الولادة المبتسرة (الولادة < 37 أسبوعا) هي قضية صحية عالمية ملحة مع خيارات الوقاية والعلاج دون المستوى الأمثل. نقدم نموذجا للفأر للولادة المبكرة الناجمة عن العدوى البكتيرية المهبلية الصاعدة ونوضح كيفية تحليل المراضة والوفيات الناتجة لحديثي الولادة.
مقالة منهجية
الولادة المبتسرة (الولادة < 37 أسبوعا) هي قضية صحية عالمية ملحة مع خيارات الوقاية والعلاج دون المستوى الأمثل. نقدم نموذجا للفأر للولادة المبكرة الناجمة عن العدوى البكتيرية المهبلية الصاعدة ونوضح كيفية تحليل المراضة والوفيات الناتجة لحديثي الولادة.
لا تزال الولادة المبتسرة سببا رئيسيا لوفيات الأطفال حديثي الولادة ومراضتهم على مستوى العالم، مع محدودية العلاجات الوقائية. هناك حاجة ملحة سريريا
نماذج حيوانية ذات صلة وقابلة للتكرار لترجمة التدخلات المبتكرة
لتصبح حقيقة واقعة. توجد نماذج مختلفة من الفئران للولادة المبكرة. ومع ذلك ، فإنها لا تلخص أمراض حديثي الولادة البشرية ، بما في ذلك التغيرات المرضية العصبية و
إصابة الرئة ، وهي عواقب مميزة للعدوى الصاعدة والولادة المبكرة. لقد وصفنا نموذجا ، على حد علمنا ، هو النموذج الوحيد الذي يحاكي السيناريو البشري حيث توجد هذه الأمراض الوليدية بعد تحريض الولادة المبكرة بواسطة بكتيريا حية تصعد من المهبل. توضح هذه الورقة الإعطاء داخل المهبل لسلالة متوهجة بيولوجيا من الإشريكية القولونية وتوضح بالتفصيل تقييم النتائج العصبية المرضية وإصابات الرئة باستخدام تقنيات الكيمياء المناعية والأنسجة.
الولادة المبتسرة (PTB ؛ الولادة < 37 أسبوعا) هي المساهم الرئيسي في وفيات حديثي الولادة في جميع أنحاء العالم1،2. تمثل 11٪ من جميع الولادات ، وهي مشكلة صحية عالمية كبرى مع مسببات معقدة غير مفهومة جيدا ، مما يجعل من الصعب التنبؤ والوقايةمنها 3،4،5. قد يعاني الناجون حديثو الولادة من PTB من نتائج ضارة في النمو العصبي ، بما في ذلك الشلل الدماغي واضطرابات الجهاز التنفسي ، مثل خلل التنسج القصبي الرئوي (BPD) ، واضطرابات الجهاز الهضمي مثل التهاب الأمعاء والقولون الناخر (NEC) 6،7،8. لذلك ، هناك حاجة ملحة لنماذج حيوانية ذات صلة سريريا وقابلة للتكرار لمعالجة المسارات البيولوجية التي تساهم في PTB وتطوير تدخلات مبتكرة.
هناك عدد من الآليات المحتملة الكامنة وراء PTB التلقائي ، مثل الشيخوخة النفضية ، أو انهيار تحمل الأم والجنين ، أو الإجهاد ، أو قصر طول عنق الرحم ، أو تلف عنق الرحم9. ومع ذلك ، تم الإبلاغ عن ما لا يقل عن 40٪ من PTBs العفوية مرتبطة بالعدوى الميكروبية10،11. يتم افتراض الميكروبات الصاعدة من القناة المهبلية عبر عنق الرحم إلى الرحم ومقبولة على نطاق واسع كطريق شائع للعدوى بسبب الارتباط بين الميكروبات المعزولة من السائل الأمنيوسي وتلك الموجودة في الجراثيم المهبلية12،13،14. تشمل الكائنات الحية الدقيقة التي غالبا ما ترتبط بالولادة المبكرة أنواعا من الميكوبلازما واليوريابلازم والفوزوباكتريا والمكورات العقدية ، ومعظم الحالات متعددة الميكروبات15،16.
غالبا ما تستخدم الفئران لنمذجة PTB ، حيث يتمثل النهج الأكثر شيوعا في إعطاء عديدات السكاريد الدهنية السامة البكتيرية (LPS) ، والتي يمكن توصيلها عبر طرق داخل الرحم أو داخل الصفاق أو داخل السلى للحث على مستويات الالتهاب اللازمة لبدء الولادة17. ومع ذلك ، فإن LPS لا يصنف العدوى الميكروبية الحية ، والأهم من ذلك ، لا يمكن قياس نتائج حديثي الولادة في هذه النماذج لأن LPS يؤدي إلى موت الجنين18. في السنوات الأخيرة ، تم تطوير نماذج حيوانية للعدوى البكتيرية المهبلية الصاعدة ، لكن تلخيص كل من الولادة المبكرة ونتائج حديثي الولادة المرتبطة بها كان تحديا19،20،21،22،23،24.
