Name: the generation of closed femoral fractures in mice: a model to study bone healing
Uploaded: 2018-08-16T14:30:00.000+00:00
Duration: 5 min 53 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing at JoVE.com

Quest'opera è stata sostenuta da sovvenzioni da parte del dipartimento della difesa (DoD) noi Army Medical Research e Materiel comando (USAMRMC) Congresso Regia Medical Research programmi (CDMRP) (PR121604) e istituti nazionale di artrite e patologie del sistema muscoloscheletrico e malattie (NIAMS), NIH R01 AR068332 a Uma Sankar della pelle.

La seguente procedura è stata eseguita con approvazione dalla Indiana University School di medicina istituzionale Animal Care e uso Committee (IACUC). Tutti gli interventi chirurgici di sopravvivenza sono stati eseguiti in condizioni sterili, come indicato dalle linee guida NIH. Dolore e rischio di infezioni sono stati diretti con adeguati analgesici e antibiotici per garantire un esito positivo.
1. anestesia e preparazione
<ol><li>Pesare il mouse e anestetizzare con una miscela di ketamina (100 mg/kg) e xilazina (10 mg/kg) amministrato tramite la via intraperitoneale (I.P.). Posizionare il mouse in una gabbia vuota e monitorarlo fino a quando esso è completamente sedato.</li>
	<li>Assicurarsi che il mouse è sedato utilizzando un riflesso di pizzico di punta. Applicare unguento oftalmico ai suoi occhi per proteggerli dall'asciugarsi.</li>
	<li>Rimuovere la pelliccia dall'arto destro. Pulire il sito chirurgico con un etanolo a base di iodio macchia e 70%. Strofinare il sito chirurgico partendo dal centro del ginocchio e facendo una spazzata circolare verso l'esterno. Ripetere questo 3x con scrub fresco, terminando con etanolo al 70%.</li>
	<li>Somministrare una dose preoperatoria di analgesia di buprenorfina cloridrato (0,03 mg/kg) per via sottocutanea per la gestione del dolore postoperatorio immediato.</li>
	<li>Posizionare il mouse su un rilievo di riscaldamento coperto da un tampone chirurgico sterile.</li>
</ol>2. chirurgico approccio
Nota: Prima della frattura, il peso e l'altezza di caduta dovrebbe essere empiricamente determinati per il ceppo specifico, età e sesso dei topi prima della chirurgia. Questa procedura chirurgica è ottimizzata per C57BJ6 topi maschi a 10 settimane di età.
<ol><li>Posizionare il mouse sul dorso e flettere il ginocchio della gamba operativa. Usando un bisturi, praticare un'incisione di 1,5 cm centrata sopra l'articolazione del ginocchio.</li>
	<li>Spostare lateralmente la rotula utilizzando forcipe per esporre l'estremità distale del femore. Inserire un ago ipodermico di 1.5 - in acciaio inox lungo calibro 25 al centro del solco trocleare, giù la lunghezza del canale midollare in maniera retrograda e attraverso l'estremità prossimale del femore. Fare una radiografia per assicurare il posizionamento corretto del perno. Nota: L'ago dovrebbe uscire il lato dorsale del mouse per creare un percorso per il filo guida.</li>
	<li>Passare un filo di tungsteno lungo 36-calibro 4 in guida attraverso l'albero dell'ago, entrando attraverso l'hub al femore distale e uscendo la smussatura sul lato dorsale del mouse.</li>
	<li>In seguito il successo posizionamento del filo guida, rimuovere con cautela l'ago di calibro 25 tirando delicatamente l'hub tenendo l'arto e il filo guida in posizione. Confermare il posizionamento del filo guida da x-ray.</li>
	<li>Tenere un peso di 391 g da un'altezza di 34,6 cm sopra il disco di impatto (Figura 1A). Posizione del femore orizzontalmente attraverso i due punti, di supporto tale che le regioni intertrocanteriche e supracondylar del femore appoggiare le incudini di supporto (Figura 1B) e laterale dell'arto è rivolto verso il punto di carico (Figura 1 ). Eliminare il peso e rimuovere con attenzione il mouse dal dispositivo immediatamente dopo la frattura.</li>
	<li>Confermare la posizione di frattura di raggi x.</li>
	<li>Inserire il tubo di acciaio inox 24-calibro ipodermico sopra il filo guida per stabilizzare il femore fratturato. Nota: Questa applicazione può risultare un po' forzato come il punto di ingresso è stato generato utilizzando un ago di un diametro inferiore. Questa differenza di diametro previene efficacemente una migrazione potenziale dell'asta del 24-calibro attraverso l'estremità prossimale del femore. La profondità di inserimento può essere sentita manualmente come il tubo smussato incontra l'osso corticale del grande trocantere.</li>
	<li>Confermare la posizione dell'asta in acciaio e la stabilizzazione del femore fratturato da x-ray prima di rimuovere il filo guida.</li>
