Wir danken Kathy Gage, BS (Abteilung für Anästhesiologie, Duke University Medical Center, Durham, NC) für die redaktionelle Unterstützung. NT erkennt Unterstützung durch einen Traum-Innovation-Zuschuss von Duke Anästhesiologie und NIH/NIA R01 AG057525-01.

Alle Tierversuche wurden im Einklang mit den nationalen Instituten der Health Guide für die Pflege und Verwendung von Labortieren und genehmigt von der institutionellen Animal Care & Verwendung Committee (IACUC) an der Duke University.
(1) Versuchstiere
<ol><li>Halten Sie Mäuse in einer klimatisierten Umgebung mit 12-h-hell/dunkel-Zyklen und angemessenen Zugang zu standard Nahrung und Wasser. Haus nicht mehr als 5 Wurfgeschwistern pro Käfig, und vermeiden Sie Bedingungen, die die Kämpfe fördern könnte.</li>
	<li>Weibchen C57BL6/J Mäusen in 3 Monate alt (jung) oder 18 Monate alt (alt) verwenden.</li>
	<li>Akklimatisieren Sie für Parabiosis 2 Mäuse zusammen für mindestens zwei Wochen vor der Operation. Mäuse sind entweder Wild-Typ C57BL6/J oder eGFP +.</li>
	<li>Überprüfen Sie die Körperkondition und Gesamterscheinung der Mäuse täglich.</li>
</ol>2. präoperative Setup für Parabiosis und orthopädische Chirurgie
<ol><li>Wiegen Sie die 2 Mäuse.</li>
	<li>Allgemeinen Anästhesie über ein Anästhesiesystem mit einer konstanten O2 Flow Rate von 0,2 L/min. Einsatz 5 % Isofluran für Induktion in einer Induktion Kammer zu verwalten. Hinweis: Die Tiefe der Narkose kann mit einer Zehe Klemme bestätigt werden.</li>
	<li>Legen Sie die Mäuse auf eine beheizte in Rückenlage. Verwenden Sie eine rektale Sonde Körpertemperatur während des chirurgischen Verfahrens zu überwachen.</li>
	<li>Um Anästhesie erhalten, senken Sie die eingeatmete Konzentration von Isofluran auf 2,0 % in 0,2 L/min durch eine Gesichtsmaske. Monitor auf ausreichende Tiefe der Narkose zu gewährleisten.</li>
	<li>Physiologische Parameter (Atemfrequenz, Sauerstoffsättigung und Herz schlagen) nicht-invasiv mit einer Pulsoximeter (optional)zu überwachen.</li>
</ol>3. Parabiosis Chirurgie (Protokoll 1A)
<ol><li>Analgesie zu verwalten (Buprenorphin, SR/langsam loslassen, 0,1 mg/kg subkutan) nach Induktion und vor chirurgischen Manipulation. Bupivacain (0,25 %) an den Flanken kurz vor dem Öffnen zu injizieren. Wenden Sie Auge Schmiermittel. Hinweis: Das Parabiosis-Protokoll kann unabhängig von der tibiale Fraktur durchgeführt werden.</li>
	<li>Verwenden Sie für alle internen Körper Nähen 4-0 Polydioxanon Nahtmaterial. Verwenden Sie für alle externen vernähen Polypropylen Nahtmaterial 4-0.</li>
	<li>Rasieren Sie die 2 Mäuse entlang einer zusammenhängenden Linie von den Ellenbogen, die Flanke und das Knie auf der Seite verbunden werden. Mit Jod desinfizieren + 70 % Alkohol Haut Scheuern über 3 wechselnden Zyklen in der Vorbereitung für Schnitt. Verwendet autoklaviert Instrumente und pflegen einen sterilen Bereich. Hinweis: Der Wildtyp Maus auf der rechten Seite der eGFP Maus und der linken Flanke der Wildtyp Maus und die Rechte Flanke der eGFP Maus für Chirurgie (Abbildung 1) vorbereiten.</li>
	<li>Verwenden Sie auf jede Maus eine Schere, um einen Hautschnitt entlang der Flanke, proximal bis zum Knie, nur proximal bis zum Ellenbogen und ohne zu stören die Muskeln unter der Haut bis hin zu machen.</li>
	<li>Begleiten Sie die Trizeps der Tiere mit 2 unterbrochenen Nähten.</li>
	<li>Begleiten Sie die Wände entlang der Flanken mit einer laufenden, kontinuierliche Naht 7-9 Pässe.</li>
	<li>Begleiten Sie die Quadrizeps des Tieres mit 2 unterbrochenen Nähten.</li>
	<li>Schließen Sie die Haut von den 2 Parabionts mit unterbrochenen Nähten.</li>
	<li>Lassen Sie die Mäuse in der Umgebungsluft zu wecken.</li>
	<li>Um Erfolg dieses Protokolls zu gewährleisten, die Gesundheit der Paare einzuhalten: überwachen Sie die Paare täglich; durchführen Sie körperliche Verfassung erzielte zweimal wöchentlich; und wiegen die Paare zweimal in der Woche. Hinweis: Jedes Paar ist einzeln untergebracht. Hinweis: Wenn regelmäßige Buprenorphin (dh nicht SR/slow Release) verwenden dann verwalten Sie 0,1 mg/kg subkutan in 1 mL Kochsalzlösung pro Maus zweimal täglich für 3 Tage.</li>
	<li>Lassen Sie 4 Wochen Erholungszeit freigegebenen Verkehr zwischen Parabionts wenn tibiale Fraktur Chirurgie durchführen ermöglichen.</li>
</ol>4. tibiale Fraktur Chirurgie (Protokoll 1 b)
<ol><li>Analgesie zu verwalten (Buprenorphin, 0,1 mg/kg subkutan) nach Induktion und vor chirurgischen Manipulation. Bupivacain (0,25 %) an der Operationsstelle proximal bis zum Knie kurz vor der Eröffnung zu injizieren. Wenden Sie Auge Schmiermittel.</li>
	<li>Den mediale Aspekt der richtigen Hind Extremität der Maus auf den OP-Bereich setzen rasieren und desinfizieren mit Jod + 70 % Alkohol Haut Peeling über 3 Zyklen abwechseln. Pflegen Sie ein steriles Operationsfeld während des Verfahrens. Um Verschmutzung zu begrenzen; Verwenden Sie autoklaviert Instrumente und Handschuhe; Füllen Sie die Operation unter dem sezierenden Mikroskop (fakultativ); und verwenden Sie ein Heizkissen auf um Körpertemperatur zu halten. Hinweis: Wenn das Protokoll auf Parabionts durchgeführt wird, ist nur 1 Maus im Paar (der rechten Tibia von der rechten Maustaste) gebrochen. Siehe Abbildung 1 b für eine schematische Darstellung der Fraktur auf Parabionts.</li>
	<li>Verwenden Sie eine Schere um einen Hautschnitt entlang der medialen Aspekt der richtigen Hind Extremität proximal bis zum Knie hinunter die Midshaft der Tibia auf die Rechte Maustaste.</li>
	<li>Setzen Sie die Midshaft der Tibia und lokalisieren Sie visuell der Diaphyse. Biegen Sie die Knie und visualisieren Sie die tibiale Plateau mit der Patella-femoralen Bänder als Wahrzeichen.</li>
	<li>Visualisieren Sie die Patellasehne; Bohren Sie manuell durch Walzen von Daumen und Zeigefinger ein 0,5-mm-Loch in der intramedullären Kanal mit einer 25-Gauge-Nadel. Hinweis: Die Bohrung wird parallel entlang der Tibia in die Tibia Plateau durchlaufen.</li>
	<li>Legen Sie eine 0,38 mm Edelstahl-Pin durch das Loch ca. 15 mm in die Markhöhle bis Widerstand spüren, und schneiden Sie bündig mit der Tibia Plateau mit einem Drahtschneider (siehe ergänzende Video 1 für eine 3D-Rekonstruktion).</li>
	<li>Mit geraden Bonn Schere, Fraktur der Tibia Midshaft (Diaphyse). Siehe Abbildung 1 für eine schematische Darstellung der Fraktur.</li>
	<li>Beobachten Sie visuell die Frakturstelle und angrenzenden Gewebe zur Stabilisierung der Fraktur Anblick zu inspizieren.</li>
	<li>Schließen Sie mit dermalen Heftklammern.</li>
	<li>Legen Sie die Mäuse auf beheizten Pads zu erholen vor der Rückgabe an einen Käfig sauber nach Hause. 1 mL vorgewärmt (37 ° C) normale Kochsalzlösung subkutan in jeder Maus für Flüssigkeitsersatz zu injizieren.</li>
	<li>Überprüfen Sie Mäuse täglich auf Anzeichen von Lahmheit, Infektionen oder Blutungen. Hinweis: Wenn regelmäßige Buprenorphin (dh nicht SR/slow Release) verwenden dann verwalten Sie 0,1 mg/kg subkutan in 1 mL Kochsalzlösung täglich für 3 Tage.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Terrando, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perioperative+cognitive+decline+in+the+aging+population.">Perioperative cognitive decline in the aging population.</a> Mayo Clin Proc. 86 (9), 885-893 (2011).</li><li>Lord, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+systemic+immune+response+to+trauma:+an+overview+of+pathophysiology+and+treatment.">The systemic immune response to trauma: an overview of pathophysiology and treatment.</a> Lancet. 384 (9952), 1455-1465 (2014).</li><li>Inouye, S. K., Westendorp, R. G., Saczynski, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delirium+in+elderly+people.">Delirium in elderly people.</a> Lancet. 383 (9920), 911-922 (2014).</li><li>Han, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Delirium+in+the+emergency+department:+an+independent+predictor+of+death+within+6+months.">Delirium in the emergency department: an independent predictor of death within 6 months.</a> Ann Emerg Med. 56 (3), 244-252 (2010).</li><li>Marcantonio, E. R., Flacker, J. M., Wright, R. J., Resnick, N. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+delirium+after+hip+fracture:+a+randomized+trial.">Reducing delirium after hip fracture: a randomized trial.</a> J Am Geriatr Soc. 49 (5), 516-522 (2001).</li><li>Cibelli, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+interleukin-1beta+in+postoperative+cognitive+dysfunction.">Role of interleukin-1beta in postoperative cognitive dysfunction.</a> Ann Neurol. 68 (3), 360-368 (2010).</li><li>Terrando, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tumor+necrosis+factor-alpha+triggers+a+cytokine+cascade+yielding+postoperative+cognitive+decline.">Tumor necrosis factor-alpha triggers a cytokine cascade yielding postoperative cognitive decline.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 107 (47), 20518-20522 (2010).</li><li>Harry, L. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+the+healing+of+open+tibial+fractures+covered+with+either+muscle+or+fasciocutaneous+tissue+in+a+murine+model.">Comparison of the healing of open tibial fractures covered with either muscle or fasciocutaneous tissue in a murine model.</a> J Orthop Res. 26 (9), 1238-1244 (2008).</li><li>Hirsch, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perioperative+cerebrospinal+fluid+and+plasma+inflammatory+markers+after+orthopedic+surgery.">Perioperative cerebrospinal fluid and plasma inflammatory markers after orthopedic surgery.</a> J Neuroinflammation. 13 (1), 211 (2016).</li><li>Neerland, B. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Associations+Between+Delirium+and+Preoperative+Cerebrospinal+Fluid+C-Reactive+Protein,+Interleukin-6,+and+Interleukin-6+Receptor+in+Individuals+with+Acute+Hip+Fracture.">Associations Between Delirium and Preoperative Cerebrospinal Fluid C-Reactive Protein, Interleukin-6, and Interleukin-6 Receptor in Individuals with Acute Hip Fracture.</a> J Am Geriatr Soc. 64 (7), 1456-1463 (2016).</li><li>Terrando, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aspirin-triggered+resolvin+D1+prevents+surgery-induced+cognitive+decline.">Aspirin-triggered resolvin D1 prevents surgery-induced cognitive decline.</a> FASEB J. 27 (9), 3564-3571 (2013).</li><li>Baht, G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exposure+to+a+youthful+circulaton+rejuvenates+bone+repair+through+modulation+of+beta-catenin.">Exposure to a youthful circulaton rejuvenates bone repair through modulation of beta-catenin.</a> Nat Commun. 6, 7131 (2015).</li><li>Brack, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+Wnt+signaling+during+aging+alters+muscle+stem+cell+fate+and+increases+fibrosis.">Increased Wnt signaling during aging alters muscle stem cell fate and increases fibrosis.</a> Science. 317 (5839), 807-810 (2007).</li><li>Villeda, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ageing+systemic+milieu+negatively+regulates+neurogenesis+and+cognitive+function.">The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function.</a> Nature. 477 (7362), 90 (2011).</li><li>Terrando, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolving+postoperative+neuroinflammation+and+cognitive+decline.">Resolving postoperative neuroinflammation and cognitive decline.</a> Ann Neurol. 70 (6), 986-995 (2011).</li><li>Terrando, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stimulation+of+the+alpha7+Nicotinic+Acetylcholine+Receptor+Protects+against+Neuroinflammation+after+Tibia+Fracture+and+Endotoxemia+in+Mice.">Stimulation of the alpha7 Nicotinic Acetylcholine Receptor Protects against Neuroinflammation after Tibia Fracture and Endotoxemia in Mice.</a> Mol Med. 20 (1), 667-675 (2015).</li><li>Vacas, S., Degos, V., Tracey, K. J., Maze, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-mobility+group+box+1+protein+initiates+postoperative+cognitive+decline+by+engaging+bone+marrow-derived+macrophages.">High-mobility group box 1 protein initiates postoperative cognitive decline by engaging bone marrow-derived macrophages.</a> Anesthesiology. 120 (5), 1160-1167 (2014).</li><li>Zhang, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circulating+mitochondrial+DAMPs+cause+inflammatory+responses+to+injury.">Circulating mitochondrial DAMPs cause inflammatory responses to injury.</a> Nature. 464 (7285), 104-107 (2010).</li><li>Degos, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Depletion+of+bone+marrow-derived+macrophages+perturbs+the+innate+immune+response+to+surgery+and+reduces+postoperative+memory+dysfunction.">Depletion of bone marrow-derived macrophages perturbs the innate immune response to surgery and reduces postoperative memory dysfunction.</a> Anesthesiology. 118 (3), 527-536 (2013).</li><li>Zhang, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orthopedic+surgery+modulates+neuropeptides+and+BDNF+expression+at+the+spinal+and+hippocampal+levels.">Orthopedic surgery modulates neuropeptides and BDNF expression at the spinal and hippocampal levels.