أنشأت مجموعتنا نموذجا جديدا للعدوى البكتيرية المهبلية الصاعدة ، والولادة المبكرة ، ومراضة حديثي الولادة التي تلخص الفيزيولوجيا المرضية ل PTB25 البشري. هنا ، نوضح كيفية تقييم علم الأمراض العصبية لحديثي الولادة وإصابات الرئة في الجراء المعرضين للعدوى المهبلية الصاعدة للأم مع سلالة الإشريكية القولونية المسببة للأمراض (الإشريكية القولونية) التي تم ربطها بالتهاب السحايا الوليدي البشري. يوفر هذا النموذج فرصة فريدة لاستكشاف الفيزيولوجيا المرضية للعدوى الصاعدة ، بالإضافة إلى توفير الوسائل لتقييم فعالية تدخلات المخاض المبكر في تحسين نتائج حديثي الولادة.
تم إجراء الإجراءات بموجب ترخيص وزارة الداخلية البريطانية (PAD4E6357) وفقا لقانون الإجراءات العلمية للحيوان (1986) وإرشادات ARRIVE. تم التحكم بإحكام في درجة الحرارة (19-23 درجة مئوية) والرطوبة (~ 55٪) ودورات الضوء / الظلام لمدة 12 ساعة. أنثى العذراء C57BL / 6 Tyrc-2J الفئران (الذين تتراوح أعمارهم بين 6 و 12 أسبوعا) كانت متزاوجة بين عشية وضحاها لمدة 16-18 ساعة. تم تعيين دليل على سدادة الجماع على أنها يوم جنيني (E) 0.5.
الإشريكية القولونية المسببة للأمراض O18: K1 (A192PP) 26 ، سلالة مرت من الفئران من A192 (DSM. رقم 10719) 27 ، تم تعديله لاحتواء أوبرون لوكس (luxCDABE) ، الذي نشأ من الديدان الخيطية المتكافلة Photorhabdus Luminescens ATCC29999 (سلالة Hb) ، بما في ذلك كاسيت مقاومة الكانامايسين (Km2) 28. تم تصنيف هذه السلالة على أنها مجموعة الخطر 2 من قبل اللجنة الاستشارية لحكومة المملكة المتحدة بشأن مسببات الأمراض الخطرة (ACDP). ارتد معدات الحماية الشخصية المناسبة (PPE) واتبع الإرشادات المحلية عند التعامل مع العوامل البيولوجية والتخلص منها.
1. نموذج الفأر للعدوى البكتيرية المهبلية الصاعدة
2. تحليل أنسجة الجنين وحديثي الولادة
3. تقييمات الأنسجة والكيمياء المناعية لعلم الأمراض العصبية وإصابات الرئة
ملاحظة: يمكن إجراء التقييمات على المناطق التالية: القشرة ، والقشرة الكمثرى ، والكبسولة الخارجية ، والمخطط ، والحصين ، والمهاد (الشكل 2). بالنسبة لأدمغة E18.5 ، يمكن أيضا تضمين الجسم الثفني لأن تمايز الخلايا لم يكتمل بعد ولم تهاجر الخلايا الدبقية إلى جميع مناطق الدماغ. يجب أن يكون المقيم أعمى عن مجموعات العلاج.
يقدم هذا البروتوكول نموذجا للفأر للعدوى المهبلية الصاعدة ويصف طرق تقييم أمراض الأعصاب لحديثي الولادة ونتائج الجهاز التنفسي. يجب أن يكون إجراء إحداث العدوى المهبلية الصاعدة سريعا (في غضون 5 دقائق) ويجب أن تتعافى الفئران في غضون دقيقتين. ظهرت السدود أعراض العدوى بعد حوالي 24 ساعة25. وهذا يشمل الحركة البطيئة ، والانتصاب الشعري ، والموقف المنحني. كان متوسط وقت الولادة التقريبي في الفئران المصابة 40.3 ساعة بعد إعطاء الإشريكية القولونية (متوسط المجموعة الضابطة PBS 52.7 ساعة) ، حدث في E18.5 مقارنة بالتسليم النهائي للمجموعة الضابطة PBS على E19.531. انخفضت النسبة المئوية للصغار المولودين على قيد الحياة لكل قمامة (من 100٪ إلى 71.4٪) مع العدوى ، وكذلك بقائهم على قيد الحياة على مدى 7 أيام بعد الولادة (الشكل 5) 25. عند استخدام البكتيريا المضيئة بيولوجيا ، يمكن للتصوير تتبع انتشار العدوى في السدود والصغار. لوحظت البكتيريا في الرحم وأغشية الجنين والمشيمة وفي بعض الأجنة في غضون 18 ساعة من الإعطاء (الشكل 6) ، وتم تنظيم الوسطاء الالتهابيين ، الذين تم قياسهم بواسطة qPCR و ELISA ، في هذه الأنسجة ، وكذلك في أنسجة الجراء في الفترة المحيطة بالولادة ، مثل الدماغ والرئتين والأمعاء25،29،31.