	<li>Tagliare il tubo in eccesso all'estremità distale del femore con tagliafili. Seppellire il tubo esposto sotto la superficie dei condili con forcipe per applicare una leggera forza verso il basso, stando attenti a non slogarvi l'articolazione del ginocchio.</li>
	<li>Riposizionare la rotula usando il forcipe. Chiudere il sito di incisione con una sutura riassorbibile 5-0.</li>
</ol>3. postoperatorio Management
<ol><li>A seguito della chirurgia, i topi possono essere iniettati con fino a 500 µ l di sterile salina tramite il percorso I.P. per aiutarli nella loro recupero postoperatorio.</li>
	<li>Monitorare gli animali su un letto di recupero riscaldato fino a che si risvegliano da un intervento chirurgico. Una volta ambulatoria, restituirli alla loro gabbia.</li>
	<li>Continuare a monitorare attentamente i topi per diversi giorni dopo l'intervento chirurgico per assicurare che si stanno rimarginando correttamente e riacquistare la mobilità. Somministrare analgesia di buprenorfina cloridrato (0,03 mg/kg) per via sottocutanea ogni 6 h per 3 giorni dopo l'intervento chirurgico e, se necessario in seguito. Evitare l'uso di anti-infiammatori non steroidei (FANS) come sono stati indicati per alterare la guarigione ossea dopo la chirurgia.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Schnell, S., Friedman, S. M., Mendelson, D. A., Bingham, K. W., Kates, S. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+1-Year+Mortality+of+Patients+Treated+in+a+Hip+Fracture+Program+for+Elders.">The 1-Year Mortality of Patients Treated in a Hip Fracture Program for Elders.</a> Geriatric Orthopaedic Surgery &amp; Rehabilitation. 1 (1), 6-14 (2010).</li><li>Burge, R., 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=Incidence+and+economic+burden+of+osteoporosis-related+fractures+in+the+United+States,+2005-2025.">Incidence and economic burden of osteoporosis-related fractures in the United States, 2005-2025.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 22 (3), 465-475 (2007).</li><li>Cunningham, B. P., Brazina, S., Morshed, S., Miclau, T. <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:+A+review+of+clinical,+imaging+and+laboratory+diagnostic+options.">Fracture healing: A review of clinical, imaging and laboratory diagnostic options.</a> Injury. 48, S69-S75 (2017).</li><li>Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+an+anti-fracture+agent+heal+fractures?.">Can an anti-fracture agent heal fractures?.</a> Clinical Cases in Mineral and Bone Metabolism. 7 (1), 11-14 (2010).</li><li>Hak, D. 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=Delayed+union+and+nonunions:+epidemiology,+clinical+issues,+and+financial+aspects.">Delayed union and nonunions: epidemiology, clinical issues, and financial aspects.</a> Injury. 45, S3-S7 (2014).</li><li>Decker, S., Reifenrath, J., Omar, M., Krettek, C., Muller, C. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-osteotomy+and+osteotomy+large+animal+fracture+models+in+orthopedic+trauma+research.">Non-osteotomy and osteotomy large animal fracture models in orthopedic trauma research.</a> Orthopaedic Reviews (Pavia). 6 (4), 5575 (2014).</li><li>Histing, 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=Small+animal+bone+healing+models:+standards,+tips,+and+pitfalls+results+of+a+consensus+meeting.">Small animal bone healing models: standards, tips, and pitfalls results of a consensus meeting.</a> Bone. 49 (4), 591-599 (2011).</li><li>Jacenko, O., Olsen, B. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transgenic+mouse+models+in+studies+of+skeletal+disorders.">Transgenic mouse models in studies of skeletal disorders.</a> Journal of Rheumatology Supplement. 43, 39-41 (1995).</li><li>Nikolaou, V. S., Efstathopoulos, N., Kontakis, G., Kanakaris, N. K., Giannoudis, P. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+osteoporosis+in+femoral+fracture+healing+time.">The influence of osteoporosis in femoral fracture healing time.</a> Injury. 40 (6), 663-668 (2009).</li><li>Bain, S. D., Bailey, M. C., Celino, D. L., Lantry, M. M., Edwards, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-dose+estrogen+inhibits+bone+resorption+and+stimulates+bone+formation+in+the+ovariectomized+mouse.">High-dose estrogen inhibits bone resorption and stimulates bone formation in the ovariectomized mouse.</a> Journal of Bone and Mineral Research. 8 (4), 435-442 (1993).</li><li>Haffner-Luntzer, M., Kovtun, A., Rapp, A. E., Ignatius, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+Models+in+Bone+Fracture+Healing+Research.">Mouse Models in Bone Fracture Healing Research.