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Peptides from Phage Display Library Modulate Gene Expression in Mesenchymal Cells and Potentiate Osteogenesis in Unicortical Bone Defects

Two novel synthetic peptides accelerate bone formation and can be delivered using a collagen matrix. The aim of this study was to investigate the effects ...

In vivo experiments to develop a rat spine single metastasis model by using human breast cancer cells.

The reaction of bone to tumor growth from human breast cancer cells in a rat spine single metastasis model.

In-vivo Experimenten, einem Rattenmodell Wirbels&auml;ule einzelne Metastasen zu entwickeln, mithilfe von menschlichen Brustkrebszellen.

Die Reaktion des Knochens auf Tumorwachstum von menschlichen Brustkrebszellen in einem Rattenmodell Wirbels&auml;ule einzelne Metastase.

Die therapeutischen Strategien, die bisher f&uuml;r die Behandlung der Bandscheibe Degeneration (IDD) verwendet wurden konzentrierten sich auf die Linderung der Symptome, obwohl Umkehrung der Entartung eine wichtige Herausforderung f&uuml;r die wirksame Behandlung der IDD bleibt. Wachstum und Differenzierung Faktor-5 (GDF5), deren Mangel zu fr&uuml;hen Scheibe Degeneration Ver&auml;nderungen f&uuml;hrt, hat das Potenzial zur Steigerung der Proliferation von Zellen Scheibe und Expression der Proteine der extrazellul&auml;ren Matrix.

Therapeutische Wirkung von Adenovirus-vermittelte Wachstum und Differenzierung Faktor-5 in einem M&auml;use Scheibe Degeneration Modell induziert durch Anulus Nadel durchbohren.

The therapeutic strategies that have thus far been used for the treatment of intervertebral disc degeneration (IDD) have focused on relieving the symptoms, although reversal of the degeneration remains an important challenge for the effective treatment of IDD. Growth and differentiation factor-5 (GDF5), of which deficiency leads to early disc degeneration changes, has the potential to increase proliferation of disc cells and expression of extracellular matrix proteins.

Therapeutic effects of adenovirus-mediated growth and differentiation factor-5 in a mice disc degeneration model induced by annulus needle puncture.

Bone defects in vertebral bodies (VB) usually occur after the reduction of fractures or are caused by bone disease. Besides the treatment of original disease, repair of the bone defect can restore the structure of VB and improve stabilization of the spine to protect the spinal cord nerves. To aid studies of the efficacy of bioengineering techniques for repair of VB, we developed a rat model with a critical size bone defect in VB. Air-motivated burrs were used to create two sizes of bone defect (2 x 3 x 1.5 mm; 2 x 3 x 3 mm) in the anterior part of VB in 6-month-old Fischer 344 rats. Quantitative CT analyses and histological assays demonstrated that neither defects self-repaired by 8 weeks post surgery. Moreover, the tendency of bone formation was monitored in the same animal by serial CT image evaluations, allowing us to demonstrate that there was significant bone growth during the 4- to 6-week period after the creation of the bone defect. We then implanted sintered poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microsphere scaffolds loaded with Matrigel with or without recombinant human bone morphogenetic protein 2 (rhBMP2; 2.0 microg rhBMP2/10 microL Matrigel/scaffold) into the bone defect (2 x 3 x 3 mm) in the VB. Bone formation was detected by quantitative analyses of serial CT images, which demonstrated bone growth in rats that received the rhBMP2 implant, in both surrounding areas and inside area of the scaffold. In addition to a rapid increase within 2 weeks of the operation, another significant bone formation period was found between 4 and 8 weeks after the implantation. By contrast, the control group that received the implant without rhBMP2 did not show similar bone formation tendencies. The results of CT analyses were confirmed by histological studies. This study suggests that a critical size bone defect of the anterior VB can be developed in a rat model. Characterization of this model demonstrated that 4 to 6 weeks after creation of the defect was a significant bone growth period for VB bone repair in rats. This animal model has further utility for the study of different biomaterials for VB bone repair. Implantation of a bioactive PLGA scaffold carrying rhBMP2 allowed more successful repair of the VB defect. Although further characterization studies are needed, the bioactive PLGA scaffold developed in this study will likely adapt easily to other in vivo osteogenesis applications.

