The Journal of Visualized Experiments (JoVE) is a peer reviewed, PubMed-indexed video journal. Our mission is to increase the productivity of scientific research.
This translation into Russian was automatically generated through Google Translate.
English Version | Other Languages
1Obstetrics, Gynecology and Women’s Health and Division of Biological Sciences, University of Missouri, 2Obstetrics, Gynecology and Women’s Health and Animal Sciences, University of Missouri
This article is a part of JoVE Clinical and Translational Medicine. If you think this article would be useful for your research, please recommend JoVE to your institution's librarian.
Recommend JoVE to Your LibrarianCurrent Access Through Your IP Address
Current Access Through Your Registered Email Address
Pelch, K. E., Sharpe-Timms, K. L., Nagel, S. C. Mouse Model of Surgically-induced Endometriosis by Auto-transplantation of Uterine Tissue. J. Vis. Exp. (59), e3396, doi:10.3791/3396 (2012).
Эндометриоз представляет собой хроническое, болезненное заболевание, этиология остается неизвестной. Кроме того, лечение эндометриоза может потребовать лапароскопической удаление поражений, и / или хронической фармацевтического менеджмента боли и бесплодие симптомов. Расходы, связанные с эндометриозом была оценена в 22 миллиардов долларов в год на 1 Соединенных Штатов. Для более глубокого понимания механизмов, лежащих этой загадочной болезни, животных моделях были использованы. Приматы спонтанно развиваться эндометриоз и, следовательно, приматов модели наиболее близко заболеваний у женщин. Грызун модели, однако, являются более экономически эффективным и легко доступны 2. Модель, которую мы описываем здесь включает в себя аутологичных передачи ткани матки к кишечным брыжейки (рис. 1) и была впервые разработана в крысу 3 и затем переведен в мыши 4. Цель аутологичных модели грызунов хирургически-индуцированной эндометриоз, чтобы имитироватьзаболеваний у женщин. Мы и другие, ранее показали, что изменило характер экспрессии генов наблюдается в эндометриоидных поражений от мышей и крыс зеркал, которые наблюдаются у женщин с болезнью 5,6. Одним из преимуществ проведения операции у мышей является то, что обилие трансгенных линий мышей доступны могут помочь исследователям в определении роли отдельных компонентов важно в создании и рост эндометриоза. Альтернативная модель, в которой вырезаны фрагменты эндометрия человека знакомятся с брюшины иммунитетом мышей также широко используется, но ограничена из-за отсутствия нормальной иммунной системой, которая считается важным при эндометриозе 2,7. Важно отметить, что модели мыши хирургически индуцированной эндометриоза является универсальной моделью, которая была использована для изучения того, как иммунная система 8, 9,10 гормоны и факторы окружающей среды влияют на 11,12 эндометриоз, а также последствия эндометриоза на Фертility 13 и более 14.
1. Планирование для живых животных хирургии
2. Подготовка хирургического области для живой хирургии животных
3. Обезболить и подготовить мышь для хирургии
4. Перевязка маточных
5. Подготовка эндометриоидных имплантатов из вырезали матку
6. Наложение швов эндометриоидных имплантатов в брюшной полости
7. Шам операций
8. Закрытие операционной раны
9. Восстановление животных
10. Послеоперационный уход
11. Вскрытие и иссечение ткани
Представитель Результаты
Эндометриоидных поражений в мышиной модели хирургически индуцированной эндометриоз морфологически и гистологически напоминают, которые наблюдались вженщин. Гистологический анализ эндометриоза у женщин, так и модель мыши указывает, что эндометриоидных поражений содержат желез эндометрия и стромы (рис. 2A). Эндометриоидных поражений у мышей также содержат гемосидерина нагруженные макрофаги, которые являются общим признаком эндометриоза у женщин (рис. 2В) 19.
