Method Article
ويصف هذا البروتوكول عملية التقييم لشفاء الأوتار في الفئران التي قد تم حقن البلازما الغنية متمكنة الصفائح الدموية (PRP) أو المحلول الملحي بعد إزالة جزء من وتر أخيل. يتم تقييم التقدم المحرز في شفاء الأربطة في العديد من النقاط الزمنية باستخدام أنواع مختلفة من التحليل.
توضح هذه المقالة الإجراءات التجريبية المستخدمة لمراقبة إذا كان الحزب الثوري يمكن أن تؤثر تأثيراً إيجابيا على وتر الشفاء. هناك 4 خطوات رئيسية لمتابعة: الحث على آفة في وتر أخيل؛ إعداد الحزب الثوري وحقن عليه (أو المحلول الملحي)؛ إزالة الوتر؛ وإجراء تقييمات خاصة بالنشاط الحيوي والجزيئية وغذائها. في كل خطوة، وجميع الإجراءات والأساليب يرد بالتفصيل، حيث أنها يمكن أن تتكرر بسهولة.
وكانت الأوتار أخيل مقطعة جراحيا (إزالة مقطع طويل 5 مم). وبعد ذلك، تم حقن الحزب الثوري أو المحلول الملحي لدراسة ما إذا كان الحزب الثوري له أثر إيجابي على الشفاء من الوتر. ثلاث مجموعات من الحيوانات 40 (استخدمت في هذه الدراسة مجموعة فئران 120) تم تقسيمها إلى مجموعات فرعية 2: مجموعة حقن PRP وحقنه مالحة التحكم في المجموعة. كانت التضحية الفئران في زيادة النقاط الزمنية (المجموعة ج: 5 أيام؛ المجموعة الثانية: 15 يوما؛ المجموعة جيم: 30 يوما)، وأزيلت الأوتار. 90 الأوتار خضع لاختبار النشاط الحيوي قبل إجراء تحليل ترانسكريبتوميك وقدمت 30 الأوتار المتبقية إلى التحليل النسيجي.
تخثر الدم والعمليات التحريضية وأدوار التحوير الحصانة من الصفائح الدموية هي معروفة جيدا1. في الآونة الأخيرة، وقد ثبت أن لها أيضا خصائص التصالحية2،3. والواقع أن مختلف العوامل السيتوكينات والنمو (VEGF، PDGF، TGF-ب، ومنتدى إدارة الإنترنت-الأول، وهجف) تم إصدارها من الصفائح الدموية أثناء تحبب. تعزيز عوامل النمو هذه الأوعية والأنسجة يعيد البناء، والجرح الشفاء (العظام، الجلد، والعضلات، ووتر)2. سينتريفوجينج الدم الذاتي تنتج الصفيحات الغنية البلازما (PRP) التي تحتوي على تركيزات عالية من الصفائح الدموية تبعاً لأسلوب العزل (بين 3 و 10 مرات الدم تركيزات خط الأساس). وفي الواقع، لا يمكن توفير مختلف تقنيات إعداد الحزب الثوري منتج نهائي متطابقة. وحتى الآن، كان هناك لا الدولي الاتفاق العام بشأن هذه المسألة. عموما، يمكن أن يكون الحزب الثوري خياراً جذاباً علاجية لعلاج الحالات العضلية الهيكلية المزمنة، مثل تيندينوباثي، والتهاب اللفافة، وهشاشة العظام، و نقابية4. أنها استخدمت للمرة الأولى في جراحة الفم وزراعة الأسنان4 تحسين وتسريع العظام الشفاء بعد وضع زرع الأسنان. في هذه الدراسة، ونحن تصف أسلوب استنساخه يسمح اكتساب الحزب الثوري للتجارب الحيوانية4.
منذ آفات الأوتار هي كثيرا ما لوحظ في الرياضيين والعمال المادية، تعزيز عملية الشفاء ومما يقلل من الوقت للتعافي باهتمام كبير5. طرق العلاج الجديدة التي تقوم بتطوير وكثيراً ما تنطوي على استخدام عوامل النمو، وإدارة الحزب الثوري وسيلة بسيطة وكسبها لتقديم مزيج من عوامل النمو الذاتية4.