</a> Proc Natl Acad Sci U S A. 113 (43), E6686-E6695 (2016).</li><li>Lu, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=S100A8+contributes+to+postoperative+cognitive+dysfunction+in+mice+undergoing+tibial+fracture+surgery+by+activating+the+TLR4/MyD88+pathway.">S100A8 contributes to postoperative cognitive dysfunction in mice undergoing tibial fracture surgery by activating the TLR4/MyD88 pathway.</a> Brain Behav Immun. 44, 221-234 (2015).</li><li>Feng, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microglia+mediate+postoperative+hippocampal+inflammation+and+cognitive+decline+in+mice.">Microglia mediate postoperative hippocampal inflammation and cognitive decline in mice.</a> JCI Insight. 2 (7), e91229 (2017).</li><li>Lugo, J. N., Smith, G. D., Holley, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Trace+fear+conditioning+in+mice.">Trace fear conditioning in mice.</a> J Vis Exp. (85), (2014).</li><li>Kamran, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parabiosis+in+mice:+a+detailed+protocol.">Parabiosis in mice: a detailed protocol.</a> J Vis Exp. (80), (2013).</li><li>Ning, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgicallyinduced+mouse+models+in+the+study+of+bone+regeneration:+Current+models+and+future+directions+(Review).">Surgicallyinduced mouse models in the study of bone regeneration: Current models and future directions (Review).</a> Mol Med Rep. 15 (3), 1017-1023 (2017).</li><li>Giannoudis, P. V., Einhorn, T. A., Marsh, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fracture+healing:+the+diamond+concept.">Fracture healing: the diamond concept.</a> Injury. 38, S3-S6 (2007).</li><li>Zwingenberger, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+a+femoral+critical-size+bone+defect+model+in+immunodeficient+mice.">Establishment of a femoral critical-size bone defect model in immunodeficient mice.</a> J Surg Res. 181 (1), e7-e14 (2013).</li><li>Yang, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Murine+model+of+prosthesis+failure+for+the+long-term+study+of+aseptic+loosening.">Murine model of prosthesis failure for the long-term study of aseptic loosening.</a> J Orthop Res. 25 (5), 603-611 (2007).</li><li>Zhang, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+osteoprotegerin+gene+modification+on+wear+debris-induced+osteolysis+in+a+murine+model+of+knee+prosthesis+failure.">The effect of osteoprotegerin gene modification on wear debris-induced osteolysis in a murine model of knee prosthesis failure.</a> Biomaterials. 30 (30), 6102-6108 (2009).</li><li>AGS/NIA Delirium Conference Writing Group, Planning Committee and Faculty. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+American+Geriatrics+Society/National+Institute+on+Aging+Bedside-to-Bench+Conference:+Research+Agenda+on+Delirium+in+Older+Adults.">The American Geriatrics Society/National Institute on Aging Bedside-to-Bench Conference: Research Agenda on Delirium in Older Adults.</a> J Am Geriatr Soc. 63 (5), 843-852 (2015).</li><li>Li, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deferoxamine+regulates+neuroinflammation+and+iron+homeostasis+in+a+mouse+model+of+postoperative+cognitive+dysfunction.">Deferoxamine regulates neuroinflammation and iron homeostasis in a mouse model of postoperative cognitive dysfunction.</a> J Neuroinflammation. 13 (1), 268 (2016).</li><li>Tang, J. X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulation+of+murine+Alzheimer+pathogenesis+and+behavior+by+surgery.">Modulation of murine Alzheimer pathogenesis and behavior by surgery.</a> Ann Surg. 257 (3), 439-448 (2013).</li><li>Ren, Q., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgery+plus+anesthesia+induces+loss+of+attention+in+mice.">Surgery plus anesthesia induces loss of attention in mice.</a> Front Cell Neurosci. 9, 346 (2015).</li><li>Fan, D., Li, J., Zheng, B., Hua, L., Zuo, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enriched+Environment+Attenuates+Surgery-Induced+Impairment+of+Learning,+Memory,+and+Neurogenesis+Possibly+by+Preserving+BDNF+Expression.">Enriched Environment Attenuates Surgery-Induced Impairment of Learning, Memory, and Neurogenesis Possibly by Preserving BDNF Expression.</a> Mol Neurobiol. 53 (1), 344-354 (2016).</li><li>Rosczyk, H. A., Sparkman, N. L., Johnson, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuroinflammation+and+cognitive+function+in+aged+mice+following+minor+surgery.">Neuroinflammation and cognitive function in aged mice following minor surgery.</a> Exp Gerontol. 43 (9), 840-846 (2008).</li><li>Zhang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+incision-induced+nociception+causes+cognitive+impairment+and+reduction+in+synaptic+NMDA+receptor+2B+in+mice.">Surgical incision-induced nociception causes cognitive impairment and reduction in synaptic NMDA receptor 2B in mice.</a> J Neurosci. 33 (45), 17737-17748 (2013).</li><li>Villeda, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+ageing+systemic+milieu+negatively+regulates+neurogenesis+and+cognitive+function.">The ageing systemic milieu negatively regulates neurogenesis and cognitive function.</a> Nature. 477 (7362), 90-94 (2011).</li><li>Villeda, S. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Young+blood+reverses+age-related+impairments+in+cognitive+function+and+synaptic+plasticity+in+mice.">Young blood reverses age-related impairments in cognitive function and synaptic plasticity in mice.</a> Nat Med. 20 (6), 659-663 (2014).</li><li>Smith, L. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=beta2-microglobulin+is+a+systemic+pro-aging+factor+that+impairs+cognitive+function+and+neurogenesis.">beta2-microglobulin is a systemic pro-aging factor that impairs cognitive function and neurogenesis.</a> Nat Med. 21 (8), 932-937 (2015).</li><li>Katsimpardi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vascular+and+neurogenic+rejuvenation+of+the+aging+mouse+brain+by+young+systemic+factors.">Vascular and neurogenic rejuvenation of the aging mouse brain by young systemic factors.</a> Science. 344 (6184), 630-634 (2014).</li><li>Sinha, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Restoring+systemic+GDF11+levels+reverses+age-related+dysfunction+in+mouse+skeletal+muscle.">Restoring systemic GDF11 levels reverses age-related dysfunction in mouse skeletal muscle.</a> Science. 344 (6184), 649-652 (2014).</li><li>Castellano, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+umbilical+cord+plasma+proteins+revitalize+hippocampal+function+in+aged+mice.">Human umbilical cord plasma proteins revitalize hippocampal function in aged mice.</a> Nature. 544 (7651), 488-492 (2017).</li></ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Frakturen sind ein gemeinsames klinisches Problem und bleiben eine der Hauptursachen für Morbidität, insbesondere die rasch wachsende ältere Bevölkerung. Hier stellen wir eine Schritt für Schritt Protokoll für ein Maus-Modell der tibiale Fraktur Mechanismen verantwortlich für postoperative Neuroinflammation und kognitiver Beeinträchtigung zu studieren. Dieses Modell ist kombinierbar mit Parabiosis Chirurgie, Neuro-immunen Interaktionen, Geweberegeneration und andere Signalisierung Prozesse zu studieren. Das Verständnis dieser Mechanismen bieten strategische Ziele zur Minimierung der Risiken für postoperative Komplikationen und Ergebnisse zu optimieren.
Verschiedene orthopädische Modelle wurden entwickelt, um Knochen-Reparatur in Nagetieren25zu studieren. Wir verabschiedeten und modifiziert diese tibiale Fraktur-Verfahren, das ursprünglich von Harry Et Al. beschrieben 8, Studie zu Auswirkungen der orthopädischen Chirurgie auf die Gehirnfunktion. Wir haben auch zur dieser Fraktur-Modell in Kombination mit unserem Parabiosis Modell um Faktoren zu untersuchen, die für die Knochenheilung und altersabhängigen Geweberegeneration verantwortlich sind. Wenn flüchtige Vollnarkose durchgeführt, dieses tibiale Fraktur-Verfahren erfordert nur ca. 15 min pro Tier, Ergebnisse in Null bis minimal Sterblichkeit (je nach Alter der Maus oder der zugrunde liegende genetische Empfindlichkeiten) und gemeinsame rekapituliert Beleidigungen mit langer Knochenbruch und orthopädische chirurgische Trauma verbunden. Somit ist dieses Modell ideal für Abfragen biologischer Signalwege und längs Bewertungen durchführen. Es ist jedoch wichtig, dass die Osteotomie und anheften reproduzierbar sind und die Schäden an den Weichteilen steht im Einklang. Weiches Gewebeschaden kann zum Beispiel durch Abstreifen der Knochenhaut und kneifen umgebende Muskeln um die Operation mehr traumatisch moduliert werden. Modelle der traumatische Fraktur durch stumpfes Trauma nicht fixierten oder drei-Punkt-Biegung induziert würde nicht solche Konsistenz und Genauigkeit liefern. Diese Verfahren führen oft zu Re-Verletzung, die zu anhaltenden Entzündungsreaktion führt. Umgekehrt haben Modelle der Fraktur mit starren Fixierung eine gemäßigtere Entzündung, die nicht vollständig die Schäden im Zusammenhang mit orthopädischen Chirurgie26,27rekapitulieren.
Andere Modelle mit Titan-Legierung anheften, eng mimischen menschlichen Endoprothetik entwickelt wurden und möglicherweise relevanter zu verhören Prothese Instabilität, Osteolyse und Prothese-assoziierten Komplikationen bei Mäusen28,29 . Bohrloch Modelle wie die hier vorgestellte bieten ausreichende Stabilisierung und Mäuse können in behavioral Paradigmen ohne erhebliche Defizite, die Aufgaben wie das durcheinander bringen konnte getestet werden fürchten Klimaanlage oder offenen Bereich Fortbewegung/Angst Tests6 ,7,11,15,19,20. Rotations-Deformitäten können jedoch auftreten, wenn die Fixierung nicht richtig verriegelt ist. Einige Modelle verwenden ein Fixateur externe, die bietet überlegene Stabilisierung, sondern ist eine Herausforderung, die Umsetzung in eine Maus Tibia, obwohl es in einer Maus Femur27erfolgreich umgesetzt werden kann.
Kognitive Beeinträchtigungen, einschließlich Delirium und postoperative kognitive Dysfunktion sind häufige Komplikationen nach orthopädischen Chirurgie zur Reparatur der Fraktur, insbesondere ältere und gebrechliche Patienten30. Diese klinisch relevante Mausmodell der tibiale Fraktur Chirurgie zeigt, dass postoperative systemische Zytokin Release6,7,17, Blut - Hirn-Schranke Funktion15,19 beeinträchtigt , und verändert Mikroglia Morphologie16,22, dazu beitragen, die Beeinträchtigung des Gedächtnisses, und möglicherweise kritische Funktionen der postoperativen neurologischen Komplikationen gesehen bei vielen Patienten nach orthopädischen Operationen dar. Es ist wichtig zu beachten, dass andere chirurgischen Verfahren eingesetzt wurden, um postoperative kognitive Dysfunktion bei Mäusen zu modellieren. Dazu gehören Bauch-31,32,33 und vaskuläre34 Chirurgie sowie oberflächliche Trauma35,36. Die Parabiosis Technik ist anwendbar auf alle Modelle, die teilen ähnliche Endpunkte, einschließlich Entzündung, glialen Aktivierung und Verhaltensstörungen Defizite, die durch gemeinsame Mechanismen vermittelt werden können.
Studien, die Parabiosis enthalten haben neue Rollen für zirkulierende Faktoren ergeben, die kognitive Funktion und Neuroinflammation Gewebe Verjüngung Alter Tiere37,38,39,40 auswirken können ,41,42. Wir haben gezeigt, dass die Parabiosis erfolgreich kombiniert werden kann, mit dem hier beschriebenen Verhören regenerative Wege und Mechanismen, bei denen Blut übertragbare Faktoren, die Einfluss Heilung und Fraktur12reparieren zu studieren tibiale Fraktur-Modell. Hier haben wir gezeigt, dass die Fraktur-Reparatur-Kapazität des Tieres im Alter von verjüngt werden kann, wenn das alte Tier, ein junges Tier anastomosieren ist. Diese Umkehrung der Alter wurzelte in der Engraftment des blutbildenden Zellen am Bruchaufstellungsort. Interessanterweise konnte diese Verjüngung auch durch Transplantation von jungen Knochenmark in Alter Mäuse erreicht werden. Knochenmark-Transplantation kann in dieser Hinsicht einen direkten und einfacheren alternativen Ansatz zur Parabiosis angesehen werden. Parabiosis ist jedoch ein robusteres Modell zur Untersuchung der Funktion der zirkulierenden Zellen und Faktoren. Wir erwarten, dass eine Kombination aus Parabiosis und orthopädische Chirurgie-Modelle eine wichtige Rolle bei der Beantwortung kritischer Fragen Perioperative Pflege und Biologie des Alterns.
Zusammenfassend lässt sich sagen stellen wir Ihnen eine Schritt für Schritt Protokoll für ein Maus-Modell der tibiale Fraktur Mechanismen verantwortlich für postoperative Neuroinflammation und kognitiver Beeinträchtigung nach orthopädischen Operationsverfahren zu studieren. Dieses Modell ist kombinierbar mit einem Parabiosis Verfahren, Neuro-immunen Interaktionen, Geweberegeneration und andere Wege zu studieren. Definieren diese Mechanismen bieten strategische Ziele zur Minimierung der Risiken für postoperative Komplikationen und Ergebnisse zu optimieren.