Эндометриоидных поражений удалены от мышей через три дня после индукции появляются воспаленные и геморрагический (рис. 3А). После двух-четырех недель роста эндометриоидных поражений в мышиной модели являются цистоподобных, заполненных жидкостью и окруженные перитонеального спайки (рис. 3В и 3С). По сравнению с поражением вес при индукции, заполненных жидкостью поражения были 306% и 862% больше, на один-два месяца после индукции и внештатным поражения были 51% и 172% больше, соответственно (рис. 4А и 4В). Мы получили последовательное заполненных жидкостью и внештатным эндометриоидных поражений веса на один месяц после индукции в течение пяти различных экспериментах (рис. 5). В какой-то месяц после впроизводства заполненных жидкостью (7,44 ± 3,75 мг) и внештатным (2,92 ± 1,23 мг) эндометриоидных вес поражения были достоверно коррелирует (коэффициент корреляции Пирсона = 0,669, р <0,001).
Возраст мышь не влияет размер повреждения у мышей от трех до десяти месяцев. Ни одна из заполненных жидкостью или внештатным эндометриоидных вес поражение на один месяц после индукции было достоверно коррелирует с возрастом животного (г = -0,136, р = 0,380 и г = -0,063, р = 0,698 соответственно).
Мышь матки претерпевает изменения в размерах, задержка жидкости, пролиферации клеток и появление в связи с влиянием стероидных гормонов во время течки цикл. Мы сравнили вес эндометриоидных поражений от веса оставшихся нетронутыми рога матки от животных в разные течки этапов. Мы не нашли значимой корреляции между матки весом и заполненных жидкостью или внештатным эндометриоидных лesion вес на один месяц после индукции (г = -0,046, р = 0,765 и р = 0,232, р = 0,155 соответственно).
Картина экспрессии генов наблюдается в эндометриоидных поражений мышей тесно зеркала, которые сообщили у женщин с заболеваниями 5. Через три дня после индукции генов, регулирующих внеклеточной матрицы ремоделирования, адгезии клеток и ангиогенез очень upregulated и многие из этих генов остаются upregulated через один месяц роста.
Рисунки и таблицы

Рисунок 1. Хирургическая индукция эндометриоз матки по autologus передачи ткани мыши. Левый рог матки лигируют, вырезали, и открыл продольно подвергать эндометрия. Три 2 мм 2 биопсии готовятся и каждый из них пришита к артерии в артериальной каскад кишечного mesenteры. В один месяц после индукции эндометриоидных поражений заполненных жидкостью и окруженные спаек.

Рисунок 2 гематоксилин-эозином окрашенные части эндометрия поражения от мышиной модели эндометриоза через один месяц после индукции демонстрации () наличие желез эндометрия и стромы;. Шкала бар = 50 мкм и (Б) гемосидерина нагруженные макрофаги, некоторые из которых указаны стрелками; шкалы = 20 мкм.

Рисунок 3. Эндометриоидных поражений в мышиной модели следующих эвтаназии, либо через три дня после индукции () или один месяц после индукции (В и С).

Рисунок 4. Эндометриоидных поражений от мышей хирургически индуцированной иметь анdometriosis вырезали и весил на один-два месяца после индукции. Данные среднем ± SEM. Данные были преобразованы и журналов разных букв указывают значения в каждой панели однофакторного дисперсионного анализа следует наименее значительное одностороннее Фишера Сравнения Mulitple Difference. (А) Киста, как, заполненных жидкостью эндометриоидных поражений (N = 10, 7 или 5 для индукции, через месяц или два месяца после индукции, соответственно). (B) вскрывать эндометриоидных поражений (N = 10, 8 или 7 для индукции, через месяц или два месяца после индукции соответственно).

Рисунок 5. Эндометриоидных поражений сырого веса с жидкостью и внештатным через один месяц после индукции из пяти отдельных экспериментов. Данные среднем ± SEM. Мыши N = 10, 6, 8, 7 и 7 для заполненных жидкостью поражения и 0, 7, 10, 8 и 8 для внештатным поражения в эксперименте 1, 2, 3, 4 и 5, соответственно.
Таблица 1. Наблюдение Течка этап при вагинальном цитологии и внешний вид яичников и матки и индукции.
