Method Article
Ardışık düşük doz X-ray taramaları kullanarak omurilik yaralanması sonrası kemik kaybı, yetişkin farelerin femur ve süresince tibialar boyuna muayene yapıldı. Tibia kemik kaybı, kemik kaybı femur kadar 40 gün yaralanma tespit edilmedi ise çalışma boyunca tespit edildi.
Spinal kord yaralanması (SKY), genellikle, daha yüksek bir frekansa kırıkları 1 yol, pelvis ve alt ekstremite sublesional bölgelerinde osteoporoz eşlik ediyor. Bu kırıklar genellikle normal duyu fonksiyonunu kaybetmiş bölgelerde meydana geldiğinde, hasta, ölüm de dahil olmak üzere kırık-bağımlı patolojiler daha büyük bir risk,. SCI-bağımlı hem de kemik mineral yoğunluğu kaybı (KMY, g / cm 2) ve kemik mineral içeriği (BMC, gram), 2 mekanik kullanmama, anormal nöronal sinyalizasyon 3 ve hormonal değişiklikler 4 atfedilmiştir . SCI-bağlı osteoporoz kemirgen modelleri paha biçilmez SKY osteoporoz gelişme altında yatan mekanizmaları ile ilgili bilgilerin yanı sıra, 5-7 yeni tedaviler (8 Yorumlar) nesil için bir test ortamı sağlayabilir . Indirgemeci bir yaklaşımı mekanizması ba elverdiği SCI fare modelleri büyük ilgiboş ve transgenik farelerin kullanımı ile sed değerlendirmesi. Bu modellerin önemli veri sağlamış olsa da, SKY sonrası kemik kaybı ölçüde belirleyici minimal invaziv, güvenilir, tekrarlanabilir ve ölçülebilir yöntemleri için ihtiyaç tanı geliştirmek için, özellikle de zamanla ve deney hayvanlarında aynı kohort içinde, hala orada. , tedavi yöntemleri ve / veya SCI-indüklenen osteoporozun önlenmesi.
Kemirgenler kemik yoğunluğu ölçmek için ideal bir yöntem, X-ışını radyasyon düşük seviyeleri (zamanla) sıralı, çoklu pozlama izin verecek. Bu çalışma, yeni bir hayvansal tüm tarayıcı, düşük enerjili (1-3 milligray (mGy)) yüksek çözünürlüklü, yüksek büyütmeli X-ray görüntüler sağlamak için kullanılabilir IVIS Lumina XR (Kaliper Araçlar) kullanımını açıklar SKY aşağıdaki zaman fare üzerinde arka bacak kemikleri. Önemli kemik yoğunluğu kaybı, yaralanmamış bir şekilde, aynı yaştaki kontrol grubu ile karşılaştırıldığında, post-spinal transeksiyonu 10 gün süresince tibialar farelerin görüldü (naif) fareler (% 13 azalma, p <0.0005). Proksimal femur yoğunluğu kaybı 40 gün yaralanma (% 7 azalma, p <0.05) kadar algılanamaz iken distal femur kemik yoğunluğu kaybı, aynı zamanda günde 10 SKY sonrası tarafından algılanamaz. SCI-bağımlı fare femur yoğunluğu kaybı, kemik yoğunluğu ölçümleri için Dual-enerji X-ray Absorbsiyometri (DXA), geçerli "altın standart" kullanımı ile post-mortem teyit edildi. Biz farelerin IVIS Lumina XR kullanarak 40 gün SKY sonrası femur BMC kaybı% 12 algılar. Bu olumlu fare femur post-mortem 30 gün SKY sonrası 9 DXA analizinde kullanılan önceden bildirilen BMC Picard tarafından% 13.5 kaybı ve arkadaşları ile karşılaştırır. Bizim sonuçlarımız IVIS Lumina XR bir roman, SCI aşağıdaki fare arka ekstremite kemik yoğunluğu, uzun vadeli, uzunlamasına ölçümler yapmak için high-resolution/high-magnification yöntemi öneririz.
1. Fare spinal transeksiyonu modeli
2. Spinally transeksiyon fareler aynı kohort IVIS Lumina XR kullanarak kemik yoğunluğu Boyuna değerlendirme
3. IVIS X-ray taramaları Görüntü analizi
4. Post-mortem kemik yoğunluğu analizi:
5. Hologic QDR 4000 Kemik Dansitometre kullanarak DXA Analizi
6. Temsilcisi Sonuçlar:
Naif farelere göre, omurilik hasarı sonrası bir fare tibia ve femur bağıl kemik yoğunluğu kaybı yukarıdaki yöntemi kullanarak saptanabilir. , Kemik yoğunluğunda saptanabilir belirgin azalma sonra40 gün% 15 kadar kemik yoğunluğu kaybı (p <0.0005, Şekil 4) ile sadece 10 gün (% 12, p <0.0005). 40 gün yaralanma (% 7 azalma, p <0.05, Şekil 5) femur kemik yoğunluğu kaybı gözlendi. Bu sonuçlar, omurilik hasarı sonrası kemik yoğunluğu değişim uzunlamasına gözlem için non-invaziv x-ray görüntüleme kullanımı için kanıt.