Chirurgie hat die medizinische Gesundheitssystem verwandelt und trägt kontinuierlich zur Spitzentechnologie, verbesserte Sicherheit und Lebensqualität gepflegt. Leider induziert Chirurgie auch pathophysiologische Reaktionen, die postoperative Komplikationen einschließlich Wundinfektionen, neurologische Beeinträchtigungen und sogar die Sterblichkeit, insbesondere in älteren Patienten1,2führen kann. Orthopädische Chirurgie erfolgt regelmäßig, vor allem bei älteren Erwachsenen, um Lebensqualität zu verbessern und gemeinsame Knochenverletzungen zu reparieren. Jedoch bis zu 50 % der orthopädischen Chirurgiepatienten, die 65 Jahre und älter Erfahrung neurologische Beeinträchtigungen wie postoperative Delirium. Dies erhöht konsequent korreliert mit schlechter Prognose, d. h., 5-fold erhöhtes Risiko für Mortalität nach 6 Monaten, anhaltende funktionelle Rückgang, Pflege-Zeit pro Patient, erhöhte Dauer des Krankenhausaufenthalts und höhere Raten von Pflegeheim Platzierung 3 , 4 , 5. einige Risikofaktoren, einschließlich des fortgeschrittenen Alters identifiziert worden, aber wenig bekannt über die Mechanismen, die für neurologische Beeinträchtigungen nach der Operation.
Da Frakturen sehr häufig bei älteren Menschen sind, haben wir ein Maus-Modell der tibiale Fraktur zu bestimmen, die Auswirkungen der peripheren Trauma auf postoperative Genesung, einschließlich Neuroinflammation und Gehirn Gesundheit (kognitive Funktion)6, etabliert. 7. dieses Modell ursprünglich von Harry Et Al. beschrieben 8, besteht aus intramedulläre anheften und tibiale Fraktur unter allgemeiner Anästhesie und Analgesie und imitiert somit die Hautverletzungen, Muskeltrauma, und Knochen reparieren verbunden mit gemeinsamen Frakturen der langen Röhrenknochen und reparieren beim Menschen. Nach dieser Prozedur Mäuse zeigen Veränderungen in Entzündungsmarker ähnlich wie Menschen9,10, sowie Mikroglia-Aktivierung im Hippocampus, die im Zusammenhang mit Defiziten im deklarativen Gedächtnisses beobachteten Veränderungen und hippocampal Neuroplastizität6,7,11. Bisher haben wir diese Fraktur-Modell mit Parabiosis kombiniert. Parabiosis ist eine chirurgische Modell in dem 2 Mäuse sind anastomosieren und deshalb ein Herz-Kreislauf-System. Dieses Modell hat einen Durchbruch im Verständnis der rechtlichen Auswirkungen der zirkulierenden Zellen und humorale Faktoren auf die Organfunktion im Zusammenhang von Alter und Krankheit12,13,14zur Verfügung gestellt. Mit diesem Ansatz haben wir systemische Faktoren im Zusammenhang mit altersabhängigen Frakturheilung12kürzlich entdeckt.
Hier stellen wir eine Protokoll, die verbindet das tibiale Fraktur-Modell mit Parabiosis, Knochen, Gehirn altersabhängigen Mechanismen zu untersuchen, die für regenerative Medizin und Neuroimmunologie relevant sind. Protokoll-1A beschreibt das Parabiosis Verfahren und die Protokolldetails 1 b das tibiale Fraktur Verfahren (Abbildung 1A). Diese können unabhängig voneinander oder in Kombination, je nach Art der Vernehmung durchgeführt werden.