</a> Current Molecular Biology Reports. 2 (2), 101-111 (2016).</li><li>Einhorn, T. A., Gerstenfeld, L. C. <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:+mechanisms+and+interventions.">Fracture healing: mechanisms and interventions.</a> Nature Reviews in Rheumatology. 11 (1), 45-54 (2015).</li><li>Schindeler, A., McDonald, M. M., Bokko, P., Little, D. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bone+remodeling+during+fracture+repair:+The+cellular+picture.">Bone remodeling during fracture repair: The cellular picture.</a> Seminar in Cellular and Developmental Biology. 19 (5), 459-466 (2008).</li><li>Ai-Aql, Z. S., Alagl, A. S., Graves, D. T., Gerstenfeld, L. C., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+mechanisms+controlling+bone+formation+during+fracture+healing+and+distraction+osteogenesis.">Molecular mechanisms controlling bone formation during fracture healing and distraction osteogenesis.</a> Journal of Dental Research. 87 (2), 107-118 (2008).</li><li>Gerstenfeld, L. C., 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=Three-dimensional+Reconstruction+of+Fracture+Callus+Morphogenesis.">Three-dimensional Reconstruction of Fracture Callus Morphogenesis.</a> Journal of Histochemistry &amp; Cytochemistry. 54 (11), 1215-1228 (2006).</li><li>Marsell, R., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emerging+bone+healing+therapies.">Emerging bone healing therapies.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 24, S4-S8 (2010).</li><li>Lybrand, K., Bragdon, B., Gerstenfeld, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mouse+models+of+bone+healing:+fracture,+marrow+ablation,+and+distraction+osteogenesis.">Mouse models of bone healing: fracture, marrow ablation, and distraction osteogenesis.</a> Current Protocols of Mouse Biology. 5 (1), 35-49 (2015).</li><li>Garcia, 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=The+LockingMouseNail--a+new+implant+for+standardized+stable+osteosynthesis+in+mice.">The LockingMouseNail--a new implant for standardized stable osteosynthesis in mice.</a> Journal of Surgical Research. 169 (2), 220-226 (2011).</li><li>Histing, 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=An+internal+locking+plate+to+study+intramembranous+bone+healing+in+a+mouse+femur+fracture+model.">An internal locking plate to study intramembranous bone healing in a mouse femur fracture model.</a> Journal of Orthopaedic Research. 28 (3), 397-402 (2010).</li><li>Garcia, 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=A+new+technique+for+internal+fixation+of+femoral+fractures+in+mice:+impact+of+stability+on+fracture+healing.">A new technique for internal fixation of femoral fractures in mice: impact of stability on fracture healing.</a> Journal of Biomechistry. 41 (8), 1689-1696 (2008).</li><li>Holstein, 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=Advances+in+the+establishment+of+defined+mouse+models+for+the+study+of+fracture+healing+and+bone+regeneration.">Advances in the establishment of defined mouse models for the study of fracture healing and bone regeneration.</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 23 (5 Suppl), S31-S38 (2009).</li><li>Bonnarens, F., Einhorn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Production+of+a+standard+closed+fracture+in+laboratory+animal+bone.">Production of a standard closed fracture in laboratory animal bone.</a> Journal of Orthopaedic Research. 2 (1), 97-101 (1984).</li><li>Holstein, J. H., Menger, M. D., Culemann, U., Meier, C., Pohlemann, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+locking+femur+nail+for+mice.">Development of a locking femur nail for mice.</a> Journal of Biomechistry. 40 (1), 215-219 (2007).</li><li>McBride-Gagyi, S. H., McKenzie, J. A., Buettmann, E. G., Gardner, M. J., Silva, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bmp2+conditional+knockout+in+osteoblasts+and+endothelial+cells+does+not+impair+bone+formation+after+injury+or+mechanical+loading+in+adult+mice.">Bmp2 conditional knockout in osteoblasts and endothelial cells does not impair bone formation after injury or mechanical loading in adult mice.</a> Bone. 81, 533-543 (2015).</li><li>Williams, J. 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=Inhibition+of+CaMKK2+Enhances+Fracture+Healing+by+Stimulating+Indian+Hedgehog+Signaling+and+Accelerating+Endochondral+Ossification.">Inhibition of CaMKK2 Enhances Fracture Healing by Stimulating Indian Hedgehog Signaling and Accelerating Endochondral Ossification.</a> Journal of Bone and Mineral Research. , (2018).</li></ol>

