新型骨缺损斑马鱼模型构建及修复过程的OCT活体评价

发布时间：2020-11-12 23:38

　　 动物模型广泛应用于人类疾病的病因、发病机制、防治技术和防治药物的探索研究中,新型人类疾病动物模型的开发将促进相关研究取得进展。本研究探索建立了一种基于斑马鱼的新型骨缺损模型,并利用光学相干层析成像(OCT)技术,对骨缺损模型的构建过程和修复过程进行活体评价。试验随机选取13条体型一致的成年斑马鱼作为研究对象,其中10条鱼用于构建骨缺损模型,剩余3条鱼作为对照。首先,对每一条正常斑马鱼的颅骨进行OCT扫描成像,然后利用自行研制的工具在模型组斑马鱼的视顶盖区域的颅骨上打开一个直径为200μm左右的孔,形成骨缺损。分别在第2、5、9、11、14、21天利用OCT对每一条斑马鱼的颅骨损伤情况进行评估。恢复21 d后的斑马鱼用于病理试验,将颅骨缺损区域的病理结果与OCT结果对照,新生骨清晰可见。试验结果表明,OCT可以高分辨率地活体评估骨缺损恢复的过程,OCT成像结果与病理切片结果高度匹配。综上所述,斑马鱼模型和OCT成像技术结合的策略能为骨缺损疾病的研究提供新的助力。
【部分图文】：

钻孔试验完成后，立即将钻孔导致的颅骨缺损斑马鱼转移到水中，所有斑马鱼模型都在造模后30 s内自行苏醒，然后转移到各自的饲养器中。基于正常斑马鱼的OCT结果和精密的斑马鱼脑定位仪，本研究可以保证钻孔操作不伤及脑组织。因此，颅骨缺损造模后的斑马鱼都没有死亡，与正常组相比，颅骨损伤的斑马鱼游动无异常、活力无下降。2.2 斑马鱼颅骨缺损前后的OCT活体成像结果及病理试验结果

基于OCT技术无损伤、分辨率高和成像深度大的优点，我们进一步开展了斑马鱼颅骨损伤后再生过程的活体监控和评估性研究。OCT系统可以实时动态地观察到，模型组斑马鱼颅骨从两端相距甚远逐渐恢复到几近愈合状态，斑马鱼颅骨损伤后自然恢复过程的代表性OCT结果如图4所示。图4a显示的是颅骨缺损的初始阶段，绿色虚线标注的是颅骨缺损的位置，经测量缺损直径均约为218μm，蓝色箭头标注的是开孔之后导致的血液渗漏。从图4b中发现，经过2 d的恢复，颅骨的皮质层已经有明显的恢复，然而颅骨处的外溢血仍然存在，颅骨缺损的直径约为233μm，有变大的趋势。接下来的第5、9和11天的OCT结果显示，皮质已经完全恢复，颅骨的缺损也显著减小，外溢血的图像强度在图4c所示的第5天达到了最大值，但随后面积逐渐减小。到损伤后的14 d时，如图4f所示，颅骨缺损基本恢复，剩余缺口直径约为103μm，外溢血完全消失，皮质完全恢复。图4 OCT活体监控斑马鱼颅骨损伤后的自然恢复过程

OCT活体监控斑马鱼颅骨损伤后的自然恢复过程

本文编号：2881394