Standardization of type I diabetic rat calvarial defect model for the experiment of bone regeneration: A pilot study
골재생 연구를 위한 1형 당뇨 흰쥐 두개결손 모델의 표준화: 예비 연구
- 주제(키워드) Diabetes mellitus , Bone regeneration , Streptozotocin , Cone-beam computed tomography
- 발행기관 강릉원주대학교 일반대학원
- 지도교수 엄흥식
- 발행년도 2017
- 학위수여년월 2017. 8
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 치의학과
- 세부전공 치주과학교실
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/kangnung/000000009790
- 본문언어 영어
- 저작권 강릉원주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
Purpose The purpose of this study is to suggest the standardized diabetic rat model for the experiment of bone regeneration by evaluating the association between the diabetic duration and bone healing capacity of rat calvarial defect through histological and radiographic evaluations. Materials and methods Experimental diabetes was induced in fifty rats out of sixty by a streptozotocin (STZ) injection. Among them, survived fourteen diabetic rats were divided into group 2 (n=4), group 3 (n=4), group 4 (n=5) and group 5 (n=1) according to the diabetic duration. Calvarial defects were created at 2, 4, 6 and 8 weeks after STZ injection in groups 2 through 5, respectively. Same defect surgery was done in the control group (group 1; n=4). Cone-beam computed tomography (CBCT) scanning was performed at baseline, 5 and 7 weeks after the surgery. Rats were sacrificed 7 weeks after the surgery followed by histological evaluation. Results Voxel gray values (VGVs) of group 1 and group 2 were increasing, whereas VGVs of group 3 and group 4 were decreasing since 5 weeks after the surgery although it did not reach statistical significance between groups. On the reconstructed 3-dimensional images and on histological features, group 1 and group 2 showed apparent bone regeneration, while group 3, group 4 and group 5 showed very limited bone regeneration. Conclusions It is suggested that researchers who mobilize STZ-induced diabetic rats wait for more than 2 weeks following the diabetic induction until placing the implants or conducting bone regeneration study to allow definite bone healing disturbance.
more초록/요약
당뇨로 인한 골 치유 저해에 관한 연구는 무수히 행해져 왔으며, 이 가운데 흰쥐는 실험적 당뇨 모델로 종종 이용되어 왔다. 이번 연구의 목적은 당뇨가 유발된 기간과 non-critical size의 흰쥐 두개결손부의 골 치유능 사이의 관계를 조직학적 분석 및 전산화단층촬영(CBCT)의 voxel gray value (VGV)를 통한 방사선학적 분석을 통하여 평가하여 당뇨 유발 후 골 치유 저해가 개시되는 시기를 조사함으로써 골재생 연구를 위한 실험적 당뇨 흰쥐의 두개골 결손부 표준화 모델을 제안하기 위함이다. Sprague-Dawley 흰쥐 총 60마리 중 50마리의 꼬리정맥에 streptozotocin을 주입하여 1형 당뇨를 유발하였다. 생존한 총 18마리 중, 비당뇨 대조군을 1군 (n=4), 2주, 4주, 6주, 8주의 당뇨 기간에 따르는 군을 각각 2군 (n=4), 3군 (n=4), 4군 (n=5), 5군 (n=1)으로 분류하여 모든 흰쥐 두개골에 5 mm 외경의 결손부를 형성하였다. Voxel gray value (VGV)를 비교하기 위하여 결손부 형성일, 이후 5주 및 희생일인 7주 후 각각 CBCT를 촬영하였고, 방사선학적 및 조직학적 분석을 통하여 결손부 신생골의 생성을 비교하였다. CBCT의 VGV 수치는 모든 그룹에서 기준 시점에 비하여 5주, 7주의 시기에 유의한 증가를 나타내었다. 3군, 4군은 1군 및 2군에 비하여 5주에서 7주로 이행되는 시기에 CBCT의 VGV 수치가 감소하면서 골 치유가 저해되는 경향을 보였으나, 그룹 간 통계적 유의성은 보이지 않았다. 3차원 재건 영상 및 조직학적 분석으로부터 3군, 4군 및 5군 에서 명확한 골 생성능력의 감소 소견이 관찰되었다. 당뇨와 골 치유 저해에 관한 연구를 시행할 때 streptozotocin으로 유발된 당뇨 rat을 이용하는 경우, 당뇨 유발 후 흰쥐가 골 치유 저해를 보이는 경향이 최소 2주 이후에 나타나므로 해당 기간 이후 임플란트 식립 혹은 골 재생 실험을 시행하는 것이 제안된다.
more목차
I. Introduction 1
II. Materials and methods 3
III. Results 8
IV. Discussion 16
V. Conclusions 21
VI. Acknowledgement 22
VII. References 23