Use of a bioactive scaffold for the repair of bone defects in a novel reproducible vertebral body defect model.

Knochendefekte in Wirbelk&ouml;rper (VB) in der Regel nach Verringerung der Frakturen auftreten oder entstehen durch Knochenerkrankungen. Neben der Behandlung der urspr&uuml;nglichen Krankheit kann Reparatur von den Knochen-defekt wiederherstellen die Struktur der VB und Verbesserung der Stabilisierung der Wirbels&auml;ule, die Nerven des R&uuml;ckenmarks zu sch&uuml;tzen. Studien &uuml;ber die Wirksamkeit von Biotechnik Techniken f&uuml;r die Reparatur von VB Beihilfen, entwickelten wir einem Rattenmodell mit einem kritischen Gr&ouml;&szlig;e-Knochen-Defekt in VB. Air-motivierte Grate wurden verwendet, um Knochen-defekt (2 x 3 x 1,5 mm; 2 x 3 x 3 mm) in zwei Gr&ouml;&szlig;en im vorderen Teil des VB 6-Monate-alten Fischer 344 Ratten zu erstellen. Quantitative CT-Analysen und histologische Untersuchungen gezeigt, dass weder von 8 Wochen Post-Chirurgie self-repaired M&auml;ngel. Dar&uuml;ber hinaus war die Tendenz der Knochenbildung im gleichen Tier durch serielle CT-Bild-Bewertungen, erm&ouml;glicht es uns zu zeigen, dass gab es erhebliche Knochenwachstum im Zeitraum von 4 - 6 Wochen nach der Gr&uuml;ndung des Mangels Knochen &uuml;berwacht. Wir dann implantiert, gesinterte Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) Microsphere Ger&uuml;sten mit Matrigel mit oder ohne rekombinanten menschlichen Knochen morphogenetische Protein 2 (rhBMP2; 2,0 &micro;g rhBMP2/10 MicroL Matrigel/leska) in den Knochen-defekt (2 x 3 x 3 mm) in die VB. Knochenbildung geladen wurde festgestellt durch Quantitative Analysen von seriellen CT-Bildern, die Knochenwachstum in Ratten gezeigt, die das rhBMP2-Implantat zu erhalten, in beiden umliegenden Gebieten und im Bereich des Ger&uuml;st. Zus&auml;tzlich zu einem raschen Anstieg innerhalb von 2 Wochen nach der Operation fand sich eine weitere bedeutende Knochen Formationsperiode zwischen 4 und 8 Wochen nach der Implantation. Im Gegensatz dazu zeigen die Kontrollgruppe, die das Implantat ohne rhBMP2 empfangen nicht &auml;hnliche Knochen Bildung Tendenzen. Die Ergebnisse der CT-Untersuchungen wurden durch histologische Untersuchungen best&auml;tigt. Diese Studie legt nahe, dass ein kritische Gr&ouml;sse Knochen Defekt der vorderen VB in einem Rattenmodell entwickelt werden kann. Charakterisierung dieses Modells gezeigt, die 4 bis 6 Wochen nach Erstellung des Mangels eine bedeutende Knochen Wachstumsperiode f&uuml;r VB Knochen Reparatur bei Ratten war. Dieses Tiermodell hat weitere Dienstprogramm f&uuml;r das Studium der verschiedenen Biomaterialien f&uuml;r VB Knochen reparieren. Implantation von bioaktiven PLGA leski tragen rhBMP2 erlaubt mehr erfolgreiche Reparatur des Defekts VB. Obwohl weitere Charakterisierung Studien erforderlich sind, wird das bioaktive PLGA-Ger&uuml;st, das in dieser Studie entwickelten wahrscheinlich leicht zu anderen in-vivo Osteogenese Anwendungen anpassen.

Verwendung von bioaktiven leski f&uuml;r die Reparatur von Knochendefekten in einem neuartigen reproduzierbare Wirbelk&ouml;rper-defekt-Modell.