<table width="1234">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Isoflurane</td>
			<td style="width:272px;">Piramal Healthcare</td>
			<td style="width:175px;">NDC 66794-017-25</td>
			<td style="width:577px;">Other volatile agents or injectable anesthesia can be also used</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Buprenorphine</td>
			<td>Reckitt-Benckiser Pharmaceuticals</td>
			<td>NDC 12496- 6757-1</td>
			<td>Optional and depending on individual Institutional Animal Care and Use Committee recommendations</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Ethanol</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>04-355-451</td>
			<td>70% solution for antiseptic treatment of skin and cleaning</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">10% povidone Iodine</td>
			<td>Dynarex</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td>For antiseptic treatment of skin</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">SomnoSuite</td>
			<td style="width:272px;">Kent Scientific</td>
			<td>SS-01</td>
			<td>Low Flow&#160; Anesthesia system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">MouseSTAT</td>
			<td style="width:272px;">Kent Scientific</td>
			<td style="width:175px;">PS1161</td>
			<td>Pulse Oximeter &#38; Heart Rate Monitor</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Shaver</td>
			<td style="width:272px;">Wahl</td>
			<td style="width:175px;">9854L</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Stereomicroscope</td>
			<td style="width:272px;">Leica</td>
			<td style="width:175px;">MZ6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Scalpel Handle</td>
			<td style="width:272px;">Fine science tools</td>
			<td>10003-12</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Scalpel Blades - #11</td>
			<td style="width:272px;">Fine science tools</td>
			<td>10011-00</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Adson Forceps</td>
			<td style="width:272px;">Fine science tools</td>
			<td>11006-12</td>
			<td>Needed for stripping the periosteum</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Iris Forceps</td>
			<td style="width:272px;">Fine science tools</td>
			<td style="width:175px;">11066-07</td>
			<td>Useful (1x2 teeth) to causing localized muscle/soft tissue trauma</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Bonn Scissors (Straight)</td>
			<td style="width:272px;">Fine science tools</td>
			<td style="width:175px;">14084-08</td>
			<td>Good for osteotomy, note to change regularly as becomes blunt</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Fine Scissors</td>
			<td style="width:272px;">Fine science tools</td>
			<td style="width:175px;">14058-09</td>
			<td>Sharp scissors for cutting sutures</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">22G x 3.5 In Quincke&#160; Spinal Needle</td>
			<td style="width:272px;">BD</td>
			<td style="width:175px;">405181</td>
			<td>Use inner rod for pinning</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Needle Holders</td>
			<td style="width:272px;">Fine science tools</td>
			<td>12001-13</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">Suture</td>
			<td style="width:272px;">Look</td>
			<td style="width:175px;">1079B</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="width:211px;height:21px;">C57BL6/J</td>
			<td style="width:272px;">Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:175px;">&#160;stock no. 000664</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="width:211px;height:63px;">eGFP+ (expressing enhanced green fluorescent protein ubiquitously)</td>
			<td style="width:272px;">Jackson Laboratory</td>
			<td style="width:175px;">&#160;stock no. 003291</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a mouse model of orthopedic surgery to study postoperative cognitive dysfunction and tissue regeneration