تم إجراء مجموعة من تقييمات علم الأمراض العصبية ، مثل تقييم التشكل وموت الخلايا وتنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة وتنشيط الخلايا النجمية ، على الأجنة وحديثي الولادة باستخدام علم الأنسجة والكيمياء المناعية25،31،33. يمكن أيضا تقييم أنسجة الرئة (الشكل 4 والشكل 7). يشير التلوين الإيجابي ل TUNEL إلى تدهور الحمض النووي ، وهي مرحلة لاحقة من موت الخلية34. نرى زيادة كبيرة في تلطيخ TUNEL في القشرة ، والقشرة الكمرية ، والكبسولة الخارجية ، والحصين ، والمهاد في أدمغة الجراء المعرضين للإشريكية القولونية أثناء الحمل (الشكل 8 أ ، ب) 31. يمكن تصنيف الخلايا الدبقية الصغيرة المسماة IBA-1 ، وهي الخلايا المناعية المقيمة في الدماغ ، حسب حالتها المورفولوجية ، حيث تشير التشعبات إلى نمط ظاهري أثناء الراحة ، بينما تصبح الخلايا المنشطة والبلعمة أميبية أو مستديرة في الشكل35. لذلك ، بدلا من تحديد الخلايا الدبقية الصغيرة ، نقدم استراتيجية لتقييم نمطها الظاهري كمؤشر على حالتها. نرى زيادة في تشعبات IBA1 + في القشرة الخارجية والمخطط للإشريكية القولونية ، مقارنة بمجموعة PBS (الشكل 8 ج ، د) 31. تمت زيادة الخلايا النجمية التفاعلية المسماة ب GFAP ، والتي يمكن أن تترافق مع الالتهاب والإصابة العصبية ، في قشرة الكمثري والكبسولة الخارجية في بكتريا قولونية الجراء (الشكل 8E ، F) 31،36،37. يسمح تلطيخ Nissl بتقييم التغيرات المورفولوجية الإجمالية في بنية الدماغ ؛ كريسيل البنفسجي هو صبغة نسيجية قياسية للخلايا العصبية ويصنف على كل من حبيبات الحمض النووي الريبي النووي الإضافي ونوى الخلية. في بكتريا قولونية ، نرى انخفاض سمك القشرة (الشكل 9) 31. وبالمثل ، فإن H & E ، التي تلطخ على التوالي نواة وسيتوبلازم الخلايا ، تسمح بتقييم مورفولوجيا الرئة (الشكل 4) 31. نرى زيادة في المجال الجوي في بكتريا قولونية الفئران المكشوفة ، بالإضافة إلى زيادة في عدد العدلات Ly6G + ، وهو مؤشر على الالتهاب (الشكل 7) 31.
بالنسبة لتحليلات البيانات ، تم تحليل الوقت اللازم للتسليم بواسطة اختبار t غير مقترن إذا كانت البيانات موزعة بشكل طبيعي. بالنسبة لبيانات النسبة المئوية للصغار المولودة على قيد الحياة ، كان التحول الجذر التربيعي المقوس مطلوبا أولا لتحويل توزيع النسبة (يحده النطاق من 0 إلى 1) إلى توزيع طبيعي ، وهو أحد المتطلبات لتكون قادرا على إجراء اختبار t. تم تحليل بقاء الجرو من خلال اختبار Log-rank (Mantel-Cox). بالنسبة لعلم الأنسجة والكيمياء المناعية ، تم استخدام إما اختبار Mann-Whitney U أو اختبارات t المتعددة مع تصحيح ويلزي ، اعتمادا على نوع البيانات وما إذا كانت قد تم توزيعها بشكل طبيعي. للحصول على قوة إحصائية كافية ، نوصي باستخدام ما لا يقل عن خمسة سدود لكل مجموعة معالجة.