Внешний вид яичников и матки будет зависит от времени. Следующие основаны на жертву около 8:00 утра утро каждого цикла день. Кроме того, наблюдения носят субъективный характер и сравнение яичники и маточные рожки будет лучше оценка, чем рога матки только. Эти наблюдения предназначены для дополнения информации, полученной от ежедневных чтений вагинальной цитологии.

Таблица 2. Сравнение хирургии в мыши и крысы.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Есть несколько важных параметров, которые следует отметить при выполнении хирургических индукции эндометриоза у мышей. Во-первых, эндометриоз является эстроген зависимых заболеваний и, таким образом эта операция должна быть выполнена в интактных животных или же в яичниках животных дополнены с эстрогенами 20. Во-вторых, наложение швов эндометрия биопсии, чтобы артериальное каскада должна быть выполнена с особой тщательностью. Мы обнаружили, что, используя только два относительно свободные узлов с один бросок каждый держит биопсии на месте, не допуская перевязки кровоснабжение кишечника и последующим некрозом тканей и гибель животных. Мы настоятельно рекомендуем, практикуя на несколько мышей до реального эксперимента, чтобы швы размещены надежно достаточно того, что ткань не потеряла, но не слишком туго, чтобы вызвать некроз кишечника. В-третьих, это очень важно, чтобы кишечник ткани гидратированных стерильной PBS содержащих пенициллин и стрептомицин в течение ыurgery. В-четвертых, усилия должны быть предприняты для обеспечения того, чтобы эндометриоидных размер имплантата является последовательным. С этой целью мы используем 2 мм биопсии удар для создания последовательно размеров эндометриоидных имплантатов из вырезанной ткани матки.
Есть несколько модификаций, которые могут быть сделаны к этому протоколу, чтобы удовлетворить индивидуальные потребности и научные вопросы исследователя. Одним из потенциальных относится модификация гормонального профиля животного. Джин и экспрессии белка в эндометриоидных поражений, оставшихся нетронутыми рога матки и иммунная система может быть напрямую зависит от времени сбора в связи с течки стадии цикла. Есть несколько подходов к контролю за течки этапе во время сбора, каждый со своими преимуществами и недостатками. Например, неповрежденные, животных езда на велосипеде может быть синхронизирована путем передачи мочой пропитанную мужчин постельные принадлежности в женскую клетку за три дня до индукции или коллекции, например, что животные хирургическим промКНИ и собранные в ходе этой же стадии эструса 15. Если интактных животных езда на велосипеде используются, течки цикличности следует контролировать ежедневно исследования выделений из влагалища цитологии 17. Это имеет то преимущество, что физиологически более актуальной, но достижение цикла синхронность не на 100% успешным. Кроме того, интактных животных могут быть синхронизированы экзогенных гонадотропинов администрации 21,22. Хотя несколько более точным, этот метод создает высшие уровни эстрогена, чем обычно. Другой подход заключается в том, чтобы ovariectomize животных и отдать постоянном уровне экзогенных гормонов либо с помощью силиконовой капсулы, мини-осмотического насоса, или ежедневных инъекций 4,8. Этот метод имеет преимущество в получении равномерного профиля гормона во многих животных, но это невыгодно, так как животные не на велосипеде.
Шам операции могут быть выполнены, чтобы оценить, какие эффекты являются результатом прохождения операции по сравнению с эффектами attributabле для эндометриоза. В мнимой операции левый рог матки удаляют, а швы расположены вокруг артерий в артериальной каскад кишечного брыжейки, но не эндометриоидных имплантатов зашивается 5,8,23. Кроме того, жир удаляется из вырезанной рога матки может быть пришита к кишечным брыжейки 3,14. Недавно мы сообщали, что Есть относительно небольшое различие в экспрессии генов, как измеряется кДНК микрочипов между мнимой матки и оставшиеся нетронутыми рога матки от животных хирургическим путем индуцированного иметь эндометриоз 5. Кроме того, использование количественного ПЦР в реальном времени в течение семи эндометриозе связанных генов, мы обнаружили, что только выражение гаптоглобина существенно отличалась в матки из мнимой и эндометриоза мышей. Lee и соавт. Однако, сообщил дифференциального выражения из пяти генов в матку мышей индуцированный иметь эндометриозом по сравнению с фиктивный контроль 23. Это говорит о том, что наличие эндометриоидных lesioнс может вызвать изменены экспрессии генов в eutopic матки.