Chirurgie wird häufig zur Verbesserung und Erhaltung der Lebensqualität. Bei gefährdeten Patienten wie ältere Menschen, können leider Komplikationen auftreten und das Ergebnis deutlich zu verringern. In der Tat, nach Routine orthopädische Chirurgie, eine Fraktur zu reparieren, weniger als 50 % der älteren Patienten leiden neurologische Komplikationen wie Delirium. Auch die Fähigkeit zu heilen und regenerieren Gewebe nach der Operation mit dem Alter abnimmt, und kann Auswirkungen auf die Qualität der Fraktur Reparatur- und sogar knöcherner Integration von Implantaten. So könnte ein besseres Verständnis der Mechanismen, die diese Altersabhängige Veränderungen bieten strategische Ziele zur Risikominimierung für solche Komplikationen und Ergebnisse zu optimieren. Hier stellen wir eine klinisch relevante Mausmodell der tibiale Fraktur. Die postoperative Veränderungen in diesen Mäusen ahmen einige der kognitiven Beeinträchtigungen häufig nach Routine orthopädische Chirurgie beim Menschen beobachtet. Kurz gesagt, ist ein Schnitt in der rechten hinteren Extremität unter streng aseptischen Bedingungen durchgeführt. Muskeln sind aufgehoben, und eine 0,38 mm Edelstahl-Pin in das obere Wappen der Tibia, im Inneren der intramedullären Kanal eingefügt wird. Osteotomie erfolgt dann, und die Wunde wird geheftet. Wir haben dieses Modell verwendet, um die Auswirkungen der chirurgische Trauma auf postoperative Neuroinflammation und Verhaltensänderungen zu untersuchen. Durch die Anwendung dieser Fraktur-Modell in Kombination mit Parabiosis, eine chirurgische Modell, in dem 2 Mäuse anastomosieren sind, haben wir untersucht, Zellen und sezernierten Faktoren, die systemisch Organ Funktion und Geweberegeneration nach Verletzungen zu regenerieren. Folgen Sie unserer Schritt für Schritt-Protokoll, diese Modelle mit hoher Wiedergabetreue reproduziert werden können, und lässt sich zu vielen biologische Bahnen zu befragen, die durch chirurgische Trauma verändert werden.