Gli autori di questo manoscritto non hanno nulla a rivelare. Gli autori maggiori affermano che non ci sono restrizioni sull'accesso completo a tutto il materiale utilizzato nello studio segnalato in questo manoscritto.

L'obiettivo di questa procedura chirurgica è di generare fratture femorali chiuse standardizzate in topi. Un vantaggio chiave di questo modello è che la fissazione interna avviene dopo la generazione della frattura, evitando in tal modo un'angolazione dello stelo intramidollare. Forse l'aspetto più critico di questo protocollo è la generazione di una frattura trasversale standardizzata al midshaft femorale, come la geometria di frattura dipende la forza di piegatura applicata e il posizionamento degli arti posteriori...

Le fratture sono tra le lesioni più comuni che si verificano all'apparato muscolo-scheletrico e sono associate con un carico socio-economico tremendo, compresi i costi di trattamento che sono progettati per superare $ 25 miliardi ogni anno in Stati Uniti d'America1, 2. Anche se la maggior parte delle fratture guarigione senza incidenti, la guarigione è associata con notevoli tempi di inattività e perdita di produttività. Circa il 5-10% di tutte le fratture si tradurrà in una guarigione ritardata o non-Unione, a causa di età o altre condizioni di salute croniche sottostanti, quali osteoporosi e diabete mellito3,4,5. Trattamenti farmacologico non approvati dalla FDA sono attualmente disponibile per promuovere la guarigione dell'osso efficiente e ridurre i tempi di recupero.
Guarigione della frattura è un processo complesso e altamente dinamico che coinvolge il coordinamento di più tipi di cellule. Quindi, una completa comprensione degli eventi cellulari e molecolari connessi con rigenerazione ossea è fondamentale per l'identificazione di bersagli terapeutici che accelerare questo processo. Come con altre malattie umane, l'istituzione di un modello animale altamente suscettibile e riproducibile è cruciale nello studio della guarigione ossea. Gli animali più grandi, come pecore e maiali, hanno proprietà rimodellamento osseo e biomeccanica simili agli esseri umani, ma sono costosi, richiedono tempi di guarigione sostanziali e non sono facilmente suscettibili di manipolazione genetica6. D'altra parte, piccoli modelli animali, come ratti e topi, offrono molti vantaggi, tra cui una facilità di gestione, bassi costi di manutenzione, cicli brevi di allevamento e un tempo di guarigione più brevi7. Inoltre, il genoma del mouse è completamente sequenziato, consentendo la rapida manipolazione e la generazione di varianti genetiche. Così, il mouse è un sistema potente modello per studiare la malattia umana, ferita e riparazione8. In esseri umani, comorbidità come l'osteoporosi e diabete mellito aumenta la probabilità di una guarigione ritardata. Un numero di modelli del mouse esistenti è disponibili per studiare gli effetti di comorbidità quali l'osteoporosi e diabete mellito sulla lesione ossea e guarigione. I pazienti affetti da osteoporosi hanno una formazione di osso contrassegnato in diminuzione durante le fasi successive di una frattura che guarisce9. Topi ovariectomizzati (OVX) esibiscono perdita rapida dell'osso e ossea ritardata guarigione simile a quella osservata nell'osteoporosi postmenopausale10,11. Inoltre, molti modelli murini di tipo I e tipo diabete di II imitare i fenotipi massa bassa dell'osso e frattura alterata guarigione visto in esseri umani11. Inoltre, modelli murini frattura servono come una piattaforma versatile per studiare i complessi processi biologici che si verificano nel callo ed esplorare nuove strategie terapeutiche che accelerano la rigenerazione del tessuto osseo.
Nonostante le differenze nella struttura dell'osso e del metabolismo, il processo generale di frattura ossea guarigione rimane molto simile in topi ed in esseri umani, che coinvolge una combinazione di endochondral e ossificazione intramembranous seguita da rimodellamento osseo. Ossificazione endochondral prevede il reclutamento di cellule progenitrici meno meccanicamente stabile nelle regioni che circondano il divario di frattura, dove si differenziano in condrociti che ipertrofia e mineralizzano la cartilagine per produrre un callo molle. La seconda ondata di cellule progenitrici infiltrarsi il callo e differenziarsi in osteoblasti maturi che secernono nuovo osso matrice12,13,14,15. Durante l'ossificazione intramembranous, progenitori sulle superfici endostali e periosteal direttamente differenziano in matrice secernenti osteoblasti e facilitano il superamento del divario frattura9,11,12 ,13. Insieme, il endochondral e intramembranous ossificazioni provocano lo sviluppo di un callo duro, che è ulteriormente rimodellato nel tempo per formare un forte osso secondario in grado di supportare carichi meccanici13,14 ,15. Nell'uomo sano, il processo di guarigione richiede circa 3 mesi, rispetto a solo 35 giorni in topi16.
Guarigione della frattura è stata studiata comunemente utilizzando sia modelli chirurgici aperti o chiusi17. Aprire approcci chirurgici, quali la generazione di un difetto criticamente dimensione o completare osteotomia, standardizzare la posizione della lesione e la geometria per ridurre le deviazioni causate da fratture comminute. Osteotomie servono come un eccellente modello per studiare il meccanismo di fondo dietro un non-Unione, perché la guarigione è spesso in ritardo rispetto alle fratture chiuse. Inoltre, una rigida fissazione esterna è necessaria per stabilizzare l'osso osteotomized, che significa che la rigenerazione dipenderà principalmente l'ossificazione intramembranous. Approcci chirurgici aperti utilizzano dispositivi quali chiodi di fissaggio, fascette e piastre di bloccaggio per fornire stabilità assiale e rotazionale all'arto fratturato; Tuttavia, tali dispositivi sono costosi e richiedono molto più tempo in chirurgia18,19,20,21. D'altra parte, i modelli chiusi sono stabilizzati con un dispositivo di fissazione intramidollare semplice, consentendo abbastanza instabilità stimolare la guarigione endochondral. Di conseguenza, modelli di frattura chiusa non imitare prontamente le condizioni di un non sindacale. Tecniche di fissazione interna, quali perni intramidollari, chiodi e viti di compressione, sono vantaggiosi in quanto sono a buon mercato, facile da usare e ridurre al minimo il tempo in chirurgia21,22,23. In alcuni casi, perni intramidollari sono inseriti prima della frattura, ma la flessione del perno intramidollare può portare all'angolazione o spostamento del femore fratturato, contribuendo a una dimensione variabile callo e guarigione. La posizione di frattura e la geometria sono più difficili da standardizzare in modelli chiusi, in cui vengono generate utilizzando un dispositivo di piegatura tre punti, in cui è caduto un peso sulla diafisi. Tuttavia, con la tecnica corretta, questo approccio chirurgico offre risultati rapidi e costanti. Inoltre, il modello di frattura chiusa serve come uno strumento clinicamente rilevante per studiare le fratture causate da elevata forza di impatto o stress meccanici22.
Questo protocollo chirurgico è stato adattato da metodi precedentemente descritti utilizzando un perno intramidollare per stabilizzare femori fratturati in ratti e topi22,24,25. In primo luogo, un ago intramidollare di piccolo diametro viene inserito attraverso la tacca di intracondylar per stabilire un punto di ingresso, e un filo guida è stato introdotto prima di generare una frattura trasversale al midshaft femorale utilizzando un tre-punto di gravità-dipendente dispositivo di piegatura. Dopo la generazione di successo di una frattura chiusa del femore, è incorporato un asta intramidollare di un diametro maggiore sopra il filo guida per stabilizzare il femore fratturato. Questo metodo evita il rischio di guarigione ritardata causata dall'angolazione del perno intramidollare durante la frattura, come il posizionamento della post-frattura asta permette per la stabilizzazione di riposizionamento e ottimizzata del femore ferito.