Şu anda ne bu yöntemin etkinliğini karşılaştırmak amacıyla, 40 gün DXA görüntüleme kullanarak yaralanma sonra bu farelerin eksize femur analiz. Veri çıkışı temsili Şekil 6 görülebilir. Biz orada kemik mineral içeriği ile kıyaslandığında önemli bir kayıp SKY farelerde naif (% 12 azalma, p <0.05, Şekil 7). Kemik mineral yoğunluğu önemli bir değişiklik, ancak benzer bir eğilim (Şekil 8) takip etmedi. Bu sonuçlar literatürde bulunan benzer; Picard ve ark BMC% 13.5 'lik bir azalma (p <0,001) görülmektedir, ancak hiçbir önemli decrBMD (Picard 2008) kolaylığı.
Şekil 1. Deneysel Zaman Çizelgesi.
Şekil 2 sol arka ekstremite Temsilcisi yönelim: a) fotoğraf ve b), x-ray.
Şekil 3 proksimal femur ve tibia bölgeler içinde yatırım getirisi boyutları ve yönlendirme.
Şekil 4 SKY proksimal tibia 10, 20, 30 ve yaralanma sonrası 40 gün sonra kemik yoğunluğu kaybı (n = 5) yaş eşleştirilmiş Naifler göre (n = 5). Hata çubukları SEM temsil eder; ** p <0.005, *** p <0.0005.
Şekil proksimal femur SKY sonra 5. Kemik yoğunluğu kaybı, yaralanma sonrası 10, 20, 30 ve 40 gün (n = 5) yaş eşleştirilmiş Naifler (n = 5) ile karşılaştırıldığında . Hata çubukları SEM temsil eder; * p <0.05.
Şekil 6, 10, 20, 30 ve 40 gün yaralanma sonrası distal femur SKY sonrası kemik yoğunluğu kaybı (n = 5), yaş olarak eşleştirilmiş naif kontroller ile karşılaştırıldığında (n = 5 ). Hata çubukları SEM temsil eder; * p <0,01-0,05; ** p <,001-,01; *** p <0,0001-,001; **** p <0.0001.
Şekil 7, BMC ve BMD çıkış gösteren DXA veri Temsilcisi görüntü .
Şekil 8 DXA SKY farelerin femur kemik mineral içerik analizi (gram) 40 gün sonrası yaralanma (n = 5) vs yaş eşleştirilmiş Naifler (n = 5).Hata çubukları SEM temsil eder; * p <0.05.
Şekil 9 SKY farelerin femur kemik mineral yoğunluğu DXA analizi (mg / cm 2) 40 gün yaralanma (n = 5) vs yaş eşleştirilmiş Naifler (n = 5). Hata çubukları SEM temsil eder; anlamlı bir fark.
Bu çalışmada, kaliper IVIS Lumina XR görüntüleme sistemi kullanarak, farelerin tek bir kohort içinde, boyuna bireysel kemiklerin içindeki yoğunluğu değişimleri (süresince tibialar ve femur) değerlendirilmesi için yeni bir, non-invazif yöntemi sunar. SKY yaştaki, yaralanmamış bir şekilde, kontrol fareleri ile karşılaştırıldığında 40 günlük analiz dönemi boyunca spinally transeksiyon fareler tek bir kohort içinde çalışılan, her iki femur ve süresince tibialar kemik yoğunluğunda azalma üretti. Femur Bizim sonuçları kaliper Instruments IVIS Lumina XR uygulama, kemik kaybı, SCI uzun süreli ve ilerleyici etkilerini değerlendirmek için hassas bir ölçme aracı olarak hizmet edeceği öne DXA kullanımı yoluyla, post-mortem, teyit edildi .
Bu sistemi kullanarak araştırmacılara potansiyel bir yararı boyuna SKY aşağıdaki hayvanların arka bacak kemikleri patolojik değişiklikler gelişimini takip etme yeteneğidir. Uzun süreler boyunca tek bir kohort değerlendirmek için yeteneği sağlar st1) hayvan alım ve uzun süreli bakım ile ilgili maliyetler: açısından araştırmacı Rong avantajları. Ek olarak, zamana bağlı değişiklikleri değerlendirmek amacıyla belirli zaman noktalarında kurban gerekir hayvanların çok sayıda gerektiren bir çalışma yerine, bu patolojik sonuçların değişkenliği, aynı zaman dilimi, 2 içinde aynı kohort) içinde takip edilebilir: kontrol kohortlarında ile karşılaştırılması, yaralı konuların tek bir kohort içinde oluşturulan sonuçlarının değerlendirilmekte ve çalışmanın kapsamı boyunca aynı hayvanlar için zaman noktaları arasında karşılaştırıldığında; bir kez daha, hem hayvan içi değişkenliğin yanı sıra, daha büyük için ihtiyacı azaltarak deneysel konularda kohortlarında.