Nachdem transversale Osteotomien unter sterilen Bedingungen mit stetigen einsetzen der Stifte und richtige Naht sorgfältig durchgeführt wurden, zeigten Mäuse keinerlei Anzeichen von Lahmheit, Infektionen oder Blutungen in das linke Bein nach der Operation. Orthopädische Heilung wurde anhand radiographische Analyse und Histomorphometrie nach Safranin-O Färbung (Abbildung 2). Röntgenbilder der midshaft gebrochenen Tibiae angegeben mehr Gewebe Ablagerung in der Fraktur Schwielen von jungen Mäusen als in der Fraktur Schwielen von gealterten Mäusen. Fraktur Schwielen waren entkalkt und eingebettet in Paraffin in Vorbereitung für die histologische Analyse. Abschnitte wurden mit Safranin-O befleckt und Gewebe Abscheidung wurde quantifiziert mittels Histomorphometrie Analyse. Fraktur Schwielen von jungen Mäusen enthalten mehr Knochen und weniger fibrotische Gewebe als Fraktur Schwielen von gealterten Mäusen.
Tibiale Fraktur induziert systemische und zentrale Entzündung6,7,11,15,16. In der Tat sind periphere Ebenen von Pro-inflammatorischen Zytokinen und Gefahr-assoziierte molekulare Muster (DAMPs) schnell nach orthopädischen Operationen, sowohl in Mäusen und Menschen7,17,18erhöht. Dies trägt zur Aktivierung der Mikroglia-Zellen in das Gehirn über mehrere Signalisierung Mechanismen, bei denen humorale, zelluläre und neuronale Bahnen7,15,19,20, 21. Nach Chirurgie, endothelialen Dysfunktion, Öffnung der Blut - Hirn-Schranke und peripheren Makrophagen Infiltration beitragen, akute hippocampal Neuroinflammation in Wild-Typen und Ccr2RFP / + Cx3cr1GLP / + erwachsener Mäuse15 , 19, und nachfolgende Gedächtnisdefizite, die menschlichen Delirium und postoperative kognitive Dysfunktion15,19,22ähneln zugeordnet wurden. Verschlimmert wird diese schwere Reaktion bei alten Tieren mit erheblichen Änderungen in der Mikroglia Morphologie, wie von IBA-1 Immunostaining (Abbildung 3) erkannt.
Mit Hilfe der tibiale Fraktur-Modells beschrieben hier fanden wir auch vorübergehend beeinträchtigt hippocampale Neurogenese, wie einen Rückgang der Doublecortin (DCX) Immunostaining im dentate Gyrus20belegt. Elektrophysiologische Messungen der Langzeitpotenzierung (LTP), ein Surrogat für Memory-Funktion, offenbart eine Unterbrechung des zeitabhängigen Neuroplastizität postoperativ11. Mäusen nach der Operation zeigen auch Beeinträchtigungen im Hippokampus-abhängige Memory-Funktion, zum Beispiel mit Angst Konditionierung behavioral Beurteilung (Abbildung 4). Bei der Konditionierung von Angst, sind Mäuse in eine Kammer gelegt und eine auditive Cue, gefolgt von einen aversiven Reiz (d.h. Fußreiz) ausgesetzt. Drei Tage nach der Operation tibiale, Mäuse sind in der Klimaanlage Kammer, diesmal ohne auditive oder aversive Stimulation, getestet und Einfrieren Verhalten wird als Index des Speichers (für ein detailliertes Protokoll siehe23) aufgezeichnet.
Fortgeschrittenen Alter ist ein Risikofaktor für Speicher Rückgang. Doch wenn wir älter werden, verringert sich die Kapazität für die Reparatur von Gewebe und Regeneration auch obwohl diese Mechanismen schlecht verstanden bleiben. So wir verwendet die Protokolle, die hier beschriebenen Heterochronic Parabiosis (jung/alt Tiere Paarung) ausführen und Frakturheilung innerhalb der alten Maus (für eine detaillierte Parabiosis Protokoll siehe24) bewertet. Blut-sharing zwischen parabiotischer Paaren wurde bestätigt und festgestellt, dass gleich12. Exposition gegenüber einer jugendlich Zirkulation verbessert Knochen Reparatur mit früheren Union erhöht Knochen Ablagerung und Fibrose (Abbildung 5)12verringert. Diese Verjüngung der Knochenregeneration aufgetreten ist unabhängig von der endogenen Osteocalcin-positiven Osteoblasten (Abbildung 5, braun-Zellen), aber eher auf CD45-positiven Zellen, die von den jungen Parabiont (Abbildung 5, blaue Zellen) migriert . Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die CD45-positiven hämatopoetischen Zellen junge und gesunde Nische, absondern, die gealterten osteoblastischen Zellen veranlassen signalisieren, aktiver zu werden vermag.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56701/56701fig1.jpg"> Abbildung 1: Schematische Darstellung der Parabiosis und tibiale Fraktur Chirurgie. (A) Zeitplan für die Durchführung von Parabiosis und tibiale Fraktur (Protokoll 1A) oder tibiale Fraktur allein (Protokoll 1 b). (B) Tibiae von 20 Monate alten Mäusen Isochronic oder Heterochronic parabiotischer paarweise waren gebrochen (rechtes Bein von der rechten Maustaste ist gebrochen, wie mit einem X gekennzeichnet). Graue Mäuse zeigen Wildtyp-Mäusen, während grüne Mäuse eGFP-Mäusen zeigen. (C) schematische Darstellung der tibiale Fraktur Modell mit intramedullären anheften und die Mitte Welle Frakturierung. Siehe auch ergänzende Video 1 für eine 3D-Rekonstruktion der hinteren Gliedmaßen und fixieren des Schienbeins. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56701/56701fig1large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56701/56701fig2v2.jpg"> Abbildung 2: tibiale Frakturheilung innerhalb von jung und alt Mausmodellen. Die Tibiae von jungen oder alten Mäusen waren gebrochen und Fraktur Schwielen waren untersuchten 21 Tage Post Verletzungen. (A) radiologische Bildgebung und histologische Färbung (Safranin-O) wurden verwendet, um die Fraktur Schwielen 21 Tage Post Fraktur zu bewerten. Färbung zeigt kollagenen Gewebe in blau und Proteoglykane (Knorpel enthaltenen) in rot. Gestrichelte Linien zeigen ungefähre Lage der Fraktur Kallus. (B) Histomorphometrie wurde verwendet, um die Menge von Knochen, Knorpel und fibrotische Gewebe innerhalb der Fraktur Kallus 21 Tage Post Fraktur hinterlegt zu beurteilen. Daten werden ausgedrückt als ± 95 %-Konfidenzintervall bedeuten * P < 0,05, statistisch signifikant (One-Way ANOVA, Dunnett Test), Maßstabsleisten repräsentieren 2 mm, und Bilder wurden mit einem Mikroskop, 1,25 X Objektiv. n = 9 für jede Probe. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56701/56701fig2v2large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56701/56701fig3.jpg"> Abbildung 3: Operation induzierte altersabhängigen Mikroglia-Aktivierung im Hippocampus. Tibiale Fraktur Chirurgie induziert größere hippocampal Neuroinflammation im Alter Mäuse (20 Monate alt) im Vergleich zu 4-Monate-alten C57BL6/J Mäusen. Gehirn-Abschnitt mit Mikroglia Marker IBA-1 Färbung zeigt mehr positive Zellen und morphologische Veränderungen im operativen Gruppen 24 h nach der Operation. Bilder wurden mit einem Epifluorescent Mikroskop mit einer Vergrößerung von 100 X.; Maßstabsleiste stellt 10 µm. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56701/56701fig3large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56701/56701fig4.jpg"> Abbildung 4: Neurogenese Langzeitpotenzierung und Memory-Funktion nach der tibiale Fraktur Operation beeinträchtigt. (A) DCX, ein quantitativer Marker für die Neurogenese, im Hippocampus dentate Gyrus bei 24 h nach der Operation deutlich reduziert. Bilder wurden mit einem konfokalen Laserscanning-Mikroskop-Ziel mit einer Vergrößerung von 10 X erhalten; Skala bar stellt 10 µm. (B) Elektrophysiologie in hippocampal Scheiben von Steuerelementen oder Mäuse 24 h nach der Operation. Langzeitpotenzierung (LTP) wurde induziert durch hochfrequente Stimulation (HFS) und verzeichnete mehr als 1 h Feld exzitatorischen postsynaptischen Potenziale (fEPSPs) wurden von der CA1 Stratum Radiatum mit einer extrazellulären Aufnahme Pipette gefüllt mit regelmäßigen künstliche Liquor cerebrospinalis. 24 Stunden nach der Operation ist LTP Induktion bemerkenswert im Vergleich zu Kontroll-Mäusen reduziert. Daten sind als Mittelwert ± s.e.m n ausgedrückt = 3, * p < 0,05 1-Way ANOVA. (C) Hippocampal-abhängige Memory-Funktion (definiert als % des Einfrierens mit Trace fürchten Klimaanlage) ist bei Mäusen nach der Operation im Vergleich zu Kontrollen und Tieren auf die Anästhesie nur eingeschränkt. Daten sind als Mittelwert ± s.e.m n ausgedrückt = 9-10, * p < 0,05 1-Way ANOVA. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56701/56701fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56701/56701fig5.jpg"> Abbildung 5: Parabiosis Chirurgie führt zur Verjüngung der Bruch heilen, Blut-sharing und Spender-Zelle Engraftment. Isochronic und Heterochronic Parabiosis-Paarungen wurden errichtet und die alte Maus in jedem Paar war gebrochen und für die Knochenheilung bewertet. (A) Fraktur Schwielen mit radiologischen Bildgebung untersucht wurden. Gestrichelte Linien zeigen ungefähre Lage der Fraktur Kallus. (B) Engraftment eGFP + Zellen bestätigte sich im Knochenmark. (C) Immunohistochemistry der Fraktur Kallus wurde verwendet, um die Spenderzellen eGFP+ (blau) und Osteocalcin+ osteoblastischen Zellen (braun) aus der Parabiont zu identifizieren. Maßstabsleisten repräsentieren 50 µm und Bilder wurden mit einem 40 X Objektiv. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56701/56701fig5large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.</a>
Ergänzende Video 1: 3D-Rekonstruktion der hinteren Extremität und fixieren des Schienbeins. <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56701/parte_slow.wmv">Bitte klicken Sie hier, um diese Datei herunterladen.</a>

Watch this Scientific Journal Video about A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration at JoVE.com

A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration

Dieses Protokoll beschreibt ein Maus-Modell der orthopädischen Chirurgie, die verwendet wurde, um die Mechanismen der postoperativen Neuroinflammation und Verhaltensänderungen und in Kombination mit Parabiosis, Geweberegeneration während des Alterns zu studieren studieren.

Ein Maus-Modell der orthopädischen Chirurgie, Postoperative kognitive Dysfunktion und Geweberegeneration zu studieren

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and ...

a-mouse-model-orthopedic-surgery-to-study-postoperative-cognitive

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

16.2K Aufrufe.  Duke University Medical Center. Dieses Protokoll beschreibt ein Maus-Modell der orthopädischen Chirurgie, die verwendet wurde, um die Mechanismen der postoperativen Neuroinflammation und Verhaltensänderungen und in Kombination mit Parabiosis, Geweberegeneration während des Alterns zu studieren studieren.

Serie: A Mouse Model of Orthopedic Surgery to Study Postoperative Cognitive Dysfunction and Tissue Regeneration

Pseudofracture: An Acute Peripheral Tissue Trauma Model

Following trauma there is an early hyper-reactive inflammatory response that can lead to multiple organ dysfunction and high mortality in trauma patients; this response is often accompanied by a delayed immunosuppression that adds the clinical complications of infection and can also increase mortality.1-9 Many studies have begun to assess these changes in the reactivity of the immune system following trauma.10-15 
Immunologic studies are greatly supported through the wide variety of transgenic and knockout mice available for in vivo modeling; these strains aid in detailed investigations to assess the molecular pathways involved in the immunologic responses.16-21
The challenge in experimental murine trauma modeling is long term investigation, as fracture fixation techniques in mice, can be complex and not easily reproducible.22-30
This pseudofracture model, an easily reproduced trauma model, overcomes these difficulties by immunologically mimicking an extremity fracture environment, while allowing freedom of movement in the animals and long term survival without the continual, prolonged use of anaesthesia. The intent is to recreate the features of long bone fracture; injured muscle and soft tissue are exposed to damaged bone and bone marrow without breaking the native bone.
The pseudofracture model consists of two parts: a bilateral muscle crush injury to the hindlimbs, followed by injection of a bone solution into these injured muscles. The bone solution is prepared by harvesting the long bones from both hindlimbs of an age- and weight-matched syngeneic donor. These bones are then crushed and resuspended in phosphate buffered saline to create the bone solution.
Bilateral femur fracture is a commonly used and well-established model of extremity trauma, and was the comparative model during the development of the pseudofracture model. Among the variety of available fracture models, we chose to use a closed method of fracture with soft tissue injury as our comparison to the pseudofracture, as we wanted a sterile yet proportionally severe peripheral tissue trauma model. 31
Hemorrhagic shock is a common finding in the setting of severe trauma, and the global hypoperfusion adds a very relevant element to a trauma model. 32-36 The pseudofracture model can be easily combined with a hemorrhagic shock model for a multiple trauma model of high severity. 37

Pseudofracture, a reproducible murine model of sterile musculoskeletal trauma, allows for evaluation of late term post-traumatic immune responses. This article describes the procedural execution of the model step by step, including the potential for experimental model combinations to permit study of multiple trauma.