<table><tbody><tr><td>Oster Minimax Trimmer</td><td>Animal World Network</td><td>78049-100</td><td></td></tr><tr><td>POVIDONE-IODINE</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>395516</td><td></td></tr><tr><td>OPHTHALMIC OINTMENT</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>NC0490117</td><td></td></tr><tr><td>Styker T/Pump Warm Water Recirculator</td><td>Kent Scientific Corporation</td><td>TP-700</td><td></td></tr><tr><td>1ml Sub-Q Syringe</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>309597</td><td></td></tr><tr><td>ENCORE Sensi-Touch PF</td><td>Moore Medical LLC</td><td>30347</td><td>Latex, powder-free surgical glove</td></tr><tr><td>PrecisionGlide 25G Hypodermic Needles</td><td>Thermo Fisher Scientific</td><td>14-826-49</td><td></td></tr><tr><td>Ultra-High-Temperature Tungsten Wire,</td><td>McMaster-Carr</td><td>3775K37</td><td>0.005&quot; Diameter, 1/16 lb. Spool, 380&#039; Long</td></tr><tr><td>304 stainless steel, 24G thin walled tubing</td><td>Microgroup Inc</td><td>304h24tw-5ft</td><td></td></tr><tr><td>#15 Scalpel Blades</td><td>Fine Science Tools</td><td>10015-00</td><td></td></tr><tr><td>#10 Scalpel Blades</td><td>Fine Science Tools</td><td>10010-00</td><td></td></tr><tr><td>Narrow Pattern Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11002-12</td><td>Serrated/Straight/12cm</td></tr><tr><td>Iris Forceps</td><td>Fine Science Tools</td><td>11066-07</td><td>1x2 Teeth/Straight/7cm</td></tr><tr><td>Dissector Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14081-09</td><td>Slim Blades/Angled to Side/Sharp-Sharp/10cm</td></tr><tr><td>Fine Scissors</td><td>Fine Science Tools</td><td>14058-11</td><td>ToughCut/Straight/Sharp-Sharp/11.5cm</td></tr><tr><td>Olsen-Hegar Needle Holder with Suture Cutter</td><td>Fine Science Tools</td><td>12002-12</td><td>Straight/Serrated/12cm/with Lock</td></tr><tr><td>Crile Hemostat</td><td>Fine Science Tools</td><td>13004-14</td><td>Serrated/Straight/14cm</td></tr><tr><td>Tungsten Wire Cutter</td><td>ACE Surgical Supply Co., Inc.</td><td>08-051-90</td><td>ACE #150 Wire Cutter, tungsten carbide tips</td></tr><tr><td>3-0 VICRYL Suture</td><td>Ethicon Suture</td><td>J423H</td><td>3-0 VICRYL UNDYED 27&quot; FS-2 CUTTING</td></tr><tr><td>piXarray 100 Digital Specimen Radiography System</td><td>Bioptics, Inc</td><td></td><td>Cabinet x-ray system</td></tr><tr><td>Einhorn 3-Point Bending Device</td><td>N/A</td><td>N/A</td><td>Custom Built</td></tr></tbody></table>

the generation of closed femoral fractures in mice: a model to study bone healing

Fratture ossee impongano un carico tremendo socio-economico sui pazienti, oltre ad interessare significativamente la qualità della vita. Strategie terapeutiche che promuovono la guarigione ossea efficiente sono inesistenti e in alto la domanda. Modelli animali efficace e riproducibile di guarigione di fratture sono necessari per comprendere i complessi processi biologici associati con rigenerazione ossea. Molti modelli animali di guarigione di frattura sono stati generati nel corso degli anni; Tuttavia, i modelli murini frattura recentemente sono emerso come potenti strumenti per studiare la guarigione ossea. Sono stati sviluppati vari modelli aperti e chiusi, ma il modello di frattura femorale chiusa si distingue come un metodo semplice per la generazione di risultati rapidi e riproducibili in modo fisiologicamente rilevante. L'obiettivo del presente protocollo chirurgico è quello di generare fratture femorali chiuse unilaterale in topi e facilitare una stabilizzazione post-frattura del femore inserendo un'asta di acciaio intramidollare. Anche se dispositivi come un chiodo o una vite offrono una maggiore stabilità assiale e rotazionale, l'uso di un asta intramidollare fornisce una sufficiente stabilizzazione per i risultati di guarigione coerente senza produrre nuovi difetti nel tessuto osseo o danneggiando vicini soft tessuto. La formazione immagine radiografica viene utilizzata per monitorare la progressione della formazione del callo, unione ossuta e successivo rimodellamento del callo osseo. Risultati di guarigione dell'osso sono tipicamente associati con la forza dell'osso guarito e misurati con test torsionale. Ancora, comprendere i primi eventi cellulari e molecolari connessi con la riparazione di frattura è fondamentale nello studio della rigenerazione del tessuto osseo. Il modello di frattura femorale chiusa in topi con fissazione intramidollare serve come una piattaforma attraente per studiare la guarigione di frattura ossea e valutare strategie terapeutiche per accelerare la guarigione.