أظهرت العديد من الدراسات في المختبر أو الحيوان أن إدارة بلازما تحتوي على مستوى عال من الصفائح الدموية، عن طريق الإفراج عن الوسطاء البيولوجية، يمكن أن تحفز إصلاح الوتر والرباط بالإفراج عن الوسطاء البيولوجي6 ،7،،من89. وعلاوة على ذلك، أظهرت دراسات أخرى أن الحزب الثوري الشعبي يمكن أن تحفز النوع الأول والثالث الكولاجين التوليف في وتر الخلايا9،،من1011. كما قيل أن الحزب الثوري الشعبي يمكن إنقاص تفعيل مصفوفة ميتالوبروتيناسيس (يتولى) وللحد من تدهور المصفوفة. يمكن أن تنتج الخلايا التي تشارك في عملية التهاب MMP-9، التي تلعب دوراً في إعادة الأنسجة عرض (الفسيولوجية وباثولوجي) الناجم عن التهاب12.
وبناء على هذه المعلومات، افترضنا أن حقنه PRP واحد في مقطعة الأوتار أخيل من الفئران يمكن أن يحسن عملية الانتعاش والقوة الميكانيكية لإصلاح الأنسجة. هذا هو اختبار قياس خصائص النشاط الحيوي الأوتار الشفاء أثناء عملية الاسترداد، وإجراء التحليلات الجزيئية والنسيجي لتقييم الكولاجين يعيد البناء في الأنسجة المكونة حديثا. وكان هدف الدراسة لمراقبة إذا حقنه واحدة من الحزب الثوري متمكنة يمكن أن تؤثر على الشفاء من مقطعة الأوتار أخيل.
الرعاية والمعالجة للحيوانات أجريت وفقا لدليل للرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية أعدتها "الأكاديمية الوطنية للعلوم"، ونشرت بالمعاهد الوطنية للصحة (USA). وتلت التشريعات الأوروبية والوطنية بعناية.
1-إعداد الحيوان
2-الجراحة
3-PRP إعداد15
4-إزالة العرقوب واختبار النشاط الحيوي16
5. تحليل النسيجي
ملاحظة: الأوتار 15 لكل مجموعة خضعت للتحليل النسيجي.
6-الجزيئية التقييم
النتائج التي يتم التعبير عنها ك ± متوسط الانحراف المعياري للوسط وقورنت مع تحليل التباين (ANOVA). اتجاهين ANOVA و وظيفة المخصص اختبار دي Scheffé، وهو اختبار حدودي، واستخدمت.
كانت قوة الشد النهائي (إقليم اتحادي) المطلوبة لإثارة تمزق الأوتار أخيل غير مضرورة من الفئران ± 42.0 5.7 N (n = 10). قوة الشد زيادة كبيرة (ف < 0.0001) في كلتا المجموعتين بعد يوم 5. المقارنة بين كلا الفريقين، إقليم اتحادي كان أعلى في مجموعة الحزب الثوري في أي وقت يقاس، لا سيما في يوم 15 و 30. عن طريق قياس مساحة مقطعية الأوتار التي تم إزالتها قبل أن يخضع تقييم النشاط الحيوي (11.4 ± 5.5 مم2 لعدم إصابة الأوتار)، وجد أنه في يوم 5، من أكبر في المجموعة المعالجة المالحة. ولكن في يوم 15 و 30، منطقة مستعرضة كان أكبر في مجموعة الحزب الثوري، على الرغم من أن هذه الكمية كانت أكثر تنوعاً بالمقارنة مع المجموعة المعالجة المالحة (الشكل 4 و الشكل 5).
أظهر التقييم النسيجي الأوتار، استخدام الهيماتوكسيلين-ويوزين تلطيخ، سيلولاريتي عالية في اليوم الخامس، الذي انخفض بعد ذلك (لوحظ لا يوجد فرق كبير بين المحلول الملحي ومجموعة الحزب الثوري). تريتشرومي ماسون تلطيخ أظهرت وجود أعلى من الكولاجين فيبريلار في مجموعة الحزب الثوري الشعبي في يوم 5 و 15. لكن كثافة تلطيخ كانت مماثلة في كل من مجموعات 30 يوما بعد الحقن (الشكل 6). شبه القياس الكمي التي حصل عليها تلطيخ العينات مع "الضوء الأخضر" أظهرت أنه في يوم 5 و 15، الكثافة أعلى في مجموعة الحزب الثوري (لا يعتد به إحصائيا) لكن في يوم 30، لم يكن هناك فرق بين المجموعتين.