Pseudofracture: eine akute periphere Gewebe Trauma-Modell

Following trauma there is an early hyper-reactive inflammatory response that can lead to multiple organ dysfunction and high mortality in trauma patients; ...

Forschung

Medizin

A Mouse Model of in Utero Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus. For example, in utero transplantation (IUT) of hematopoietic stem cells has been used to successfully treat patients with severe combined immunodeficiency.1,2 In several other conditions, however, IUT has been attempted without success.3 Given these mixed results, the availability of an efficient non-human model to study the biological sequelae of stem cell transplantation and gene therapy is critical to advance this field. We and others have used the mouse model of IUT to study factors affecting successful engraftment of in utero transplanted hematopoietic stem cells in both wild-type mice4-7 and those with genetic diseases.8,9 The fetal environment also offers considerable advantages for the success of in utero gene therapy. For example, the delivery of adenoviral10, adeno-associated viral10, retroviral11, and lentiviral vectors12,13 into the fetus has resulted in the transduction of multiple organs distant from the site of injection with long-term gene expression. in utero gene therapy may therefore be considered as a possible treatment strategy for single gene disorders such as muscular dystrophy or cystic fibrosis. Another potential advantage of IUT is the ability to induce immune tolerance to a specific antigen. As seen in mice with hemophilia, the introduction of Factor IX early in development results in tolerance to this protein.14 
In addition to its use in investigating potential human therapies, the mouse model of IUT can be a powerful tool to study basic questions in developmental and stem cell biology. For example, one can deliver various small molecules to induce or inhibit specific gene expression at defined gestational stages and manipulate developmental pathways. The impact of these alterations can be assessed at various timepoints after the initial transplantation. Furthermore, one can transplant pluripotent or lineage specific progenitor cells into the fetal environment to study stem cell differentiation in a non-irradiated and unperturbed host environment.
The mouse model of IUT has already provided numerous insights within the fields of immunology, and developmental and stem cell biology. In this video-based protocol, we describe a step-by-step approach to performing IUT in mouse fetuses and outline the critical steps and potential pitfalls of this technique.

A Mouse Model of in Utero Transplantation

The mouse model of in utero transplantation is a versatile tool that can be used to study the potential clinical applications of stem cell transplantation and gene therapy in the fetus. In this protocol, we present a general approach to performing this technique

Einem Mausmodell der In Utero Transplantation

The transplantation of stem cells and viruses in utero has tremendous potential for treating congenital disorders in the human fetus.  For example, in ...

A Mouse Tumor Model of Surgical Stress to Explore the Mechanisms of Postoperative Immunosuppression and Evaluate Novel Perioperative Immunotherapies

Surgical resection is an essential treatment for most cancer patients, but surgery induces dysfunction in the immune system and this has been linked to the development of metastatic disease in animal models and in cancer patients. Preclinical work from our group and others has demonstrated a profound suppression of innate immune function, specifically NK cells in the postoperative period and this plays a major role in the enhanced development of metastases following surgery. Relatively few animal studies and clinical trials have focused on characterizing and reversing the detrimental effects of cancer surgery. Using a rigorous animal model of spontaneously metastasizing tumors and surgical stress, the enhancement of cancer surgery on the development of lung metastases was demonstrated. In this model, 4T1 breast cancer cells are implanted in the mouse mammary fat pad. At day 14 post tumor implantation, a complete resection of the primary mammary tumor is performed in all animals. A subset of animals receives additional surgical stress in the form of an abdominal nephrectomy. At day 28, lung tumor nodules are quantified. When immunotherapy was given immediately preoperatively, a profound activation of immune cells which prevented the development of metastases following surgery was detected. While the 4T1 breast tumor surgery model allows for the simulation of the effects of abdominal surgical stress on tumor metastases, its applicability to other tumor types needs to be tested. The current challenge is to identify safe and promising immunotherapies in preclinical mouse models and to translate them into viable perioperative therapies to be given to cancer surgery patients to prevent the recurrence of metastatic disease.

A mouse tumor model of surgical stress is used to explore how postoperative immune suppression promotes metastatic disease and to evaluate immunostimulatory perioperative therapies.

Ein Maus-Tumormodell der operativen Belastung zu Entdecken Sie die Mechanismen der postoperative Immunsuppression und Bewerten Novel Perioperative Immuntherapien

Surgical resection is an essential treatment for most cancer patients, but surgery induces dysfunction in the immune system and this has been linked to ...

Implantation of Inferior Vena Cava Interposition Graft in Mouse Model

Biodegradable scaffolds seeded with bone marrow mononuclear cells (BMCs) are often used for reconstructive surgery to treat congenital cardiac anomalies. The long-term clinical results showed excellent patency rates, however, with significant incidence of stenosis. To investigate the cellular and molecular mechanisms of vascular neotissue formation and prevent stenosis development in tissue engineered vascular grafts (TEVGs), we developed a mouse model of the graft with approximately 1 mm internal diameter. First, the TEVGs were assembled from biodegradable tubular scaffolds fabricated from a polyglycolic acid nonwoven felt mesh coated with &#949;-caprolactone and L-lactide copolymer. The scaffolds were then placed in a lyophilizer, vacuumed for 24 hr, and stored in a desiccator until cell seeding. Second, bone marrow was collected from donor mice and mononuclear cells were isolated by density gradient centrifugation. Third, approximately one million cells were seeded on a scaffold and incubated O/N. Finally, the seeded scaffolds were then implanted as infrarenal vena cava interposition grafts in C57BL/6 mice. The implanted grafts demonstrated excellent patency (&#62;90%) without evidence of thromboembolic complications or aneurysmal formation. This murine model will aid us in understanding and quantifying the cellular and molecular mechanisms of neotissue formation in the TEVG.

To improve our knowledge of cellular and molecular neotissue formation, a murine model of the TEVG was recently developed. The grafts were implanted as infrarenal vena cava interposition grafts in C57BL/6 mice. This model achieves similar results to those achieved in our clinical investigation, but over a far shortened time-course.

Die Implantation von Vena Cava Interposition Graft in Maus-Modell

Biodegradable scaffolds seeded with bone marrow mononuclear cells (BMCs) are often used for reconstructive surgery to treat congenital cardiac anomalies. ...

Transplantation of Pulmonary Valve Using a Mouse Model of Heterotopic Heart Transplantation

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed results. However, the cellular and molecular mechanisms of the neotissue development, valve thickening, and stenosis development are not researched extensively. To answer the above questions, we developed a murine heterotopic heart valve transplantation model. A heart valve was harvested from a valve donor mouse and transplanted to a heart donor mouse. The heart with a new valve was transplanted heterotopically to a recipient mouse. The transplanted heart showed its own heartbeat, independent of the recipient&#8217;s heartbeat. The blood flow was quantified using a high frequency ultrasound system with a pulsed wave Doppler. The flow through the implanted pulmonary valve showed forward flow with minimal regurgitation and the peak flow was close to 100 mm/sec. This murine model of heart valve transplantation is highly versatile, so it can be modified and adapted to provide different hemodynamic environments and/or can be used with various transgenic mice to study neotissue development in a tissue engineered heart valve.

In order to understand the cellular and molecular mechanisms underlying neotissue formation and stenosis development in tissue engineered heart valves, a murine model of heterotopic heart valve transplantation was developed. A pulmonary heart valve was transplanted to recipient using the heterotopic heart transplantation technique.

Transplantation von Pulmonalklappe Mit einem Maus-Modell der heterotopen Herztransplantation

Tissue engineered heart valves, especially decellularized valves, are starting to gain momentum in clinical use of reconstructive surgery with mixed ...

Ischemic Tissue Injury in the Dorsal Skinfold Chamber of the Mouse: A Skin Flap Model to Investigate Acute Persistent Ischemia

Despite profound expertise and advanced surgical techniques, ischemia-induced complications ranging from wound breakdown to extensive tissue necrosis are still occurring, particularly in reconstructive flap surgery. Multiple experimental flap models have been developed to analyze underlying causes and mechanisms and to investigate treatment strategies to prevent ischemic complications. The limiting factor of most models is the lacking possibility to directly and repetitively visualize microvascular architecture and hemodynamics. The goal of the protocol was to present a well-established mouse model affiliating these before mentioned lacking elements. Harder et al. have developed a model of a musculocutaneous flap with a random perfusion pattern that undergoes acute persistent ischemia and results in ~50% necrosis after 10 days if kept untreated. With the aid of intravital epi-fluorescence microscopy, this chamber model allows repetitive visualization of morphology and hemodynamics in different regions of interest over time. Associated processes such as apoptosis, inflammation, microvascular leakage and angiogenesis can be investigated and correlated to immunohistochemical and molecular protein assays. To date, the model has proven feasibility and reproducibility in several published experimental studies investigating the effect of pre-, peri- and postconditioning of ischemically challenged tissue.

The window of the murine dorsal skinfold chamber presented visualizes a zone of acute persistent ischemia of a musculocutaneous flap. Intravital epi-fluorescence microscopy permits for direct and repetitive assessment of the microvasculature and quantification of hemodynamics. Morphologic and hemodynamic results can further be correlated with histological and molecular analyses.

Ischämischen Gewebeschädigung des Rückenhautkammer der Maus: Ein Hautlappen Modell zu Akute Persistent Ischämie Untersuchen

Despite profound expertise and advanced surgical techniques, ischemia-induced complications ranging from wound breakdown to extensive tissue necrosis are ...

Apical Resection Mouse Model to Study Early Mammalian Heart Regeneration

Cardiovascular disease plagues the whole world due to intensive lifestyle changes. Heart regeneration holds great promise for repairing and restoring cardiomyocytes lost due to injury and disease. In contrast to the robust cardiac regeneration of certain lower vertebrates, adult mammalian hearts typically show minimal capacity for heart regeneration and repair. However, recent studies have sparked considerable scientific interest with the finding that, between postnatal day 1 to 7 (P1 to P7), the neonatal mouse heart retains significant regenerative potential after apical resection (i.e., surgical amputation and exposure of left ventricular apex). One major controversy over this finding might be due to the diverse surgery-related procedures used in efforts to replicate or expand upon this important finding. These instructions dynamically present the materials and methodology for apical resection in a mouse model. The salient steps of this rodent survival surgery involve hypothermia anesthesia, thoracotomy, surgical amputation of heart ventricular apex, and suture and recovery of mice. The approach described could expand the application of the apical resection mouse model for cardiovascular research.

A step-by-step video protocol of apical resection is demonstrated in this study. Apical resection is a recently highlighted surgical approach in mammalian heart regeneration research. This study may promote the application of apical resection as a standard methodology in research into the mechanism underlying heart regeneration.

Wurzelspitzenresektion Mausmodell zur frühen Säugetierherzregeneration Studieren

Cardiovascular disease plagues the whole world due to intensive lifestyle changes. Heart regeneration holds great promise for repairing and restoring ...

Vein Interposition Model: A Suitable Model to Study Bypass Graft Patency

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. Research models for bypass graft failure are essential for a better understanding of pathobiological and pathophysiological processes during graft patency loss. Large animal models, such as pigs or sheep, resemble human anatomical structures but require special facilities and equipment. This video describes a rat vein interposition model to investigate vein graft patency loss. Rats are inexpensive and easy to handle. Compared to mouse models, the convenient size of rats permits better operability and enables a sufficient amount of material to be obtained for further diverse analysis. In brief, the inferior epigastric vein of a donor rat is harvested and used to replace a segment of the femoral artery. Anastomosis is conducted via single stitches and sealed with fibrin glue. Graft patency can be monitored non-invasively using duplex sonography. Myointimal hyperplasia, which is the main cause for graft patency loss, develops progressively over time and can be calculated from histological cross sections.

This video demonstrates a model to study the development of myointimal hyperplasia after venous interposition surgery in rats.

Vein Interposition Modell: ein geeignetes Modell zur Untersuchung Bypass Graft Durchgängigkeit

Bypass grafting is an established treatment method for coronary artery disease. Graft patency continues to be the Achilles heel of saphenous vein grafts. ...

An Anatomical Study of Nerves at Risk During Minimally Invasive Hallux Valgus Surgery

The growing popularity of minimally invasive surgical (MIS) procedures makes it necessary that new anatomical references arise, to aid in tridimensional orientation and localization of structures that are not directly visible to the surgeon. This is especially critical for structures at risk like nerves or blood vessels. Optimization of the handling of cadaveric material and the combination of multiple techniques compensate for the limited availability of adequate specimens. The described protocol combines anatomical plane-by-plane dissection and sectional anatomy of fresh-frozen specimens to help localize relevant structures, such as nerves, arteries, veins and to correctly position the portals during MIS procedures. Depiction of these structures in anatomy textbooks can differ from what is encountered in the surgical field; and for this reason, new anatomical studies with a surgical orientation are needed. However, this is a complex, time-consuming technique requiring specific training. The anatomical references described with the so-called 'clock method' provide the surgeon with an easy and reproducible system to locate the path of the nerves at risk in Hallux Valgus MIS procedures. This model can be extrapolated to many other minimally invasive surgical procedures.

Minimally invasive surgical (MIS) procedures rely on anatomical references to localize structures not directly visible to the surgeon. This manuscript describes a combined method of plane-by-plane dissection and sectional anatomy of fresh-frozen specimens to locate the structures at risk during MIS procedures.

Eine anatomische Untersuchung der Nerven gefährdet während minimalinvasiver Hallux Valgus Operation

The growing popularity of minimally invasive surgical (MIS) procedures makes it necessary that new anatomical references arise, to aid in tridimensional ...

Isometric Contractility Measurement of the Mouse Mesenteric Artery Using Wire Myography

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and drugs. It is widely used in many studies on the physiological functions of vascular smooth muscle, the pathogenesis of vascular diseases such as hypertension, and the development of smooth muscle relaxant drugs. The mouse is a widely used model animal with a large pool of disease models and genetically modified strains. We introduced this method to measure the isometric contraction of mouse mesenteric artery in detail. A 1.4-mm segment of mouse mesenteric resistance artery was isolated and mounted on a myograph chamber by passing two steel wires through its lumen. After equilibration and normalization steps, the vessel segment was potentiated by a high-K+ solution twice prior to the contraction assay. As an example of the application of this method in drug development, we measured the relaxant effect of a novel natural substance, neoliensinine, isolated from a Chinese herb, embryos of the lotus seed (Nelumbo nucifera Gaertn.) on mouse mesenteric arteries. The vessel segments mounted on the myograph chamber were stimulated with a high-K+ solution. When the force tension reached a stable sustained phase, cumulative doses of neoliensinine were added to the chamber. We found that neoliensinine had a dose-dependent relaxant effect on smooth muscle contraction, thus suggesting that it bears potential activity against hypertension. In addition, as the vessel segment can survive at least 4 hours after mounting and maintain contractility induced by the high-K+ solution for many times, we suggest that the wire myograph system may be used for the time-consuming process of drug screening.

The wire myograph technique is used to investigate vascular smooth muscle functions and screen new drugs. We report a detailed protocol for measuring the isometric contractility of the mouse mesenteric artery and for screening new relaxants of vascular smooth muscle.

Messung der isometrischen Kontraktilität der Maus mesenterialen Arterie mit Draht Myographie

The wire myograph technique is used to assess the contractility of vascular smooth muscles in response to depolarization, GPCR agonists/inhibitors and ...