L'efficace attuazione della procedura chirurgica è stata monitorata con formazione immagine radiografica. Passaggi chiave includono l'inserimento di un ago intramidollare, il posizionamento di un filo guida, l'induzione di una frattura trasversale al midshaft femorale e la corretta stabilizzazione con un asta intramidollare (Figura 2Aho - 2Aiv). La progressione di guarigione del callo di frattura è stata monitorata con imma...

Watch this Scientific Journal Video about The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing at JoVE.com

The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

Il modello murino di frattura femorale chiusa è una potente piattaforma per studiare la frattura che guarisce e nuove strategie terapeutiche per accelerare la rigenerazione dell'osso. L'obiettivo del presente protocollo chirurgico è quello di generare fratture femorali chiuse unilaterale nei topi utilizzando un asta intramidollare in acciaio per stabilizzare il femore.

La generazione delle fratture chiuse femorale in topi: un modello per studiare la guarigione ossea

Bone fractures impose a tremendous socio-economic burden on patients, in addition to significantly affecting their quality of life. Therapeutic strategies ...

the-generation-closed-femoral-fractures-mice-model-to-study-bone

Universidad de Cartagena UDEC

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Anatomy and Physiology

Medicine

Unit 1

Bone Tissue and the Skeletal System

SCIENTISTS IN ACTION

15.1K Views.  Indiana University School of Medicine. Il modello murino di frattura femorale chiusa è una potente piattaforma per studiare la frattura che guarisce e nuove strategie terapeutiche per accelerare la rigenerazione dell'osso. L'obiettivo del presente protocollo chirurgico è quello di generare fratture femorali chiuse unilaterale nei topi utilizzando un asta intramidollare in acciaio per stabilizzare il femore.

Video: The Generation of Closed Femoral Fractures in Mice: A Model to Study Bone Healing

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: Una periferica acuta Modello Trauma Tissue

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

Ricerca

Medicina

A Simple Critical-sized Femoral Defect Model in Mice

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all limb bone fractures fail to heal completely due to the extent of the trauma, disease, or age of the patient. Our ability to improve bone regenerative strategies is critically dependent on the ability to mimic serious bone trauma in test animals, but the generation and stabilization of large bone lesions is technically challenging. In most cases, serious long bone trauma is mimicked experimentally by establishing a defect that will not naturally heal. This is achieved by complete removal of a bone segment that is larger than 1.5 times the diameter of the bone cross-section. The bone is then stabilized with a metal implant to maintain proper orientation of the fracture edges and allow for mobility. 
Due to their small size and the fragility of their long bones, establishment of such lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. As such, long bone defect models are confined to rats and larger animals. Nevertheless, mice afford significant research advantages in that they can be genetically modified and bred as immune-compromised strains that do not reject human cells and tissue.
Herein, we demonstrate a technique that facilitates the generation of a segmental defect in mouse femora using standard laboratory and veterinary equipment. With practice, fabrication of the fixation device and surgical implantation is feasible for the majority of trained veterinarians and animal research personnel. Using example data, we also provide methodologies for the quantitative analysis of bone healing for the model.

Animal models are frequently employed to mimic serious bone injury in biomedical research. Due to their small size, establishment of stabilized bone lesions in mice are beyond the capabilities of most research groups. Herein, we describe a simple method for establishing and analyzing experimental femoral defects in mice.

Un semplice Critical dimensioni femorale Difetto Modello in Mice

While bone has a remarkable capacity for regeneration, serious bone trauma often results in damage that does not properly heal. In fact, one tenth of all ...

Establishment of a Segmental Femoral Critical-size Defect Model in Mice Stabilized by Plate Osteosynthesis

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a model organism, the mouse has already been widely used in bone-related research. Large diaphyseal bone defect models in mice, however, are sparse and often use bone fixation which fills the bone marrow cavity and does not provide optimal mechanical stability. The objectives of the current study were to develop a critical-size, segmental, femoral defect in nude mice. A 3.5-mm mid-diaphyseal femoral ostectomy (approximately 25% of the femur length) was performed using a dedicated jig, and was stabilized with an anterior located locking plate and 4 locking screws. The bone defect was subsequently either left empty or filled with a bone substitute (syngenic bone graft or coralline scaffold). Bone healing was monitored noninvasively using radiography and in vivo micro-computed-tomography and was subsequently assessed by ex vivo micro-computed-tomography and undecalcified histology after animal sacrifice, 10 weeks postoperatively. The recovery of all mice was excellent, a full-weight-bearing was observed within one day following the surgical procedure. Furthermore, stable bone fixation and consistent fixation of the implanted materials were achieved in all animals tested throughout the study. When the bone defects were left empty, non-union was consistently obtained. In contrast, when the bone defects were filled with syngenic bone grafts, bone union was always observed. When the bone defects were filled with coralline scaffolds, newly-formed bone was observed in the interface between bone resection edges and the scaffold, as well as within a short distance within the scaffold. 
The present model describes a reproducible critical-size femoral defect stabilized by plate osteosynthesis with low morbidity in mice. The new load-bearing segmental bone defect model could be useful for studying the underlying mechanisms in bone regeneration pertinent to orthopaedic applications.

Although mouse models are invaluable tools for bone tissue engineering, models of long bone defects are sparse. This need motivated development of the present protocol which uses a locking plate with four screws and a dedicated jig to perform and stabilize a reproducible, femoral, critical-size defect with low morbidity.