كان تطبيع البيانات بقياس كمية حمض أميني، برولين، ومحددة بالكولاجين، مما يؤكد التقدير الكمي شبه نسيجية (يوم 5: أكبر قيمة في مجموعة الحزب الثوري). لم تكن مستقرة في المجموعة PRP تركيز الكولاجين لكن قد استقرت في يوم 30 في هاتين المجموعتين. تم قياس حجم دشبذ وتم العثور على أن تكون أكبر بكثير في الحيوانات المعالجة بالحزب الثوري المراحل الأولى من عملية الشفاء. أخذت معا، تعني هذه النتائج أن يسبب حقن الحزب الثوري في الوتر المصاب مبلغ هام من الكولاجين فيبريلار بإيداع.
قياس مستوى التعبير العديد من الجزيئات التي أظهرت أنه في الأوتار غير مضرورة، العمود الثالث وتنمد كانت موجودة في أقل مبلغ (2.5-3.0 مرات) مما ورد في شفاء الأوتار في يوم 15، ومع ذلك لم يكن هناك فرق في عمود أنا التعبير بين الجماعات. يتولى حاضرين في عرض أعلى تركيز في الأوتار الشفاء. وبالإضافة إلى ذلك، في يوم 30، كانت هناك زيادة كبيرة في COL1A1 في مجموعة الحزب الثوري، وتم العثور على ارتباط إيجابي بين التعبير COL1A1 وإقليم اتحادي. في كلتا المجموعتين، اتضح أن "العقيد الثالث" أعرب في كمية عالية من يوم 1 حتى يوم 14، قبل فانخفضت (نفسها لكلا الفريقين). تركيز نظام التمثيل التناسبي المختلط-9 لم تتغير في كلا الفريقين ولكن MMP-2 ونظام التمثيل التناسبي المختلط-3 كانت موجودة بتركيزات أعلى خلال فترة الشفاء. في يوم 5، أعرب تندم في مبلغ أكبر في الحزب الثوري الشعبي (ف < 0.03) ولكنها انخفضت بعد ذلك بين 15 و 30 يوما.
رقم 1: التصميم التجريبي للدراسة- الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 2: الإجراءات الجراحية.
(أ) وتر مجمع بعد إزالة اللفافة المحيطة بها.
(ب) إزالة من وتر بلانتاريس.
(ج) إزالة قسم من وتر أخيل.
(د) 2 الأوتار التي تم إزالتها. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 3: اختبار النشاط الحيوي
(أ) آلة الاختبار الشامل (106.2 كيلونيوتن).
(ب) المجمع الأربطة والعضلات-العظام التي سوف تكون ثابتة في البرد-الفك.
(ج) العلوي وانخفاض الفك البرد
(د) العلوي والبرد-الفك السفلي
(ه) المجمع وضع الفك البرد
(و) مغلقة cryo-الفك الذي يحتوي على المجمع العضلات والعظام-وتر ثابت في الجهاز. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 4: نتائج اختبار النشاط الحيوي
مقاومة الشد المعرب عنها في نيوتن (N) في السيطرة ومجموعات الحزب الثوري في نقاط زمنية مختلفة بعد الجراحة. كانت هناك زيادة في إقليم اتحادي في كلا الفريقين على مر الزمن، مع مجموعة PRP عرض قيم أعلى بكثير في 15 و 30 يوما بعد الجراحة.
ويعرف شريط خطأ الانحراف المعياري (SD). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 5: نتائج اختبار النشاط الحيوي
منطقة عرضية لوتر المعرب عنها في ملليمتر مربعة (مم2). منطقة مستعرضة كان أكبر بكثير في مجموعة الحزب الثوري حتى يوم 15. وبعد ذلك، كان القسم مماثلة في كلا الفريقين.
ويعرف شريط خطأ الانحراف المعياري (SD). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الشكل 6: نتائج النسيجي
مقاطع طولية الممثل لوتر أخيل من التحكم ومجموعات الحزب الثوري، ملطخة Masson's Trichrome. شريط المقياس = 100 ميكرومتر. وهناك الأخضر أقوى تلطيخ في الوتر مجموعة الحزب الثوري الشعبي في يوم 5. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
الصفائح الدموية ضرورية للمرحلة المبكرة التحريضية لوتر عملية الشفاء. عند هذه الصفائح معرضة بربط الأنسجة أو العوامل التي تسبب تخثر الدم، أنها ستفرج عن عوامل النمو التي تخزن في حبيبات α. نتيجة لهذا التفاعل، والجزيئات المصفوفة خارج الخلية سينثيتيزيد وتتكاثر الخلايا الوسيطة. الصفائح الدموية لها أيضا بنشاط تشيموتاكتيك على خلايا السلف في الدورة الدموية، تعزيز الأوعية ويحفز التمايز الخلوي6،20.
