כאן, שני מודלים מורתיים ריפוי הפצע מתוארים, אחד שנועד להעריך את התגובה התאית הפצע ריפוי והשני כדי לכמת את שיעור סגירת הפצע. שיטות אלה ניתן להשתמש עם דגמי מחלות מורכבות כגון סוכרת כדי לקבוע מנגנונים של היבטים שונים של ריפוי הפצע המסכן.
ריפוי הפצע הוא תהליך מורכב הדורש התקדמות מסודרת של דלקת, רקמת היווצרות הגרטולציות, פיברוזיס, ורזולוציה. דגמי מורנה מספקים תובנה מכניסטית רבת ערך בתהליכים אלה; עם זאת, אף דגם יחיד לא מטפל באופן מלא בכל ההיבטים של התגובה ריפוי הפצע. במקום זאת, הוא אידיאלי להשתמש בדגמים מרובים כדי לטפל בהיבטים שונים של ריפוי הפצע. כאן, שתי שיטות שונות הכתובות היבטים מגוונים של תגובת ריפוי הפצע מתוארים. במודל הראשון, ספוגים לאלכוהול פוליוויניל מתת-עורי מושתלים לאורך העכבר dorsum. בעקבות איחזור ספוג, תאים יכולים להיות מבודדים על ידי שיבוש מכני, ונוזלים ניתן לחלץ על ידי צנטריפוגה, ובכך לאפשר אפיון מפורט של תגובות הסלולר וציטוקין בסביבה פצע אקוטי. הגבלה של מודל זה היא חוסר יכולת להעריך את קצב סגירת הפצע. לשם כך, נעשה שימוש במודל כריתה של עור הזנב. בדגם זה, 10 מ”מ x 3 מ”מ פיסת מלבנית של עור זנב הוא מגורש לאורך המשטח האחורי, ליד הבסיס של הזנב. מודל זה ניתן לצלם בקלות עבור ניתוח planimetric כדי לקבוע שיעורי הריפוי ניתן לקבל עבור ניתוח היסטולוגית. שתי השיטות המתוארות יכולות להיות מנוצל בזנים של עכברים ששונו גנטית, או בשילוב עם מודלים של תנאי תחלואה, כגון סוכרת, הזדקנות, או זיהום משני, על מנת להבהיר מנגנוני ריפוי הפצע.
יש הרבה מערכות מודל murine זמין כדי לבחון את תהליכי ריפוי הפצע, כל אחד מהם בעל יתרונות ספציפיים ומגבלות1,2. השיטות הבאות מציגות שני דגמים של פציעות מורתיים, שכל אחד מהם מטפל בהיבט מסוים של תגובת הפצע, וניתן להשתמש בו כדי לזהות את הסיבה והתוצאה של רטבאליות בתגובה לפציעה. תהליך ריפוי הפצעים מתרחש בשלבים נפרדים. השלב הראשון הוא דלקתי, מאופיין הזרימה המהירה של טסיות, נויטרופילים, מונוציטים/מקרופאגים, כמו גם הייצור של ציטוקינים proinflammatory ו נוגדנים. בעקבות הרזולוציה של דלקת, הסביבה מעברים למצב משתנה יותר עם אינדוקציה של ציטוקינים profibrotic וגורמי צמיחה. רקמות גרטולציות מופטות ויוצרות צורה עם הגירה של מיופיברופיצוצים, פיברותקיעות, תאי אפיתל ותאי אנדותל. בשלבים הסופיים, מטריקס החילוץ הזמני הוא שופצה, והיווצרות צלקת הסגר הפצע ההכנסות2,3,4,5,6,7,8.
לא מודל murine אחד מספק מערכת ללמוד את כל השלבים של ריפוי הפצע2. כאן, שני מודלים הפצע כירורגי מתוארים: אחד מובהר התאים הסלולר אקוטי הפצע ריפוי, והשני מאפשר הערכה של סגירת הפצע, כמו גם ניתוח היסטולוגית. שתי השיטות הללו עשויות להיות מועסקים בצורה משלימה כדי להעריך את ההשפעות של הטיפול בהפרעות והתחלואה בהיבטים שונים של תגובת הפצע. השרטת תת עורית של פוליוויניל אלכוהול (pva) ספוגים היא מערכת אשר נעשה שימוש במודלים מכרסמים במשך עשורים כדי להבהיר היבטים רבים של התגובות רקמות תאית וגרטולציות9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20 ,21,22,23,24 גישה זו מאפשרת לשליפה של נוזלי הפצע העשיר cytokine ומחלחל הסלולר. במודל זה, 1 ס מ x 1 ס מ x 0.5 ס מ חתיכות של ספוג PVA ממוקמים לתוך כיסים תת עורית דרך חתך 2 ס מ שנעשו על קו האמצע האחורי. החתך סגור עם כירורגי קליפים, ואת הספוגים ניתן לאחזר בזמן מאוחר יותר נקודות בידוד תאים ונוזלים. התקשורת התאית והציטוקין של ספוגים מבודדים משקפת את השלבים הנורמליים של ריפוי הפצע החריף עד 14 ימים פוסטיר. במועד מאוחר יותר המודל הוא יתרון יותר עבור לימוד היווצרות רקמת הגרטולזה ואת תגובת גוף זר1. עם מערכת זו, ניתן לבודד את > 106 תאים, אשר מציעה יתרון ברור עבור הספק פנוטיic ופונקציונלי ובידוד RNA, על בידוד תאים משיטות אחרות המבוססות על ביופסיה1,22,23,25,26.
שיעור סגירת הפצע נקבע באמצעות מודל כריתה של עור הזנב. במודל זה, כפי שמתואר בתחילה על ידי falanga ואח ‘ ודיווחו על ידי אחרים27,28,29,30, 1 ס”מ x 0.3 ס”מ בעובי מקטע של עור זנב מוסר ליד בסיס הזנב. אזור הפציעה הוא מדמיין בקלות, ניתן למדוד לאורך זמן. לחילופין, ניתן לבודד את רקמת הזנב לניתוח היסטולוגית. גישה זו יכולה לשמש כחלופה או בשילוב עם שיטת ביופסיה מבוססת על המכה היטב. ההבדלים העיקריים בין שני מודלים אלה הם שיעור סגירת הפצע, נוכחות או העדר פרווה, ומבנה העור2,31,32. פצעי העור של הזנב מציעים פרק זמן ארוך יותר בו יש להעריך את סגירת הפצע, כפי שנדרש כ -21 יום לסיום מלא. זה מנוגד לunsplinted ביופסיות אגרוף, אשר לרפא מהר הרבה יותר (~ 7-10 ימים), בעיקר על ידי התכווצות בשל הפעולה של הפניקולוס carnosus. Splinted ביופסיות אגרוף לרפא לאט יותר ולצמצם את ההשפעות של ריפוי הקונקטילה, אבל להסתמך על נוכחות של גוף זר כדי להגביל את המנגנון המבוסס על מנגנונים1,2,27,30,31,33.
מודלים הפצע המתואר הם אינפורמטיבי להבנת תהליכי ריפוי נורמליים הפצע בהיעדר הפרטורציה. בעוד הריפוי של העור מכרסם שונה בדרכים משמעותיות מאוד מן העור האנושי, כולל מבנה רופף, הסתמכות על ריפוי הקונקטילה, והבדלים אנטומיים אחרים, מערכת murine מציע יתרונות מסוימים למחקרים מכניסטיים והקרנה. בראש ובראשונה מדובר בזמינות של זנים מוטקיים ומוטציות גנטיות, מסאחיזה גנטית ועלות נמוכה יותר. תובנות מכניסטיות שנרכשו ממחקרים מורתיים ניתן לתרגם למודלים בעלי חיים מורכבים המחקים יותר את ריפוי העור האנושי, כגון מערכת חזירי2,31.
