Mundknebels ein, um die Pulpa von Mäusen freizulegen und so effizientere intraorale Verfahren zu ermöglichen. Der Mundknebel, der aus einem Zahnbogen besteht, ist den meisten Zahnärzten leicht zugänglich und kann die chirurgische Vorbereitung erheblich beschleunigen, selbst bei erstmaligen Eingriffen. Mikro-CT, Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbung und Immunfluoreszenz-Färbung wurden verwendet, um Veränderungen in der Morphologie und Zellexpression zu identifizieren. Das Ziel dieses Artikels ist es, Forschern dabei zu helfen, ein reproduzierbareres und weniger anspruchsvolles Verfahren zur Erstellung eines Pulpaentzündungsmodells mit diesem neuartigen Mundknebel zu etablieren.
Die Zahnpulpa, ein integraler Bestandteil des Zahns, ist für mehrere wesentliche Funktionen wie Nährstoffversorgung, Dentinbildung, sensorische Funktion und Abwehrreaktionen verantwortlich1. Dennoch ist die von Hartgewebe umgebene Zahnpulpa anfällig für Verletzungen und Schäden durch tiefe Karies, Pulpitis, Trauma oder Folgetherapien 2,3. Das Fehlen von funktioneller Zahnpulpa erhöht das Risiko einer Zahnbrüchigkeit4. Darüber hinaus kann der Verlust der Vitalität der Pulpa bei jungen bleibenden Zähnen die Zahnreifung negativ beeinflussen, und die derzeitigen Prothesentechniken können das neuronale Feedback, das eine gesunde Pulpa bietet, nicht wiederherstellen4. Diese Situation hat Forscher dazu veranlasst, alternative Lösungen für den Umgang mit entzündeter Pulpa zu erforschen, die über die bloße Entfernung hinausgehen.
Im Jahr 2007 initiierten Murray et al. die Anwendung von Tissue Engineering in der regenerativen Endodontie und weckten damit ein erhöhtes Interesse an der Erhaltung und Regeneration der Pulpa5. Entzündetes Pulpagewebe stellt jedoch eine Herausforderung dar, da die Zellen Entzündungsfaktoren wie IL-6 freisetzen, die Entzündungszellen rekrutieren und zu Zellnekrose, Verlust der Pulpavitalität und Komplikationen bei der funktionellen Wiederherstellung führen 6,7. Das Verständnis von Entzündungen und dem damit verbundenen Zelltod ist daher entscheidend für Fortschritte bei der Konservierung vitaler Pulpa. Es gibt eine Reihe von Experimenten, die durchgeführt wurden, um die Molekularbiologie der entzündeten Pulpa in vivo oder in vitro zu erforschen 8,9. Obwohl In-vitro-Experimente wie 2D- oder 3D-Zellkulturen seit Jahren entwickelt werden und ausgereift sind und weit verbreitet sind, um Reaktionen von Pulpazellen auf Entzündungsfaktoren zu testen, können diese Experimente die Interaktion zwischen Pulpagewebe und dem systemischen Immunsystem nicht widerspiegeln10. Wenn das untersuchte Phänomen aus Zellen anderer Gewebeherkunft wie Immun-, Gefäß- und Nervensystem stammt, führt die reine Zellkultur in eine Sackgasse. Daher sind In-vivo-Experimente sehr notwendig und referenziell.
Mäuse sind aufgrund ihrer Kosteneffizienz, hohen Fruchtbarkeit und Vitalität zunehmend zu einer häufigen Wahl in der Entzündungsforschung in vivo geworden. Ein umfassendes Protokoll für das Pulpitis-Modell von Mäusen gibt es derzeit jedoch nicht, das als Referenz dienen kann. Die geringe Größe der Mäuse und ihre Empfindlichkeit gegenüber Stimulation stellen eine große Herausforderung bei den experimentellen Verfahren dar. Die Beobachtung der winzigen Zähne, die tief im Mund der Maus verborgen sind, erfordert oft den Einsatz eines Auslegermikroskops, ungeachtet der häufigeren Präsenz von Tischmikroskopen in Laboratorien. Das Fehlen eines Mundöffners erfordert die Hilfe anderer. Um dies zu beheben, hat die Gruppe einen Mundknebel aus leicht verfügbaren Materialien entwickelt, der ein standardisiertes und reproduzierbares Protokoll für die Konstruktion des Pulpitis-Modells von Mäusen bereitstellen soll. In diesem Artikel wird das Verfahren detailliert beschrieben, das die präoperative Vorbereitung, die Immobilisierung, die Pulpafreilegungsoperation und die Probenentnahme an C57-Mäusen umfasst. Dieses Protokoll empfiehlt die Verwendung des Mundknebels und liefert Informationen über seine Struktur, Herstellung und Anwendung, um anderen Forschern die Replikation des Verfahrens zu erleichtern.
Als einzelnes Weichgewebe in den Zähnen spielt die Zahnpulpa eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Bioaktivität des Zahns, bleibt aber hochempfindlich. Die Erhaltung dieser lebenswichtigen Pulpa hat sich in den letzten endodontischen Behandlungen zum bevorzugten Ansatz entwickelt, was ein umfassendes Verständnis der Entzündungsmechanismen der Zahnpulpa erforderlich macht16. Die räumlich-zeitliche Fluktuation der inflammatorischen Mikroumgebung und die Wechselwirkungen zwische…
The authors have nothing to disclose.
Diese Studie wurde durch Zuschüsse der National Natural Science Foundation of China U21A20368 (L. Y.), 82101000 (H. W.) und 82100982 (F. L.) sowie durch das Sichuan Science and Technology Program 2023NSFSC1499 (H. W.) finanziert. Alle Originaldaten und Bilder sind in diesem Artikel enthalten.
Animal | |||
C57/B6J mice | Gempharmatech Experimental Animals Company | C57/B6J | For the establishment of pulp exposure |
Equipment | |||
1 mL syringe | Chengdu Xinjin Shifeng Medical Apparatus & Instruments Co. LTD. | SB1-074(IV) | Apply in drug injection. |
8# C+ file | Readysteel | 0010047 | Apply in exposing the roof of pulp chamber. |
Anesthesia Mix solution | 10% ketamine hydrochloride+ 5% xylazine + 85% sterile isotonic saline. | ||
DAPI Staining Solution | Beyotime | C1005 | Apply in immunofluorescence staining for counter-staining of nucleus. |
Dental high-speed dental handpiece | Jing yuan electronic commerce technology | WJ-422 | Apply in pulp exposure. |
Heavy wire cutter | Jirui Medical Instrument Co., Ltd. | none | Apply inarc cutting. |
Hematoxylin and Eosin Stain kit | Biosharp | BL700B | For the histological analysis of the slides. |
IL-6 antibody | Novus | NBP2-89149 | Apply in immunofluorescence staining to detect the inflammation of the dental pulp. |
Ketamine(Ketamine hydrochloride) | Vet One, Boise, Idaho, USA | C3N VT1 | 100mg/kg, IP. Apply in nesthetization. |
Medical tap | 3M | 1530 | Apply in mice immobilization. |
Orthodontic arch wire | Shanghai Wei Rong Medical Apparatus Co. LTD. | K417 | Diameter of 8µm |
Round dental burr (0.6 mm) | Shofu global | 072208 | Apply in removing enamel and shallow layer of dentin. |
Young loop bending plier | Jirui Medical Instrument Co., Ltd. | none | Apply in arc bending. |