Számított tomográfia és optikai képalkotás az osteogenezis-angiogenezis összekapcsolása az integráció értékeléséhez
Összegzés
Az autológ és allogén csontgraft beültetése elfogadott megközelítés a szignifikáns craniofacialis csontvesztés kezelésére. Mégis, a graft összetételének a neovaszkularizáció, a sejtdifferenciálódás és a csontképződés közötti kölcsönhatásra gyakorolt hatása egyértelmű. Bemutatunk egy multimodális képalkotási protokollt, amelynek célja az angiogenezis és az osteogenezis kölcsönös függőségének felderítése a graft közelségében.
Absztrakt
Az érrendszer nagy felbontású 3D-s elemzése szignifikánsan nagyobb angiogenezist mutatott beültetett autograftokkal rendelkező állatokban, különös tekintettel az arteriolaképződésre. Ennek eredményeként a vér perfúziója szignifikánsan magasabb volt az autograft csoportban a műtétet követő 7. napon. Kiváló csontmineralizációt és nagyobb mértékben csontképződést figyeltünk meg olyan állatokban, amelyek autograftot kaptak. Az autológ rezidens beültetés őssejtek toborzását idézi elő a csontgraft-host varratánál, ahol a sejtek differenciálódnak csontsejtekké, amelyek a 7. és 10. posztoperatív nap között alakulnak ki. Ez a megállapítás azt jelenti, hogy a fokozott csontképződés annak a megnövekedett érellátásnak tulajdonítható, amely az autograft beültetést jellemzi. A bemutatott módszerek optimális eszközként szolgálhatnak a csontregeneráció tanulmányozásához a szorosan körülhatárolt csontképződés és a neovaszkularizáció szempontjából.
Bevezetés
A traumák, a tumor reszekciója, a dekompressziós kraniotomia és a veleszületett rendellenességek következtében kialakuló craniofacialis csontvesztés ritkán gyógyul önmagában, és egyértelmű, kielégítetlen klinikai igényt támaszt. Az autológ csontgraftokat és az allogén csontgraftokat széles körben használják ezen állapotok kezelésére 1.
Széles körben úgy gondolják, hogy az osteogenezis szorosan kapcsolódik az angiogenezishez 2,3. Tehát a csontregeneráció javasolt terápiájának teljes tanulmányának tartalmaznia kell a kialakuló vaszkuláris fa alapos vizsgálatát a teljes hibahelyen keresztül. Számos módszer áll rendelkezésre az érrendszer jellemzésére a kutatási modellekben. Az érfát szövettani elemzéssel lehet tanulmányozni. Mivel a szövettan a metsző szövetre támaszkodik, nagy a valószínűsége annak, hogy a kapott kép torzul. Ennek a problémának a megoldására intravitális mikroszkópia végezhető a 4. képen látható ép ereken; ez a módszer azonban a sík képalkotásra korlátozódik. Kontrasztanyaggal perfundált állatból nyert minták μCT-vizsgálata lehetővé teszi az 5 regenerációs helyet ellátó érrendszer 3D-s leképezését. Ez a megközelítés lehetővé teszi egy szerv egészének érrendszerének nagyon részletes bemutatását, valamint gondos elemzést az erek eloszlásának. Ezenkívül a μCT lehetővé teszi az erek különböző átmérőinek megkülönböztetését, amelyek az erek különböző altípusait jellemzik.
Feltételezzük, hogy a koponya-autograft beültetése nagyobb neovaszkularizációt indukál, mint az allograft beültetése, és ez a megnövekedett neovaszkularizáció viszont javítja a csontképződést. Az újonnan kialakult érfa mintázatát összehasonlító μCT elemzéssel vizsgáltuk. Fluoreszcens vér-medence szondával mértük a vér perfúzióját. Ezután hidroxi-apatit-irányított szonda FLI-vel elemeztük a csontszövet mineralizációját és μCT-elemzést. Végül követtük az őssejtek toborzását és differenciálódását, hogy a BLI-t transzgenikus egerekben végezzük, amelyekben a luciferáz osteocalcin pozitív sejtekben expresszálódik.
Előfizetés szükséges. Kérjük, ajánlja a JoVE-t könyvtárosának.
Jegyzőkönyv
A protokoll követi az Izraeli Jeruzsálemi Héber Egyetem Állatgondozási és Felhasználási Bizottságának (IACUC), az AAALAC által jóváhagyott létesítmény (MD-12-13524-4 számú kérelem) és az IACUC Cedars-Sinai Medical Center útmutatásait. (3770. számú bejelentés). Az állatokat szigorúan az NIH irányelvek szerint kezeltük.
1. Allograft készítése
2. A koponyaűri műtét kudarca