1) Bu platform, bize yüksek çözünürlüklü X-ray dat oluşturmak için izin verdi: kaliper IVIS Lumina XR SCI-bağlı osteoporoz gelişimi ile ilgili önemli boyuna bilgileri bize olsa da, dikkate alınmalıdır sınırlamalar vardırSKY aşağıdaki farelerin arka bacak kemikleri, kendi programını, örneğin, fare gibi küçük kemirgenler ile sınırlı olabilir. Lumina XR içinde izin verilen maksimum konu yüksekliği 2,8 cm. O yüksekliğinin üstünde her şey başarıyla Lumina XR, X-ray bileşenini kullanarak görüntülü olamaz. Bizim elimizde, bu, 200-250 gram ağırlığında sıçanlarda çalışma yeteneği engellemediği. Görüntü sıçanlarda, bu ağırlık aralığı ya da diğer kemirgenler, hamster veya Gerbils altında mümkün olsa da, bu PI ek testler isteyecektir. 2) Ortak yönlendirme. Araştırmacı dikkatle görüntüleme oturumları arasında başarılı bir karşılaştırma izin kolayca tekrarlanabilir bir yönde bacaklarda düzenlediğiniz kritik öneme sahiptir. Uzuv yerleştirme Standardizasyon Araştırmacı standardize ROI kaydedilir ve hem konu ve zaman boyunca uygulanan olabilir üretmek ve uygulamak için izin verecektir.
Genel olarak, biz IVIS Lumina XR modeli ile mükemmel bir platform oluşturduğuna inanıyoruzFarelerde SCI-bağımlı osteoporoz gelişimi. Aynı fare kohort içinde uzunlamasına kemik kaybı çalışma yeteneği bize sağlayacaktır: 1) daha iyi keşfetmek) bu değişiklikler zaman, 3 üzerinden stabilize olup olmadığını belirlemek), SCI, 2 sonra temporal kemik kaybı ve demineralizasyon doğasını anlamak, durumu transgenik ve boş fare hatları, büyük olasılıkla en önemli avantajı, bu indirgemeci bir şekilde patolojik değişiklikler ve 4 altında yatan moleküler mekanizmaları) çalışma yeteneği, roman müdahaleler ya da erken dönemlerinde osteoporoz gelişimini önlemek için tasarlanmış test etmeye başlamalıyız yaralanma ya da osteoporoz zaten gelişmiş bir kez, bu tür değişiklikler tersine çevirmek için. Son olarak, Lumina XR, mükemmel bir X-ray görüntüleme potansiyelini sağlamanın yanı sıra, aynı zamanda yaşayan hayvanlar hem de bioluminescent ve floresan sinyalleri incelemek için kullanılan olabilir. Bir kolay bir mul bakmak için bu sistem içinde sunulan diğer yöntemleri içeren düşünebilirizSKY veya diğer herhangi bir hastalık sürecinin ardından mekanistik kemik dinamiklerini belirlemek faktörlerin lerin osteoporoz ile sonuçlanır.
Çıkar çatışması ilan etti.
Biz Misyon bağlayın ve Gillson Longenbaugh Vakfı bu proje için fon sağlamak için teşekkür etmek istiyorum. Biz de onu kritik tavsiye Dr. Catherine Ambrose teşekkür ediyor ve onu DXA ekipman kullanmak istiyorum. Son olarak, biz DXA femur kemik analizi Bütünleştirici Biyoloji ve Farmakoloji Anabilim Dalı, Dr. Kaori Ono, onun önerileri için teşekkür etmek istiyorum.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Reaktifi Adı | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
---|---|---|---|
Beuthanasia | Butler Schein Hayvan Sağlık | 001848 | |
Ketathesia (Ketamin Hidroklorür) | Butler Schein Hayvan Sağlık | 023061 | |
Xylazine | Butler Schein Hayvan Sağlık | 037849 | |
Bupivakain | Butler Schein Hayvan Sağlık | 021801 | |
Gelfoam; 7MM | Fisher Scientific | NC0085178 | Teşvik etmek sırasında hemostaz cerrahi |
IVIS Lumina XR | Kaliper Yaşam Bilimleri | 135400 | |
ZFOV, 2.5 cm'lik bir alan görüntüsü mercek | Kaliper Yaşam Bilimleri | 127285 | Kesinlikle gerekli içinyüksek üretmek büyütme X-ray kemik görüntüleri yapı |
QDR Kemik Dansitometre | Hologic | Model artık kullanılmaz üretim |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır