В этом протоколе описывается, как генерировать двусторонние, полно толщины эксцисионных ран у мышей и как впоследствии контролировать, собирать урожай и готовить раны к морфометрическому анализу. Включено подробное описание того, как использовать серийные гистологические разделы для определения, точной количественной оценки и обнаружения морфометрических дефектов.
Murine excisional рана модель была широко использована для изучения каждого из последовательно перекрывающихся фаз заживления ран: воспаление, пролиферацию и ремоделирование. Мурин раны имеют гистологологически четко определенные и легко узнаваемые раны кровать, над которой эти различные фазы процесса заживления поддаются измерению. В полевых условиях для гистологических анализов обычно используется произвольно определенная «середина» раны. Однако раны являются трехмерной сущностью и зачастую не являются гисто логически симметричными, что поддерживает необходимость в четко определенном и надежном методе количественной оценки для обнаружения морфометрических дефектов с небольшим размером эффекта. В этом протоколе мы описываем процедуру создания двусторонних, полно толщины эксцизированных ран у мышей, а также подробную инструкцию о том, как измерить морфометрические параметры с помощью программы обработки изображений на отдельных серийных разделах. Двухмерные измерения длины раны, эпидермальной длины, эпидермальной области и области раны используются в сочетании с известным расстоянием между секциями для экстраполяции трехмерной эпидермальной области, покрывающей рану, общую область раны, эпидермальный объем и объем раны. Хотя этот подробный гистологический анализ занимает больше времени и ресурсов, чем обычные анализы, его строгость повышает вероятность обнаружения новых фенотипов в изначально сложном процессе заживления ран.
Заживление к cutaneous раны сложный биологический процесс с последовательно перекрывая участками. Она требует координации клеточных и молекулярных процессов, которые временно и пространственно регулируются для восстановления барьерной функции поврежденного эпителия. На первой фазе воспаление, нейтрофилов и макрофаги мигрируют в рану, мобилизуя местную и системнуюзащиту 1. После и перекрытия воспалительной фазы является стадия распространения. Фибробласты начинают быстро размножаться и мигрировать в гранулированную ткань. Кератиноциты от ведущего края направленно размножаются к ране, как дифференцированные кератиноциты в переднем крае мигрируют, чтобы повторно эпителиализироватьрану 2. Наконец, начинается фаза ремоделирования и созревания, во время которой фибробласты в гранулированной ткани начинают синтезировать и от депозитать коллаген. Реконструкция и организация новой матрицы может длиться до 1 года после травмы3. Из-за сложности перекрывающихся событий, связанных с перекрестным разговором между несколькими типами клеток, и, несмотря на годы исследований, многие клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе заживления ран, остаются плохо понятыми.
Модель мыши является преобладающей моделью млекопитающих для исследования механизмов заживления ран из-за их простоты использования, относительно низкой стоимости игенетической манипулябельности 1,4,5. Хотя различные типы ран были описаны в модели мурина, наиболее распространенным является excisional раны (либо двусторонний удар или прямой удар биопсии), а затем разрезные моделираны 4. Эксцисионная модель раны имеет явное преимущество перед разрезной моделью, поскольку она по своей сути генерирует контрольную ткань, которая не прошла процесс заживления. Пунш биопсии ткани, которая вырезана в рамках хирургического протокола могут быть обработаны таким же образом, как раненые ткани и используется для создания гомеостатической условия для желаемого критерия. Акцизная контрольная ткань также может быть полезна при оценке последствий предлечения кожи или подтверждении успешного изменения гена во время травмы4.
Параметры исцеления могут быть оценены по различным методикам, включая планиметрию или гистологию. Тем не менее, планиметрия может только оценить видимые характеристики раны, и из-за наличия парши, часто не коррелирует с измерениями исцеления, которые визуализированы гистологии, тем самым делая гистологию “золотым стандартом” анализа4. Несмотря на гистологический анализ, является золотым стандартом, чаще всего он выполняется на произвольном подмножествераны 6,7. Например, сокращение раны на “половину” до встраивания и секции раны в настоящее время является обычной практикой для сокращения времени и ресурсов, затраченных на секционные материалы и анализ данных. Метод морфометрического анализа, описанный в этом протоколе, был разработан, чтобы охватить всю раневую ткань, точно отражать морфологические характеристики раны, а также увеличить вероятность обнаружения дефектов заживления ран с небольшим размером эффекта. В этом протоколе мы подробно хирургического метода для генерации наиболее часто изученных мурин раны, двусторонней полной толщины эксцизной раны, а также подробный и строгий метод гистологического анализа такие редко используется в полевых условиях.
Двусторонняя эксциобразная модель раны является весьма настраиваемой процедурой, которая может быть использована для изучения многих различных аспектов заживления ран. Перед началом проекта заживления ран, исследователи должны выполнить анализ мощности, чтобы определить количеств?…
The authors have nothing to disclose.
Мы признательны всем сотрудникам лаборатории Даннвальда, которые внесли свой вклад в оптимизацию этого протокола на протяжении многих лет, и Джине Шаттеман, чья настойчивость в продвижении использования серийного сечения для анализа ран сделала его создание возможным. Эта работа была поддержана финансированием от NIH/NIAMS Мартине Даннвальд (AR067739).
100% ethanol | |||
70% ethanol | |||
80% ethanol | |||
95% ethanol | |||
Alcohol Prep | NOVAPLUS | V9100 | 70% Isopropyl alcohol, sterile |
Ammonium hydroxide | |||
Biopsy pads | Cellpath | 22-222-012 | |
Black plastic sheet | Something firm yet manipulatable about the size of a sheet of paper | ||
Brightfield microscope | With digital acquisition capabilities and a 4X objective | ||
Cotton tipped applicators | |||
Coverslips | 22 x 60 #1 | ||
Dental wax sheets | |||
Digital camera | Include a ruler for scale, if applicable | ||
Dissection teasing needle (straight) | |||
Embedding molds | 22 x 22 x 12 | ||
Embedding rings | Simport Scientific Inc. | M460 | |
Eosin Y | |||
Glacial acetic acid | |||
Hair clipper | |||
Heating pad | Conair | Moist dry Heating Pad | |
Hematoxylin | |||
Microtome | |||
Microtome blades | |||
Paint brushes | |||
Paraffin Type 6 | |||
Paraformaldehyde | |||
Permount | |||
Phosphate buffer solution (PBS) | |||
Povidone-iodine | Aplicare | 82-255 | |
Processing cassette | Simport Scientific Inc. | M490-2 | |
Razor blades | ASR | .009 Regular Duty | |
Scalpel blades #10 | |||
Scalpel handle | |||
Sharp surgical scissors | sterile for surgery | ||
Skin biopsy punches | Size as determined by researcher | ||
Slide boxes | |||
Slide warmers | |||
Superfrosted microscope slides | Fisher Scientific | 22 037 246 | |
Temperature control water bath | |||
Tissue embedding station | Minimum of a paraffin dispenser and a cold plate | ||
Tissue processor | Minimum of a oven with a vacuum pump | ||
Triple antibiotic opthalmic ointment | |||
tweezers, curved tip | sterile for surgery | ||
tweezers, tapered tip | sterile for surgery | ||
WypAll X60 | Kimberly-Clark | 34865 |