一个可重现的软骨冲击模型,在子中产生创伤后关节炎
Julian Dilley1, Hessam Noori-Dokht2, Abhijit Seetharam3
1Department of Anatomy, Cell Biology and Physiology, Indiana University School of Medicine; Department of Orthopaedic Surgery, Indiana University School of Medicine; Indiana Center for Musculoskeletal Health, Indiana University School of Medicine.
Journal of visualized experiments : JoVE
|December 11, 2023
概括
一种新的子模型通过冲击诱导软骨损伤来有效模拟创伤后关节炎 (PTOA). 这种模型显示细胞死亡增加和更高的骨关节炎国际研究协会 (OARSI) 评分,有助于PTOA研究.
科学领域:
- 生物机械工程 生物机械工程
- 整形外科 整形外科 整形外科
- 细胞生物学 细胞生物学
背景情况:
- 创伤后关节炎 (PTOA) 占美国关节炎病例的12%,通常是由于急性关节损伤造成的.
- 目前预防PTOA进展的治疗选择有限.
- 可靠的动物模型对于理解PTOA机制和开发新治疗方法至关重要.
研究的目的:
- 建立和验证子大腿带冲击模型,用于诱导创伤后关节炎.
- 为了描述诱导的软骨损伤的生物力学特性.
- 评估撞击后关节软骨的病理变化.
主要方法:
- 采用开放式的降落塔系统,将受控的冲击负载传递给子的股骨.
- 峰值负载,峰值应力和时间到峰值负载都得到了精确的测量.
- 在受影响和非受影响的软骨中,评估了细胞亡率和国际骨关节炎研究会 (OARSI) 评分.
主要成果:
- 撞击模型产生的峰值负荷为579.1 ± 71.1 N,峰值应力为81.9 ± 10.1 MPa.
- 受影响的中间大腿 (MFCs) 呈现出明显更高的亡细胞率 (p = 0.0058).
- 受影响的MFCs与相反的MFCs (0.56 ± 0.42) 和其他膝关节软骨表面 (p < 0.0001) 相比,显示出明显更高的OARSI得分 (3.38 ± 1.43).
结论:
- 基于掉落塔的子大腿带撞击模型可靠地诱导PTOA特征的软骨损伤.
- 这种模型表明状细胞亡的增加和显著的软骨退化,通过OARSI得分得到验证.
- 已建立的模型是研究PTOA病原和评估潜在治疗干预措施的宝贵工具.