تم اختبار النشاط الحيوي باستخدام جهاز لقط صنعت خصيصا السابقين فيفو اختبار الشد لوتر أخيل في الفئران15. Cryo-الفك يسمح بتجميد العضلات عن طريق إضافة النيتروجين السائل، وعظم العقب، وهو الجزء السفلي من العينة، يتم إصلاحها مباشرة إلى الجهاز. من المهم جداً لبدء اختبار الشد عند العضلات جامدة تماما، ولكن الوتر لا يزال مرناً. هذا الأسلوب يتجنب تلف الأنسجة ويحافظ على سلامة الميكانيكية. هذا الأسلوب أيضا بسيطة وآمنة وغير ضاغطة واستنساخه بشكل واضح، كما أن العديد من الدراسات قد استخدمت هذا الأسلوب4،15.
وخضع بعض الأوتار لدعم النتائج الميكانيكية، التقييم النسيجي. تلوين الهيماتوكسيلين ويوزين يبين نظرة كبيرة لتلتئم الأنسجة ويعطي معلومات عامة حول كمية الخلايا والكولاجين الحالية. أيضا، قياس هيدروكسيبرولين هو مفيد كما حمض أميني فقط وجدت في الكولاجين ويسمح objectivation البيانات النسيجي. بيد أنها ضرورية للقيام بتلوين Trichrome ماسون، كما أنه يظهر معلومات أكثر تفصيلاً عن ترسب وتركيز ألياف الكولاجين4.
على الرغم من أن مستوى الكولاجين مرناً الثالث في الحزب الثوري معاملة لم يتم تغييرها الأوتار، في يوم 30 مرناً العقيد كان حاضرا في أعلى تركيز في الأوتار الجرحى تعامل مع الحزب الثوري. سابقا فقد ثبت أن الحزب الثوري الشعبي يتداخل مع انتشار الضامة وإنتاج IL-121، التي يمكن أن تجنب هكذا فعل التهابية مفرطة خلال المراحل المبكرة من عملية شفاء11. فمن الممكن أن الحزب الثوري يحفز الانتشار وتفعيل الأيضية وتحول الخلايا الوسيطة إلى تينوسيتيس التي تعمل بنشاط.
تركيزات عالية من تندم في الأوتار مجموعة الحزب الثوري تشير إلى أن جزيئات حقن يمكن أن تجتذب خلايا المتداولة في مجرى الدم والحث على تفرقة تجاه النمط الظاهري تينوسيتي11. مجتمعة، تبين هذه النتائج أن حقن واحد فقط من الحزب الثوري الشعبي في العرقوب تمزق له أثر إيجابي في مرحلة الشفاء المبكر ويؤدي إلى قوة ميكانيكية أعلى.
وقد أثبتت عدة دراسات ما قبل السريرية أنه يحسن الحزب الثوري الشعبي في عملية الشفاء، وأن عوامل النمو المختلفة لديها إجراءات محددة خلال هذه العملية22. أظهرت أن الحزب الثوري يحفز تكاثر الخلايا في العضلات والعظام والاوتار مازوككا وفريقه. الخروج من الاستعدادات المختلفة، ثبت PRP مركزة بشدة دون أي خلايا الدم البيضاء العلاج الأكثر فعالية23. مككاريل وآخرون. ولم تجربة مماثلة، اختبار الاستعدادات عدة من الحزب الثوري الشعبي التي تحتوي على تركيزات مختلفة من الحزب الثوري الشعبي، وخلايا الدم البيضاء على الأوتار الحصان. المستحضرات المحتوية على بمتوسط تركيز الصفائح الدموية وتركيزات عالية من خلايا الدم البيضاء أدت إلى إصدار أعلى من السيتوكينات الموالية التحريضية، مثل تنفا، 1ß إيل وانخفاض الكولاجين التوليف. الخلائط التي تحتوي على تركيزات عالية من الصفائح الدموية وخلايا الدم البيضاء أدت أيضا إلى زيادة السيتوكينات الالتهابية ولكن تحول دون الكولاجين التوليف. وفي الختام وهذا يعني أنه إذا كان تركيز الصفيحات مرتفعة جداً، الكولاجين التوليف وخلية الأيض هي تباطأ24. بوزويل وآخرون. وأكدت هذه النتائج25. وهكذا سيتضمن إعداد PRP الأكثر كفاءة بتركيز الصفائح الدموية أقل من 106 الصفائح الدموية/ميليلتر ولا خلايا الدم البيضاء.
وميزة رئيسية لاستخدام الحزب الثوري أوتوجينيتي. على الرغم من أن في دراستنا، استخدمنا PRP متمكنة بالتضحية بالفئران الجهات المانحة للحصول على كمية كافية من الدم. وعلاوة على ذلك، أخذ الدم من الفئران تعمل من شأنه أن يضعف لهم كثيرا. قيد آخر من هذه الدراسة أن جميع تمزقات الحادة والمؤداة على الأوتار صحية، التي ليست دائماً حالة البشر، كما تمزق الأوتار غالباً بسبب انحطاط السابقة. هذا النموذج يستند إلى إصابات الأوتار الحادة، يمكن استخلاص لا استنتاجات نهائية للأمراض التنكسية تيندينوباثيس.
باستخدام هذا الأسلوب، وهناك بعض الخطوات الحاسمة لتذكر، تعد الأولى من نوعها يجري إعداد الحزب الثوري، الذي ينبغي استنساخه كما قدر الإمكان. خطوة حاسمة أخرى هي العملية الجراحية: الإزالة وتر ووتر العضلات المعقدة ينبغي أن يتم بطريقة استنساخه لتفادي أي تحيز. وأخيراً، التحضير لاختبار النشاط الحيوي: إضافة النيتروجين السائل لتجميد العضلات، وأنه من المهم جداً أن الوتر هو لم تجمد في هذه العملية لأنها يمكن أن تؤدي إلى نتائج متحيزة، كما أن تغيير صلابة وتر. هذا أيضا حد من هذه الدراسة، حيث أنه لا يوجد أي بروتوكول موحد لضمان أن لا يتم تعديل مرونة الوتر.
نحن لدينا طريقة على أساس الطريقة وضعتها فيرتشينكو et al. تكييفه 26، لكن استخدام cryo-الفك الذي يحمي وتر ضد العدوان الخارجي الناجم عن المشابك. والميزة الرئيسية لهذا الأسلوب أنه قابل لإعادة الإنتاج حتى ولو أنها ليست موحدة حتى الآن. أنه يعطي فكرة عن كيف يمكن أن تعالج إصابات وتر في البشر، وعلى الرغم من أن التجارب مع الفئران لا يترجم دائماً جيدا لعلاج الإصابات البشرية. ومن المرجح أن صيغة معدلة لهذا الأسلوب يمكن أن تكون مفيدة في علاج تلك الإصابات في المستقبل، تؤيدها حقيقة أنه سهل الاستخدام، بتكلفة منخفضة نسبيا، وهو أقل الغازية من أساليب أخرى.
وأعلن لا تضارب في المصالح.
هذه الدراسة وأيده ستاندار دو لييج، ومنح لوجون-ليتشين الأموال Frédéricq ليون.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Xylazine (Xyl-M) | VMD | none | anesthetic |
Ketamin (Jétamine 1000 CEVA) | CEVA Santé Animale | none | anesthetic |
Buprenorphin (Vetergésic Multidosis) | ALSTOE | none | Painkiller |
iso-Betadine | MEDA-Pharma | none | Desinfectant |
resorbable yarn Vicryl 6/0 | Johnson & Johnson | ||
Nembutal | CEVA Santé Animale | none | Anesthetic |
Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148 | Preserves structure of the tissue |
Isopropanol 100% | VWR | 20,922,364 | |
Ethanol 95% | VWR | 20,823,362 | |
Xylene | VWR | 28973.363 | |
Paraffin | VWR | LEIC3950.1006 | |
Hematoxylin | Millipore | 1.15938.0025 | Colorant |
Eosin | Millipore | 1.15935.0100 | Colorant |
Eukitt | Sigma-Aldrich | 3989 | Mounting Medium |
CaCl2 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved