Un modèle murin d’ostéogenèse Distraction
Summary
Nous présentons un souris tibial distraction ostéogénèse modèle développé à l’aide d’un distracteur sur mesure. L’utilisation d’une souris comme une cible d’analyse est avantageuse pour faire avancer la recherche.
Abstract
Ostéogenèse distraction (DO) est une intervention chirurgicale qui consiste à la régénération des tissus squelettiques sans greffe de cellules. Un modèle comprend trois phases : la phase de latence après ostéotomie et placement du distracteur externe ; la phase de distraction, dans lequel les extrémités osseuses séparées sont progressivement et continuellement distraits ; et la phase de consolidation. Ce distracteur sur mesure utilisée pour DO se compose de deux anneaux incomplets de résine acrylique et une vis d’expansion. Le processus a été initié en faisant un moule avec le matériau d’empreinte silicone et puis en créant le distracteur sur mesure. Résine dentaire a été coulé dans le coffrage en matériau d’empreinte silicone, et il a été autorisé à se polymériser pour créer les bagues résine incomplète requis pour le distracteur sur mesure. Ces anneaux ont été fixées par une vis d’expansion à l’aide de résine transparente. Le distracteur sur mesure créé par l’intermédiaire de cette approche était attaché sur le tibia de souris. Le tibia a été fixé à l’appareil à l’aide d’une paire d’aiguilles 25 G dans la partie proximale, une paire d’aiguilles 27 G dans la partie distale et de résine acrylique. Après une période de latence de 5 jours, distraction a été initiée à un taux de 0,2 mm/12 h. L’allongement a été poursuivi pendant 8 jours, ce qui entraîne un déficit total de 3,2 mm. Les souris ont été euthanasiées 4semaines après distraction. La formation osseuse dans l’espace de distraction a été confirmée à l’aide de la radiographie et l’histologie.
Introduction
Ostéogenèse distraction (DO) est une méthode de traitement établi pour une variété de troubles squelettiques, comme les différences de longueur de branche, défauts osseux et limb difformités1. Cette stratégie de traitement unique repose sur le « principe de tension-tension » proposé par Ilizarov. La méthode nécessite plusieurs jours pour plusieurs mois pour la consolidation de latence et plusieurs semaines de distraction active jusqu’à ce que l’os mature est formé de2.
Les conditions locales hypoxiques en raison du blocage des flux de sang3,4 et une stimulation mécanique5,6 sont particulièrement importantes dans le processus de guérison de DO. Angiogenèse induite par l’hypoxie transporte l’oxygène, de nutriments, de facteurs solubles et de cellules nécessaires à la réparation des tissus localement par le biais de la circulation sanguine. Une stimulation mécanique de l’opération d’extension entraîne des réactions biologiques tels que la différenciation des cellules souches mésenchymateuses, la formation osseuse, la calcification et le remodelage. Série traitement permet la formation de non seulement les tissus durs, mais aussi les tissus mous, y compris les nerfs, les muscles, les vaisseaux sanguins et les tissus de la peau, sans la nécessité d’une greffe de cellules souches. Par conséquent, un modèle est considéré comme un excellent modèle pour l’analyse de la régénération des tissus différents.
Lapins et chiens sont les animaux les plus utilisés dans la recherche fondamentale pour DO ; Cependant, il y a quelques outils d’analyse disponibles pour ces animaux. L’utilisation d’un modèle de souris facilite une analyse plus détaillée. Il est particulièrement approprié pour les expériences utilisant des souris knock-out. Toutefois, lorsque vous utilisez une souris comme un animal expérimental, un dispositif d’extension doit être créé. Ici, nous présentons une souris tibiale modèle développé à l’aide d’un distracteur sur mesure créé à l’aide d’un outil de laboratoire dentaire et de la technique, qui a été utilisé dans une étude antérieure.
Protocol
Representative Results
Discussion
Lorsqu’il est un grand animal est utilisé comme modèle expérimental, un dispositif d’extension prêtes à l’emploi peut être utilisé, et il est facile d’obtenir la bonne fixation et évaluer le fonctionnement de l’extension elle-même et le montant de l’extension. Toutefois, lorsqu’une souris est utilisée comme modèle expérimental, il est nécessaire de développer tout ou partie de l’équipement. Isefuku et coll. et Tay et coll. fait l’appareil et créé un modèle de souris<s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Les auteurs remercient Mme Makiko Kato pour fournir des encouragements pour compléter cette étude. Nous remercions également la Division des animaux d’expérimentation et recherche médicale Engineering, Nagoya University Graduate School of Medicine, le boîtier de la souris.
Materials
| Paraffin wax | YAMAHACHI DENTAL MFG. CO. | – | For preparation a mold for resin rings |
| Labocone putty | GC Corporation | – | For preparation a mold for resin rings |
| Utility wax | GC Corporation | – | For preparation a mold for resin rings |
| Expansion screw | Ortho Dentaurum | 600-301-30 | Component of custom-made distractor |
| Unifast III | GC Corporation | – | Immediate polymerization resin Component of custom-made distractor |
| Ortho Crystal | NISSIN | – | Transparent resin Component of custom-made distractor |
| 25-gauge needle | TERUMO | NN-2516R | For custom-made distractor |
| 27-gauge needle | TERUMO | NN-2719S | For custom-made distractor |
| ICR mouse | Chubu Kagaku Shizai Corporation | – | Experimental animal |
| Somnopentyl | Kyoritsu Seiyaku | – | Pentobarbital sodium salt |
| Isoflurane | FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation | 099-06571 | Isoflurane inhalation solution |
References
- Watson, J. T. Distraction osteogenesis. The Journal of the American Academy of Orthopaedic Surgeons. 14, 168-174 (2006).
- Ilizarov, G. A. The tension-stress effect on the genesis and growth of tissues: Part II. The influence of the rate and frequency of distraction. Clinical Orthopaedics and Related Research. 239, 263-285 (1989).
- Wan, C., et al. Activation of the hypoxia-inducible factor-1 alpha pathway accelerates bone regeneration. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 105 (2), 686-691 (2008).
- Fujio, M., et al. Stromal cell-derived factor-1 enhances distraction osteogenesis-mediated skeletal tissue regeneration through the recruitment of endothelial precursors. Bone. 49 (4), 693-700 (2011).
- Tong, L., et al. Focal adhesion kinase expression during mandibular distraction osteogenesis: evidence for mechanotransduction. Plastic and reconstructive surgery. 111 (1), 211-222 (2003).
- Rhee, S. T., El-Bassiony, L., Buchman, S. R. Extracellular signal- related kinase and bone morphogenetic protein expression during distraction osteogenesis of the mandible: in vivo evidence of mechanotransduction mechanism for differentiation and osteogenesis by mesenchymal precursor cells. Plastic and reconstructive surgery. 117 (7), 2243-2249 (2006).
- Isefuku, S., Joyner, C. J., Simpson, A. H. A murine model of distraction osteogenesis. Bone. 27 (5), 661-665 (2000).
- Tay, B. K., Le, A. X., Gould, S. E., Helms, J. A. Histochemical and molecular analyses of distraction osteogenesis in a mouse model. Journal of Orthopaedic Research. 16 (5), 636-642 (1998).
- Carvalho, R. S., et al. The role of angiogenesis in a murine tibial model of distraction osteogenesis. Bone. 34 (5), 849-861 (2004).
- Osawa, Y., et al. Activated FGFR3 promotes bone formation via accelerating endochondral ossification in mouse model of distraction osteogenesis. Bone. 105, 42-49 (2017).