Сроки коллекции мышей хирургически индуцированной иметь эндометриоза должна определяться конкретный вопрос исследования. Коллекция мышей через три дня после индукции позволяет оценить критическую, ранние события в создании эндометриоза в том числе начальные нейтрофилов и machrophage инфильтрации и продукции цитокинов, как сообщалось ранее 8. Мы показали, что эндометриоидных поражений собраны три дня после индукции малы, hemorraghic, и существенно измененного гена выражения по отношению к оставшейся роге матки 4. По две недели после индукции эндометриоидных поражений, хорошо известны и часто образуются кисты-подобные структуры. В мыши, эндометриоидных поражений продолжают увеличиваться в размерах, по оценке веса заполненных жидкостью и внештатным поражений (рис. 4), а также поражения объем определяется длина, ширина и heigHT измерений через два месяца после индукции 9.
Как упоминалось выше, хирургические модель эндометриоза была впервые разработана в крысу и до сих пор широко используется 3. При выполнении этой операции у крыс мы делаем следующие изменения в протокол, как показано в Таблице 2. В крысы, все швы используются 4-0 размера и могут и должны быть связаны более тесно. Кроме того, мы шесть шва 5 мм 2 эндометриоидных имплантатов в кишечном брыжейки брюшную полость.
В этом протоколе мы описываем использование вдыхаемого анестезии, изофлуран. Кроме того, инъекционные анестезии состоит из кетамина и Domitor (medetomidine гидрохлорид) или другой альфа-2-агонисты могут быть использованы, хотя времени на восстановление, несколько дольше. Кетамин, вводят в дозе 75 мг / кг intraperiotneal инъекции, является диссоциативной анестетиком с минимальными острой обезболивающее свойстваой это наркотик Список III требующих лицензии DEA и детальную инвентаризацию препарата. Domitor, вводят в дозе 1 мг / кг, является альфа-2 адренергических агонистов и легко обратить вспять с Antisedan (атипамезола гидрохлорид) администрации. Domitor является седативным, который обеспечивает расслабление мышц и обезболивания. Domitor и кетамин могут быть подготовлены заранее, в сочетании в PBS с использованием стерильной техники. Antisedan, вспять агента Domitor, могут быть подготовлены в PBS в сочетании с бупренорфина и следует вводить в дозе 1 мг / кг после операции. Бупренорфин также Список III наркотиков и альтернативы включают нестероидные противовоспалительные средства banamine (flunixin меглумина) и кетопрофен.
Как и все модели Есть определенные ограничения, связанные с хирургической индукции эндометриоза у грызунов. Прежде всего в том, что грызуны не имеют менструального цикла и, следовательно, не спонтанно развиваться эндометриоз. В попытке сделать грызунов модаэль физиологически более похожа на состояние у людей некоторые исследователи решили придать аутологичных или гомологичных матки фрагменты ткани сингенных животных в брюшную полость непосредственно, без наложения швов 24,25. У мышей вводили ткань образует цистоподобных эндометриоидных поражений, однако, инъекционный метод индукции не похоже на работу в крысах, как ткань не может приложить и вторгнуться в брюшной полости 3.
Грызунах была широко используется для изучения этиологии, патологии и факторов риска эндометриоза 2,8,26-29, а также для изучения романа терапии 14,30-34. Грызунах хирургически индуцированной эндометриоз демонстрирует много общего заболевания у людей, в том числе снижение плодородия и плодовитости и измененного гена и белка выражение 5,6,35,36. Взятые вместе, с их относительно низкой стоимости и доступности, грызунов модель хирургически промКНИ эндометриоз является прекрасной моделью для лечения эндометриоза у женщин.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Нет конфликта интересов объявлены.