Preventing and minimizing pain in laboratory animals is a basic tenet of biomedical research and is warranted for ethical, legal, and scientific reasons. Postoperative analgesia is an important facet of pain management. A sustained-release formulation of buprenorphine was tested in rats for analgesic efficacy and plasma concentration over a 72-h time period. Rats were injected subcutaneously with either 1.2 mg/kg sustained-release formulation (Bup-SR), 0.2 mL/kg buprenorphine HCl (Bup-HCl), or an equivalent volume of sustained-release vehicle and tested in a thermal nociception model or a surgical postoperative pain model. In both models, Bup-SR showed evidence of providing analgesia for 2 to 3 d. Thermal latency response in rats that received the sustained-release formulation increased 28.4% and 15.6% compared with baseline values on days 1 and 2, respectively. Rats with a unicortical tibial defect and treated with Bup-SR showed similar willingness to bear weight on the hindlimbs as did negative-control animals (no surgery), demonstrated by counting vertical raises; rats treated with Bup-HCl had significantly fewer vertical raises than did control rats for 5 d after surgery. Plasma concentrations of buprenorphine remained over 1 ng/mL for 72 h after a single dose of Bup-SR. Taken together, the results indicate that this formulation of buprenorphine may be a viable option for treating postsurgical pain in laboratory rats.

Evaluation of a sustained-release formulation of buprenorphine for analgesia in rats.

Vermeidung und Minimierung von Schmerz bei Versuchstieren ist ein Grundprinzip der biomedizinischen Forschung und ethischen, rechtlichen und wissenschaftlichen Gr&uuml;nden gerechtfertigt ist. Postoperative Analgesie ist ein wichtiger Aspekt in der Schmerztherapie. Eine Retard-Formulierung von Buprenorphin wurde bei Ratten f&uuml;r analgetische Wirksamkeit und Plasma-Konzentration &uuml;ber einen Zeitraum von 72-h getestet. Ratten wurden subkutan injiziert mit 1,2 mg/kg Retard-Formulierung (Bup-SR), 0,2 mL/kg Buprenorphin HCl (Bup-HCl) oder eine gleichwertige Menge von retard-Fahrzeug und in einem thermischen Nociception-Modell oder eine chirurgische postoperative Schmerzen-Modell getestet. In beiden Modellen zeigte Bup-SR Beweis des Bereitstellung Analgesie f&uuml;r 2 bis 3 d. thermische Latenz Reaktion bei Ratten, die die Retard-Formulierung erh&ouml;ht 28,4 % und 15,6 % erhalten mit Basisplanwerte an den Tagen 1 und 2, bzw. verglichen. Ratten mit einem Unicortical tibial defekt und mit Bup-SR zeigte &auml;hnliche Bereitschaft zu tragen Gewicht auf die Hinterbeine, wie negativ-Kontrolltieren (keine Operation), nachgewiesen durch z&auml;hlen vertikale wirft behandelt; Ratten mit Bup-HCl behandelt hatte deutlich weniger vertikale wirft als Ratten f&uuml;r 5D nach der Operation zu steuern. Plasmaspiegel von Buprenorphin blieb &uuml;ber 1 ng/mL f&uuml;r 72 h nach einer einzelnen Dosis von Bup-SR. getroffen zusammen, die Ergebnisse zeigen, dass diese Formulierung von Buprenorphin eine praktikable Option f&uuml;r die Behandlung von postsurgical Schmerzen bei Laborratten.

Article	Year
The reaction of bone to tumor growth from human breast cancer cells in a rat spine single metastasis model. Spine\| PubMed ID: 21422981	2011
Therapeutic effects of adenovirus-mediated growth and differentiation factor-5 in a mice disc degeneration model induced by annulus needle puncture. The spine journal : official journal of the North American Spine Society\| PubMed ID: 19926342	2010
Use of a bioactive scaffold for the repair of bone defects in a novel reproducible vertebral body defect model. Bone\| PubMed ID: 20580872	2010
Evaluation of a sustained-release formulation of buprenorphine for analgesia in rats. Journal of the American Association for Laboratory Animal Science : JAALAS\| PubMed ID: 21439213	2011

Haixiang Liang

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