الشكل 1: إعطاء الإشريكية القولونية داخل المهبل والجدول الزمني للعلاج للحث على الولادة المبكرة ومراضة حديثي الولادة في الفئران. (أ) الإشريكية القولونية [1] ، متبوعا ب 20٪ جل البلورونيك F127 [2] ، يتم إعطاؤه في مهبل الفأر باستخدام طرف ماصة معقم 200 ميكرولتر. يضاف مسحوق الكينين إلى introitus [3]. (ب) يتم تسليم الإشريكية القولونية إلى المهبل في اليوم الجنيني 16.5. يمكن جمع الأنسجة ، مثل الرئتين والدماغ ، خلال فترة الجنين أو حديثي الولادة. الاختصار: EN = اليوم الجنيني N ؛ PN = يوم ما بعد الولادة N ؛ PBS = محلول ملحي مخزن بالفوسفات. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 2: مناطق الدماغ التي تم تقييمها لعلم الأمراض العصبية. مثال على تلطيخ Nissl لدماغ الجرو حديثي الولادة والمناطق التي يمكن تقييمها لعلم الأمراض العصبية. يمكن تقييم جميع مناطق الدماغ من أجل TUNEL و IBA-1 و GFAP. اخترنا تقييم مورفولوجيا القشرة والحصين باستخدام Nissl. التكبير: 1x. شريط المقياس = 1.5 مم. الاختصارات: TUNEL = نهاية نهاية deoxynucleotidyl transferase dUTP الطرفية ؛ IBA-1 = عامل التهاب الطعم الخيفي 1 ؛ GFAP = بروتين حمضي ليفي دبقي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 3: تقييم مؤشر تلطيخ وتشعبات IBA-1 الإيجابي. لتحديد مؤشر تشعب خلايا IBA-1+ ، احسب عدد أجسام الخلايا داخل الشبكة ومتوسط عدد الفروع التي تعبر خطوط الشبكة الأفقية والرأسية. الاختصار: IBA-1 = عامل التهاب الطعم الخيفي 1. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 4: قياسات المجال الجوي في رئتي الجرو (تلطيخ H & E). (أ) تحديد الخطوط العريضة للمساحات الجوية وقياسها باستخدام أداة اليد الحرة في ImageJ. (ب) يزداد متوسط مساحة المجال الجوي في الجراء المعرضين للإشريكية القولونية مقارنة ب PBS. (ج) صور H & E التمثيلية لرئتي الجرو المعرضين ل PBS والإشريكية القولونية في الرحم. التكبير: 40x. شريط المقياس = 59.5 ميكرومتر. الاختصارات: H = الهيماتوكسيلين. ه = يوزين. ن = 2 من 4 لترات. * P < 0.05. تم اقتباس هذا الرقم من Boyle et al.31. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 5: آثار الإشريكية القولونية داخل المهبل في الوقت المحدد للولادة وبقاء الجراء. (أ) يتم تقليل وقت الولادة في وجود الإشريكية القولونية. (ب) تنخفض النسبة المئوية للصغار المولودين أحياء بشكل كبير و (ج) ينخفض بقاء الجراء في الإشريكية القولونية الجراء المعرضين للإشريكية القولونية. وقت التسليم: ن = 8-10 لترات لكل مجموعة ؛ الجراء المولودين على قيد الحياة: ن = 10-17 لترا لكل مجموعة ؛ بقاء الجرو: ن = 10-12 لترا لكل مجموعة. * P < 0.05 ، ** p < 0.001. تم اقتباس هذا الرقم من Boyle et al.31. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 6: تصوير التلألؤ البيولوجي لمراقبة الإشريكية القولونية انتشار. (أ) الإشريكية القولونية المضيئة بيولوجيا تصعد من المهبل إلى قرون الرحم في غضون 48 ساعة. (ب) تظهر قرون الرحم المشرحة عدوى بالإشريكية القولونية في غضون 18 ساعة ، (ج) كما تفعل المشيمة وأغشية الجنين. تم اقتباس هذا الرقم من Suff et al.25 و Boyle et al.31. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 7: تلطيخ Ly6G للعدلات في رئتي الجنين. (أ) تلطيخ Ly6G (إيجابي: رؤوس الأسهم) ، لتقييم تدفق العدلات ، في PBS و E. قولونية الأجنة المعرضة. (ب) يزداد متوسط عدد خلايا Ly6G + بشكل ملحوظ في أجنة الإشريكية القولونية . التكبير: 40x. شريط المقياس = 59.5 ميكرومتر. ن = 10 من 5 لترات لكل مجموعة. * P < 0.05. الاختصارات: Ly6G = مستضد الخلايا الليمفاوية 6 موضع مركب G6D. تم اقتباس هذا الرقم من Boyle et al.31. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 8: أمثلة على تلطيخ TUNEL و IBA1 و GFAP. (أ) تلطيخ TUNEL لموت الخلايا في دماغ الجرو بعد الولادة المعرض ل PBS أو الإشريكية القولونية. (ب) يزداد متوسط عدد خلايا TUNEL + في القشرة ، وقشرة الكمثري ، والكبسولة الخارجية ، والحصين ، والمهاد. (ج) الكيمياء المناعية IBA1 للدبقية الصغيرة في مجموعات PBS و E. قولونية . (د) يزداد مؤشر التشعب ، كمقياس لتنشيط الخلايا الدبقية الصغيرة ، في الكبسولة الخارجية والمخطط في الإشريكية القولونية الجراء. (ه) تلطيخ GFAP للخلايا النجمية ، (F) الذي يزداد في قشرة الكمثري والكبسولة الخارجية في الإشريكية القولونية الجراء. شريط المقياس = 59.5 ميكرومتر. الاختصارات: GFAP = بروتين حمضي ليفي دبقي ؛ TUNEL = ملصقات نهاية النيك deoxynucleotidyl transferase dUTP الطرفية ؛ بير = قشرة بيريفورم ؛ EC = كبسولة خارجية; Str = المخطط ؛ الورك = الحصين. ثال = المهاد. المجموع = جميع المناطق ؛ CA = كورنو الأموني. OLV = قيم اللمعان البصري. تحليلات الكيمياء المناعية: ن = 5-7 من 5 لترات لكل مجموعة. * P < 0.05 ، ** P < 0.01 ، *** P < 0.001 ، NS - غير مهم. تم اقتباس هذا الرقم من Boyle et al.31. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الشكل 9: مثال على تقييمات تلطيخ Nissl الإيجابية والسلبية والمورفولوجيا. (أ) تلطيخ Nissl لدماغ الجرو بعد الولادة لتقييم بنية الأنسجة وتشكلها. (ب) لا يوجد تأثير على عرض الدماغ ولكن (ج) يتم تقليل سمك القشرة في الجراء المعرضين للإشريكية القولونية. (د) لا يوجد فرق في حجم الحصين. التكبير: 1x. شريط المقياس = 1.5 مم. ن = 5-7 من 5 لترات لكل مجموعة. ** < 0.01. تم اقتباس هذا الرقم من Boyle et al.31. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
| الأجسام المضادة الأولية | التخفيف | الأجسام المضادة الثانوية / التخفيف | التخفيف |
| أرنب مضاد ل GFAP | 1:6000 | الماعز المضادة للأرانب | 1:100 |
| أرنب مضاد للIBA1 | 1:1000 | الماعز المضادة للفئران | 1:100 |
| ماوس مضاد ل Ly6G | 1:1000 | الماعز المضادة للأرانب | 1:100 |
الجدول 1: الأجسام المضادة للكيمياء المناعية.
| درج | الكاشف | الوقت (دقيقة) |
| 1 | وصمة عار NISSL | 10 |
| 2 | الماء المقطر العذب | 2 |
| 3 | الماء المقطر العذب | 2 |
| 4 | 70٪ EtOH | 2 |
| 5 | 90٪ EtOH | 2 |
| 6 | 96٪ EtOH | 2 |
| 7 | 96٪ EtOH مع 3-5 قطرات من حمض الخليك الجليدي | 2-5 (تحقق باستمرار) |
| 8 | 100٪ EtOH | 2 |
| 9 | إيزوبوبانول | 2 |
| 10 | الزيلين | 2 |
| 11 | الزيلين | 2 |
| 12 | الزيلين | 2 |
الجدول 2: إجراء Nissl.
هنا ، نصف تحريض نموذج فأر جديد للولادة المبكرة ومراضة حديثي الولادة عن طريق الصعود المهبلي البكتيري. اخترنا الإشريكية القولونية K1 لأنها سبب شائع للإتان الوليدي والتهاب السحايا وتنتقل عموديا من الأم إلى الجنين38،39،40. مفتاح نجاح هذا النموذج هو استخدام جل البلورونيك الحساس للحرارة ، والذي يمنع تسرب المعلق البكتيري من المهبل ، مما يسمح للعدوى بالتأسيس والصعود إلى الرحم. نظرا لأن هذا النموذج يستخدم البكتيريا الحية المشتقة من عزل تسمم الدم ، فمن الأهمية بمكان مراقبة السدود عن كثب27. إذا رفضت الحركة أو الأكل أو لا تهتم بصغارها (على سبيل المثال ، إهمال التعشيش والتغذية) ، فيجب التضحية بها بشكل إنساني على الفور.