Особая благодарность Крису Kassotis и Одри Бэйли для критического обзора этой рукописи и д-р Скотт Корте, Джозеф Биман, Элисон Curfman, Пол Кимбалл, Бриджит Neibreggue, Иаков Редель, Эми Шредер, Майя Стейнберг, и Стейси Winkeler за помощь в оптимизации этой модели в нашей лаборатории. Финансирование было предоставлено Клиническая подготовка Biodetectives Грант (NIH T90) (KEP), Университет Миссури Науки о жизни Бакалавриат Исследовательские возможности программы, MU исследовательский совет, Совет по исследованиям MU грантов и NIH R21HD056441 (SCN).
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Wax pencil | Fisher Scientific | NC9954135 | |
| Glass slide | Fisher Scientific | 12-550-433 | |
| Eyedropper | Fisher Scientific | S79383 | |
| Standard light microscope for evaluating vaginal cytology smears | |||
| Buprenorphine HCL c3 (CARJET) 10X1ml | Butler Animal Health Supply | 022891 | |
| Sterile phosphate buffered saline (PBS) | GIBCO, by Life Technologies | 14040-117 | |
| 10,000U/ml Penicillin, 10,000g/ml Streptomycin in 0.85% NaCl | Hyclone | SV30010 | |
| Isoflurane | Abbott Laboratories | 05260-05 | |
| Isoflurane non-rebreathing anesthetic system | |||
| Recirculating hot water heating pad | |||
| 30 ml syringe sheath | Fisher Scientific | 14-823-16G | |
| Powder free sterile gloves | Fisher Scientific | 19020558 | |
| Ophthalmic ointment | Major Pharmaceuticals | 10033691 | |
| Small electrical clippers | Wahl Clipper Corp. | 9861-600 | |
| Chlorhexidine scrub | Fisher Scientific | NC9863042 | |
| 70% Ethanol | |||
| Polylined sterile field | Busse Hospital Disposables | 696 | |
| Size 3 scalpel | Fisher Scientific | 22-079-657 | |
| Number 10 scalpel blades | Fisher Scientific | 22-079-681 | |
| Small surgical scissors | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-5850 | |
| Small serrated semi-curved forceps | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-5135 | |
| 5-0 black braided silk suture | Ethicon Inc. | K870H | |
| Sterilized pyrex glass Petri dishes | Corning | 70160-101 | |
| 2 mm biopsy punch | Miltex Inc. | 33-31 | |
| Sterile gauze | Kendall | 1806 | |
| 6-0 black monofilament ethilon nylon suture | Ethicon Inc. | 697G | |
| Needle drivers (optional) | World Precision Instruments, Inc. | 500023 | |
| 5-0 undyed braided coated vicryl suture | Ethicon Inc. | J490G | |
| 9mm Autoclip wound clips | BD Biosciences | 427631 | |
| Autoclip applier & remover | BD Biosciences | 427630 | |
| 23G needle | BD Biosciences | 305193 | |
| 1cc syringe | BD Biosciences | 301025 | |
| 5X magnifying glass stand (optional) | Fisher Scientific | 14-648-23 | |
| 10% Buffered formalin | Fisher Scientific | SF100-4 | |
| Calipers | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-6466 | |
| Processing/embedding cassettes | Fisher Scientific | 15-197-700A | |
| Biopsy foam pads | Fisher Scientific | 22-038-222 | |
| RNAqueous RNA isolation kit | Ambion | AM1912 | |
| Liquid nitrogen | |||
| Snap cap microcentrifuge flat top tube | Fisher Scientific | 02-681-240 | |
| Ketamine (optional) | Sigma-Aldrich | K4138 | |
| Domitor (medetomidine hydrochloride) (optional) | Tocris Bioscience | 2023 | |
| Antisedan (atipamezole) (optional) | Sigma-Aldrich | A9611 |