Istituzione di un segmentale femorale critico-size difetto del modello in topi stabilizzati da osteosintesi Piastra

The use of tissue-engineered bone constructs is an appealing strategy to overcome drawbacks of autografts for the treatment of massive bone defects. As a ...

An Intramedullary Locking Nail for Standardized Fixation of Femur Osteotomies to Analyze Normal and Defective Bone Healing in Mice

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming more commonly used in trauma research. They offer a large number of mutant strains and antibodies for the analysis of the molecular mechanisms behind the highly differentiated process of bone healing. To control the biomechanical environment, standardized and well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory in mice. Here, we report on the design and use of an intramedullary nail to stabilize open femur osteotomies in mice. The nail, made of medical-grade stainless steel, provides high axial and rotational stiffness. The implant further allows the creation of defined, constant osteotomy gap sizes from 0.00 mm to 2.00 mm. Intramedullary locking nail stabilization of femur osteotomies with gap sizes of 0.00 mm and 0.25 mm result in adequate bone healing through endochondral and intramembranous ossification. Stabilization of femur osteotomies with a gap size of 2.00 mm results in atrophic non-union. Thus, the intramedullary locking nail can be used in healing and non-healing models. A further advantage of the use of the nail compared to other open bone healing models is the possibility to adequately fix bone substitutes and scaffolds in order to study the process of osseous integration. A disadvantage of the use of the intramedullary nail is the more invasive surgical procedure, inherent to all open procedures compared to closed models. A further disadvantage may be the induction of some damage to the intramedullary cavity, inherent to all intramedullary stabilization techniques compared to extramedullary stabilization procedures.

This protocol describes an osteosynthesis technique using an intramedullary locking nail for standardized fixation of femur osteotomies, which can be used to analyze normal and defective bone healing in mice.

Un chiodo endomidollare di bloccaggio per standardizzata Fissazione del femore osteotomie per analizzare normale e difettoso guarigione ossea nei topi

Bone healing models are essential to the development of new therapeutic strategies for clinical fracture treatment. Furthermore, mouse models are becoming ...

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

Surgery is commonly used to improve and maintain quality of life. Unfortunately, in vulnerable patients such as the elderly, complications may occur and significantly diminish the outcome. Indeed, after routine orthopedic surgery to repair a fracture, as many as 50% of elderly patients suffer from neurologic complications like delirium. Also, the capacity to heal and regenerate tissue after surgery decreases with age, and can impact the quality of fracture repair and even osseous integration of implants. Thus, a better understanding of mechanisms that drive these age-dependent changes could provide strategic targets to minimize risk for such complications and optimize outcomes. Here, we introduce a clinically relevant mouse model of tibial fracture. The postoperative changes in these mice mimic some of the cognitive impairments commonly observed after routine orthopedic surgery in humans. Briefly, an incision is performed in the right hind limb under strictly aseptic conditions. Muscles are disassociated, and a 0.38-mm stainless steel pin is inserted into the upper crest of the tibia, inside the intramedullary canal. Osteotomy is then performed, and the wound is stapled. We have used this model to investigate the effects of surgical trauma on postoperative neuroinflammation and behavioral changes. By applying this fracture model in combination with parabiosis, a surgical model in which 2 mice are anastomosed, we have studied cells and secreted factors that systemically rejuvenate organ function and tissue regeneration after injury. By following our step-by-step protocol, these models can be reproduced with high fidelity, and can be adapted to interrogate many biologic pathways that are altered by surgical trauma.

This protocol describes a mouse model of orthopedic surgery that has been used to study mechanisms of postoperative neuroinflammation and behavioral changes, and when combined with parabiosis, to study tissue regeneration during aging.

Un modello murino di chirurgia ortopedica per studiare la disfunzione cognitiva postoperatoria e rigenerazione tissutale

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

A Minimally Invasive Model to Analyze Endochondral Fracture Healing in Mice Under Standardized Biomechanical Conditions

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an increased use of mouse models in orthopedic research was noted, most probably because mouse models offer a large number of genetically-modified strains and special antibodies for the analysis of molecular mechanisms of fracture healing. To control the biomechanical conditions, well-characterized osteosynthesis techniques are mandatory, also in mice. Here, we report on the design and use of a closed bone healing model to stabilize femur fractures in mice. The intramedullary screw, made of medical-grade stainless steel, provides through fracture compression an axial and rotational stability compared to the mostly used simple intramedullary pins, which show a complete lack of axial and rotational stability. The stability achieved by the intramedullary screw allows the analysis of endochondral healing. A large amount of callus tissue, received after stabilization with the screw, offers ideal conditions to harvest tissue for biochemical and molecular analyses. A further advantage of the use of the screw is the fact that the screw can be inserted into the femur with a minimally invasive technique without inducing damage to the soft tissue. In conclusion, the screw is a unique implant that can ideally be used in closed fracture healing models offering standardized biomechanical conditions.

This protocol describes a minimally invasive osteosynthesis technique using an intramedullary screw for standardized stabilization of femur fractures, which can be used to analyze endochondral bone healing in mice.

Un modello come minimo dilagante per analizzare Endochondral frattura la guarigione nei topi in condizioni standardizzate di biomeccaniche

Bone healing models are necessary to analyze the complex mechanisms of fracture healing to improve clinical fracture treatment. During the last decade, an ...