في الغالب ، تتبدد الأعراض المصاحبة للعدوى في غضون 24 ساعة من الولادة. من الضروري أيضا أن تدرك أن الأنماط المصلية المختلفة للإشريكية القولونية وسلالات البكتيريا الأخرى سيكون لها تأثيرات متفاوتة على طول الحمل ، ومدى العدوى / الالتهاب ، ونتائج حديثي الولادة. نقترح إجراء تجارب الجرعة الأولية مع CFUs مختلفة عند استخدام أنماط مصلية بكتيرية جديدة / سلالات لتحديد الحد الأدنى من التركيز اللازم للنمط الظاهري المطلوب وتحديد نقاط نهاية إنسانية صارمة لمنع المعاناة. يجب توخي الحذر الشديد عند توصيل مسببات الأمراض الحية; السماح للأدبيات بتوجيه الاستخدام المناسب لهذه الكائنات الحية عند نمذجة العدوى الصاعدة.
سلالة الفأر مهمة أيضا ، حيث تختلف أجهزتها المناعية. على سبيل المثال ، لا يكون للتوقيت و CFUs المستخدمة في هذا النموذج نفس النتائج عند إجراؤها في الفئران C57BL / 6. اخترنا استخدام الفئران C57BL / 6 Tyrc-2J حيث أظهرت تجارب المسار الزمني عددا أكبر بكثير من العدوى في هذه السلالة مقارنة ب CD-1 و BALB / c و C57BL / 6. بالإضافة إلى ذلك ، هناك دليل على أن الفراء الأسود يروي إشارات الإضاءة الحيوية ، وهي نتيجة مفيدة قابلة للقياس في هذا النموذج29. قد يختلف يوم الحمل الأمثل للإعطاء البكتيري أيضا مع مسببات الأمراض وإجهاد الفئران. هناك عدم تجانس كبير في نماذج PTB قبل السريرية. لذلك ، من المهم مراعاة هذه المتغيرات من أجل تطوير نتائج قابلة للتكرار17.
اعتبار آخر هو طول الوقت الذي تتعرض فيه للتخدير. نظرا لأن التعرض المفرط أثناء الحمل يرتبط بالسمية العصبية لدى الجراء ، فمن الضروري الحفاظ على الوقت الذي يقضيه تحت التخدير إلى الحد الأدنى (على سبيل المثال ، 5 دقائق كحد أقصى) وتضمين الضوابط المعرضة لنفس البيئة ومعالجتها بمادة السيارة41،42،43. تشمل مجموعات التحكم الإضافية المفيدة لهذا النموذج الولادة غير المعالجة داخل المهبل من هلام البلورونيك فقط والتخدير فقط.
تستخدم الكيمياء المناعية على نطاق واسع كأداة تجريبية لتحديد البروتينات والخلايا المختلفة ، ويمكن استخدامها لتوصيف البنية والاتصال في الدماغ. هنا ، نصف كيفية تحليل الخلايا الرئيسية للجهاز العصبي المركزي المرتبطة بالالتهاب العصبي والإصابة العصبية. نقدم أيضا طرقا لتقييم موت الخلايا المبرمج الخلوي والبقع النسيجية المفيدة لقياس مورفولوجيا الدماغ والرئة. تبدأ الاعتبارات المهمة لضمان نجاح هذه البروتوكولات بالاستخدام الدقيق لقلم PAP. إذا لامس قلم PAP الأنسجة ، فسوف يفشل التلوين ولكن إذا كانت المعلمة عريضة جدا ، فقد تجف الأقسام طوال الليل. وبالمثل ، يجب أن تبقى غرفة الرطوبة رطبة لتجنب جفاف الأقسام.
عند إجراء تلطيخ Nissl ، فإن خطوة حمض الخليك الجليدي هي الأكثر أهمية ؛ يجب فحص الأقسام باستمرار. عندما تصبح الهياكل الرئيسية للدماغ مرئية ، يجب نقل الأقسام على الفور إلى EtOH لإيقاف رد الفعل. اخترنا تقييم القشرة والحصين ، حيث تم الإبلاغ عن انخفاض سمك القشرة وانخفاض حجم الحصين في الأطفال الخدج من البشر والنماذج الحيوانية الأخرى ولكن يمكن تقييم المناطق الأخرى لتغيرات المورفولوجيا44،45،46،47. يجب أيضا إيلاء اهتمام وثيق لتطوير تلطيخ DAB. يجب أن يكون هذا موقوتا وثابتا بين التجارب.