בנוסף לבדיקה של תגובות ריפוי פצעים במצב יציב, מודלים אלה יכולים להיות משולבים עם תנאי טיפול מקבל כדי להבין את הבסיס של מומים ריפוי הפצע בסלולר, cy, ורמת רקמה גסה. זה בהגדרה זו מסוים כי שני הדגמים ניתן להשתמש בקונצרט כדי להעריך את ההשפעות של מצב מסוים בשיעור תחלואה, כגון דלקת ריאות לאחר הניתוח, הן התגובה התאית חריפה הפצע ואת שיעור סגירת הפצע30.
מאמר זה מתאר שני מודלים הפצע murine מורי המאפשרים הערכה של תגובת הפצע לריפוי חריפה. השיטה הראשונה כרוכה ההשתלה כירורגית של ספוגים PVA בחלל תת עורית. גישה זו מציעה יתרון ברור על פני מודלים ביופסיה מבוססי הפצע ללמוד את התגובה התאית הריפוי הפצע בשל מספר גדול של תאים וכמות של נוזלי הפצע שהתקבלו מתו…
The authors have nothing to disclose.
המחברים רוצים להודות קווין קרלסון של מתקן האוניברסיטה בראון Cy, מיון המרכז לייעוץ וסיוע עם הזרימה cy, try ניסויים. תמונות באיור 1B ו-C נוצרו עם ביוריאנדר. מודה לקיילה לי ולגרגורי סראפה על הסיוע הצילומי שלהם. עבודה זו היתה נתמכת על ידי מענקים מן הבאים: הגנה מתקדמים פרויקטים מחקר הסוכנות (DARPA) YFAA15 D15AP00100, התחומים של דיקן פרס המדע החדש המתעוררים (אוניברסיטת בראון), ריאות הלב הלאומי ומכון הדם (NHLBI) 1R01HL126887-01A1, המכון הלאומי למדעי הסביבה (החקות) T32-ES7272 (אימון בפתולוגיה סביבתית), ופרס הגרעין האוניברסיטאי למחקר באוניברסיטת בראון.
10x Phosphate Buffered Saline | Fisher Scientific | BP3991 | |
15 mL centrifuge tubes, Olympus | Genesee | 28-103 | |
1x HBSS (+Calcium, +Magnesium, –Phenol Red) | ThermoFisher Scientific | 14025076 | |
5ml Syringe | BD | 309646 | |
Anti-mouse CD45.2-APC Fire750 | BioLegend | 109852 | Clone 104 |
Anti-mouse F4/80-eFluor660 | ThermoFisher Scientific | 50-4801-82 | Clone BM8 |
Anti-mouse Ly6C-FITC | BD Biosciences | 553104 | Clone AL-21 |
Anti-mouse Ly6G-PerCP-eFluor710 | ThermoFisher Scientific | 46-9668-82 | Clone 1A8-Ly6g |
Anti-mouse Siglec-F-APC-R700 | BD Biosciences | 565183 | Clone E50-2440 |
Autoclip Stainless Steel Wound Clip Applier | Braintree Scientific | NC9021392 | |
Autoclip Stainless Steel Wound Clips, 9mm | Braintree Scientific | NC9334081 | |
Blender Bag, 80mL | Fisher Scientific | 14258201 | |
Culture Tube, 16mL, 17×100 | Genesee Scientific | 21-130 | |
Fetal Bovine Serum – Standard | ThermoFisher Scientific | 10437028 | |
Fixable Viability Dye eFluor506 | ThermoFisher Scientific | 65-0866-14 | |
Hepes Solution, 1M | Genesee Scientific | 25-534 | |
ImageJ Software | NIH | ||
Penicillin-Streptomycin (5000 U/mL) | ThermoFisher Scientific | 15070-063 | |
Polyvinyl alcohol sponge – large pore size | Ivalon/PVA Unlimited | www.sponge-pva.com | |
Povidone-iodine solution, 10% | Fisher Scientific | 3955-16 | |
Spray barrier film, Cavilon | 3M | 3346E | |
Stomacher 80 Biomaster, 110V | Seward | 0080/000/AJ |