Fracture Apparatus Design and Protocol Optimization for Closed-stabilized Fractures in Rodents

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing therapeutics and devices. However, available injury models are plagued by inconsistency resulting in wasted animals and resources and imperfect data. To address this problem of fracture heterogeneity, the purpose of the method described herein is to optimize fracture generation parameters specific to each animal and yield a consistent fracture location and pattern. This protocol accounts for variations in bone size and morphology that may exist between mouse strains and can be adapted to generate consistent fractures in other species, such as rat. Additionally, a cost-effective, adjustable fracture apparatus is described. Compared to current stabilized fracture techniques, the optimization protocol and new fracture apparatus demonstrate increased consistency in stabilized fracture patterns and locations. Using optimized parameters specific to the sample type, the described protocol increases the precision of induced traumas, minimizing the fracture heterogeneity typically observed in closed-fracture generation procedures.

The goal of the protocol is to optimize the fracture generation parameters to yield consistent fractures. This protocol accounts for the variations in bone size and morphology that may exist between animals. Additionally, a cost-effective, adjustable fracture apparatus is described.

Frattura apparato Design e ottimizzazione dei protocolli per le fratture chiuse-stabilizzato in roditori

The reliable generation of consistent stabilized fractures in animal models is essential for understanding the biology of bone regeneration and developing ...

Protocol for Developing a Femur Osteotomy Model in Wistar Albino Rats

Fracture healing is a physiological process resulting in the regeneration of bone defects by the coordinated action of osteoblasts and osteoclasts. Osteoanabolic drugs have the potential to augment the repair of fractures but have constraints like high costs or undesirable side effects. The bone healing potential of a drug can initially be determined by in vitro studies, but in vivo studies are needed for the final proof of concept. Our objective was to develop a femur osteotomy rodent model that could help researchers understand the development of callus formation following fracture of the shaft of the femur and that could help establish whether a potential drug has bone healing properties. Adult male Wistar albino rats were used after Institutional Animal Ethics Committee clearance. The rodents were anesthetized, and under aseptic conditions, complete transverse fractures at the middle one-third of the shafts of the femurs were created using open osteotomy. The fractures were reduced and internally fixed using intramedullary K-wires, and secondary fracture healing was allowed to take place. After surgery, intraperitoneal analgesics and antibiotics were given for 5 days. Sequential weekly x-rays assessed callus formation. The rats were sacrificed based on radiologically pre-determined time points, and the development of the fracture callus was analyzed radiologically and using immunohistochemistry.

Here, we present a protocol to iatrogenically fracture the shaft of the femur of Wistar albino rats and follow up on the development of the callus. This femur osteotomy model can help researchers evaluate the process of fracture healing and to study how a drug could influence fracture healing.

Protocollo per lo sviluppo di un modello di osteotomia femorale in ratti albini Wistar

Fracture healing is a physiological process resulting in the regeneration of bone defects by the coordinated action of osteoblasts and osteoclasts. ...

Transverse Fracture of the Mouse Femur with Stabilizing Pin

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test whether a gene, gene product or drug influences bone repair because murine bones recapitulate the stages observed during human fracture healing. When a mouse or human breaks a bone, an inflammatory response is initiated, and the periosteum, a stem cell niche surrounding the bone itself, is activated and expands. Cells residing in the periosteum then differentiate to form a vascularized soft callus. The transition from the soft callus to a hard callus occurs as the recruited skeletal progenitor cells differentiate into mineralizing cells, and the bridging of the fractured ends results in the bone union. The mineralized callus then undergoes remodeling to restore the original shape and structure of the healed bone. Fracture healing has been studied in mice using various injury models. Still, the best way to recapitulate this entire biological process is to break through the cross-section of a long bone that encompasses both cortices. This protocol describes how a stabilized, transverse femur fracture can be safely performed to assess healing in adult mice. A surgical protocol including detailed harvesting and imaging techniques to characterize the different stages of fracture healing is also provided.

This protocol describes a method to perform fractures on adult mice and monitor the healing process.

Frattura trasversale del femore del topo con perno stabilizzante

Fracture repair is an essential function of the skeleton that cannot be reliably modeled in vitro. A mouse injury model is an efficient approach to test ...

Biologia

Establishing a Diaphyseal Femur Fracture Model in Mice

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age and overall health status of the patient, failures can occur, leading to delayed union or nonunion. Due to the increasing number of fractures resulting from high-energy trauma and aging, the development of innovative therapeutic strategies to improve bone repair based on the combination of skeletal/mesenchymal stem/stromal cells and biomimetic biomaterials is urgently needed. To this end, the use of reliable animal models is fundamental to better understanding the key cellular and molecular mechanisms that determine the healing outcomes. Of all the models, the mouse is the preferred research model because it offers a wide variety of transgenic strains and reagents for experimental analysis. However, the establishment of fractures in mice may be technically challenging due to their small size. Therefore, this article aims to demonstrate the procedures for the surgical establishment of a diaphyseal femur fracture in mice, which is stabilized with an intramedullary wire and resembles the most common bone repair process, through cartilaginous callus formation.

This protocol describes a surgical procedure for the establishment of a diaphyseal fracture in the femur of mice, which is stabilized with an intramedullary wire, for fracture healing studies.

Stabilire un modello di frattura del femore diafisario nei topi

Bones have a significant regenerative capacity. However, fracture healing is a complex process, and depending on the severity of the lesions and the age ...