تحليل البيانات هو القيد الأكثر شيوعا للكيمياء المناعية بسبب صعوبة تحديد النتائج ، والتي غالبا ما تعتبر ذاتية. بينما يتم إجراء تحليل GFAP باستخدام قياسات اللمعان البصري بمساعدة الكمبيوتر ، يمكن أن يؤثر التلوين غير المتسق على هذه القياسات. بالإضافة إلى ذلك ، تتضمن تقييمات مورفولوجيا الدماغ والرئة قياسات يدوية يدوية تعتمد على حكم المراقب. لتجنب عدم الاتساق ، نكرر هذه التقييمات مرتين وفي فترة زمنية قصيرة. لتقليل أي تحيز بشكل أكبر ، من المهم أن يكون المقيم أعمى عن مجموعات المعالجة. يمكن أن يكون النشاط المناعي المنخفض أيضا عاملا مقيدا. قد يشير نقص الإشارة إلى أن المستضد المعني غائب أو قد يكون بسبب فشل البروتوكول. لمعالجة هذا الأمر ، نقوم بتضمين عينة من الأنسجة يمكن أن تكون بمثابة عنصر تحكم إيجابي حيثما أمكن ذلك ونكرر إجراء التلوين عندما نلاحظ إشارة منخفضة أو غائبة للتأكد من أن هذا لم يكن نتيجة لخطأ تجريبي.
بالإضافة إلى البروتوكولات الموضحة ، يمكن إجراء التحليلات المناعية لأنسجة الأم والجنين وحديثي الولادة بواسطة qPCR و ELISA. لقد لاحظنا زيادة مستويات mRNA والبروتين الالتهابي في المعرضة للعدوى25،31،48. نفترض أن علم الأمراض العصبية لحديثي الولادة الذي نوضحه من الناحية النسيجية يمكن أن يكون نتيجة لالتهاب دماغ الجنين والرئة والأمعاء25،31. تشمل تقييمات علم الأمراض العصبية الأخرى التي أجريناها بروتين المايلين الأساسي (MBP) للتحقيق في تكوين النخاع و NeuN لتلطيخ نوى الخلايا العصبية25،31. علاوة على ذلك ، يمكن تقييم علامات أخرى للعدلات والخلايا الدبقية الصغيرة لفهم النمط الظاهري وسلوك هذه الخلايا بشكل أفضل بعد التعرض للعدوى في الرحم49،50. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراء اختبارات سلوكية لتحديد التأثير طويل المدى على النسل.
هذا النموذج لا يخلو من القيود. على سبيل المثال ، نرى تباينا في علم الأمراض بين الفضلات وداخلها. قد يكون هذا نتيجة استخدام بكتيريا حية ، حيث لا يمكن السيطرة على انتشار العدوى. وبالتالي ، يختلف نمط ومدى العدوى الصاعدة إلى قرون الرحم وغالبا ما تكون غير متماثلة. قيد آخر هو إمراضية الإشريكية القولونية ، والتي يمكن أن تتسبب في بعض الأحيان في أن تصبح السدود مريضة جدا بحيث لا يمكن رعاية صغارها. الفئران ليست أيضا أفضل نموذج لإصابة الرئة ، بسبب تكوين الحويصلات الهوائية التي تحدث بعد الولادة ، وليس قبل الولادة ، كما هو الحال في البشر51. فشلنا في تضخيم أنسجة الرئة عندما تم جمع العينات ، مما قد يؤثر على نتائجنا. ومع ذلك ، فإن نتائجنا تتوافق مع التغييرات التي لوحظت في النماذج الحيوانية لاضطراب الشخصية الحدية لحديثي الولادة52،53.
يلخص هذا النموذج الحالة البشرية المفترضة حيث تصعد العدوى البكتيرية من المهبل إلى الرحم ، مما يحفز الولادة المبكرة. بعد نشرنا الأولي لهذا النموذج ، قام آخرون بتكرار أو إنتاج نماذج مماثلة ، مما يؤكد بشكل أكبر على قابلية التكاثر وأهمية هذه المنهجية19،54. بشكل حاسم ، يعرض هذا النموذج الأمراض الشائعة التي يعاني منها حديثي الولادة الخدج ، حيث فشلت النماذج الأخرى. قد يكون هذا بسبب استخدام سلالة بكتيرية مرتبطة على وجه التحديد بتعفن الدم عند حديثي الولادة. LPS ، الذي يستخدم بشكل شائع للحث على المخاض المبكر في النماذج الحيوانية ، قاتل للصغار ، لذلك لا يمكن قياس نتائج حديثي الولادة18. كافحت نماذج أخرى من العدوى الصاعدة أيضا من أجل إنتاج صغار على قيد الحياة أو في إظهار مراضة حديثي الولادة19،20،21،22،23،24،55،56. تعتبر النماذج الحيوانية ذات الصلة سريريا ، مثل تلك التي نصفها ، أساسية لفهم الفيزيولوجيا المرضية للولادة المبكرة ولتطوير تدخلات مبتكرة من شأنها تحسين نتائج حديثي الولادة.
ليس لدى المؤلفين إفصاحات ذات صلة.
الإشريكية القولونية تم إهداء K1 A192PP-luxABCDE من قبل البروفيسور بيتر تايلور ، كلية لندن الجامعية. تم إنشاء الشكل 1 والشكل 3 في عام BioRender.com. تم دعم هذا البحث من قبل زمالة التطوير الوظيفي للأبحاث السريرية Wellcome 222970 / Z / 21 / Z (NS) ، ومنحة Action Medical Research و Borne GN2647 (NS و S.N.W. و DP) ؛ ومنحة رفاهية المرأة RG2365 (A.K.B. ، N.S. ، M.H. ، S.N.W. ، و DP).
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| مضاد GFAP، أيها الأرنب | تقنيات أجيلينت | Z033429-2 | |
| Anti-IBA1، rabbit | واكو | 019-19741 | |
| Anti-Ly6G، فأرة | بيو ليجند | 127601 | |
| كاميرا AVT-Horn 184 3CCD | سوني | ||
| بيوتين-16-DUTP | ميرك | 11093070910 | |
| أغطية الزجاج البوروسيليكات المستطيلة | فيشر ساينتفيك | 12363128 | |
| أسيتات كريسيل بنفش | ثيرموفيشر ساينتيفيك | 405760100 | |
| كريوستات CM1900 | لايكا | ||
| كوفيت زجاجي | ميرك | BR472700 | |
| ديامينوبنزيدين (DAB) | جينيرون | 40480004-3 | |
| ملقط تشريح، من الفولاذ المقاوم للصدأ، 10 سم، مسنن، منحني | شركة وورلد بريسيجن إنسترومنتس المحدودة | 15915 | |
| ملقط تشريح، من الفولاذ المقاوم للصدأ، 10 سم، مسنن، مستقيم | شركة وورلد بريسيجن إنسترومنتس المحدودة | 15914 | |
| مقص تشريح، طوله 10 سم، مستقيم | شركة وورلد بريسيجن إنسترومنتس المحدودة | 14393 | |
| DPX | ميرك | 100579 | |
| إيوسين | سيغما-ألدرتش | HT110116 | |
| محلول الفورمالديهايد 4٪ مخزن | ميرك | 100496 | |
| الجسم المضاد IgG من نوع الماعز المضاد للأرانب (H+L)، بيوتينيل | مختبرات فيكتور | BP-9100-50 | |
| الأجسام المضادة IgG المضادة للماعز المضادة للفئران (H+L)، بيوتينيل | مختبرات فيكتور | BA-9400-1.5 | |
| GraphPad Prism v.8 | برنامج جراف باد | ||
| H2O2 | سيغما-ألدرتش | 7722-84-1 | |
| الهيماتوكسيلين | سيغما-ألدرتش | MHS16 | |
| ImageJ | المعاهد الوطنية للصحة | ||
| الإيزوفلوران (IsoFlo) | زويتيس | 50019100 | |
| نظام التصوير في الجسم الحي IVIS Lumina II/برنامج الصور الحية | بيركين إلمر / ريفيتي | ||
| الميكروسلايدات | VWR | ISO8037/I | |
| Optimas 6.51 | شركة ميديا سايبرنيتيكس | ||
| بارافورمالديهايد | سيغما-ألدرتش | 158127 | |
| محلول ملحي مخزن بالفوسفات (PBS) | ثيرمو فيشر ساينتفيك (لايف تكنولوجيز) | 14190094 | |
| Pluronic F-127 | سيغما-ألدرتش | P2443 | |
| الكينين | مستلزمات المختبرات العلمية | س0132 | |
| قلم مسحة العين الحاجز الكاره للماء من ReadyProbes | ثيرمو فيشر ساينتفيك | R3777 | |
| هيدروكسيد الصوديوم | هانيويل | S8045 | |
| فوسفات الصوديوم أحادي الأساس اللامائي | فيشر ساينتفيك | BP329-1 | |
| سكروز | ميرك | S9378 | |
| Terminal transferase | ميرك | 3333574001 | |
| مجموعة VECTASTEIN ABC-HRP من نوع بيروكسيداز | مختبرات فيكتور | PK-4000 | |
| زيلين (درجة نسيجية) | سيغما-ألدرتش | 534056 |