本研究介绍了一种专门设计用于模拟子宫内膜异位囊肿(一种具有重要临床意义的子宫内膜异位症亚型)的新型小鼠模型。该模型采用C57BL/6J小鼠,旨在阐明与子宫内膜异位囊肿相关不孕的病理生理机制,为填补生殖医学领域当前的知识空白提供一种优化的研究工具。
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本研究介绍了一种专门设计用于模拟子宫内膜异位囊肿(一种具有重要临床意义的子宫内膜异位症亚型)的新型小鼠模型。该模型采用C57BL/6J小鼠,旨在阐明与子宫内膜异位囊肿相关不孕的病理生理机制,为填补生殖医学领域当前的知识空白提供一种优化的研究工具。
子宫内膜异位囊肿(OMA)是子宫内膜异位症的一种亚型,其特征是在卵巢中形成子宫内膜异位囊肿,影响约17%-44%被诊断为子宫内膜异位症的患者。患有OMA的女性常伴有生育力下降,但OMA相关不孕的具体机制尚不明确。值得注意的是,现有的动物模型主要模拟腹膜浅层子宫内膜异位症(SUP)和深部浸润型子宫内膜异位症(DIE),在针对OMA的研究方面存在显著空白。为弥补这一知识缺口,本文介绍了一种开创性的模拟OMA的小鼠模型,并全面描述了该模型所采用的技术与操作流程。该模型成功率高达83%,且具有卵巢病变特异性,在深化对OMA尤其是其不孕机制的理解方面具有重要意义。该模型为开展针对OMA相关生育障碍的定向研究提供了有价值的平台,有望推动生殖医学领域在诊断和治疗策略方面的进步。
子宫内膜异位囊肿(OMA)是子宫内膜异位症中最主要的亚型,在约17-44%的子宫内膜异位症患者中可观察到1,2。其特征是在卵巢内形成子宫内膜异位囊肿。这些囊肿俗称"巧克力囊肿",因其特有的深棕色、焦油样质地而得名3。除OMA外,子宫内膜异位症还可表现为腹膜表浅型子宫内膜异位症(SUP)和深部浸润型子宫内膜异位症(DIE)。SUP指发生于腹膜表面的病灶,而DIE指病灶浸润深度超过腹膜表面下5 mm的类型4。这些子宫内膜异位症亚型在病灶位置、形态和浸润深度上的异质性,导致了临床症状的多样性及疾病严重程度的差异5,6。OMA尤其与更严重的子宫内膜异位症分期相关,并且与不孕、盆腔粘连以及卵巢癌风险升高有关1,7,8,9。
子宫内膜异位症,尤其是卵巢子宫内膜异位囊肿(OMA),与不孕症的关联是一个备受关注的临床问题。在不孕女性中,子宫内膜异位症的患病率为25-50%,而被诊断为子宫内膜异位症的女性中有30-50%存在不孕问题10,11,12,13,14。尽管与OMA相关的不孕机制尚不明确,但已有若干假说提出。一种观点认为,子宫内膜异位症可导致慢性炎症状态,从而干扰正常的卵巢功能并损害卵母细胞质量15,16;另一种观点则提出,卵巢卵泡液中存在异常的铁过载,这可能与卵母细胞成熟障碍相关14。其他研究还涉及激素调节紊乱17、卵母细胞质量下降18以及胚胎发育异常19等问题。
从历史上看,啮齿类动物模型在加深我们对子宫内膜异位症的理解方面发挥了关键作用,尤其是在研究其病理学特征、对生育力的影响以及疼痛机制方面20,21,22,23。啮齿类动物,特别是大鼠和小鼠,已被广泛用作动物模型,以探索该疾病的因果关系、潜在机制、可能的诊断技术以及治疗干预手段22,24,25,26。需要认识到的是,所有动物模型都有其特定的用途和局限性。选择何种模型取决于所要测量或研究的具体结果或方面27。例如,一项大鼠模型研究表明,压力可能加剧子宫内膜异位症的表现,并影响炎症相关参数,从而为了解该疾病的潜在诱因提供了线索28。
在子宫内膜异位症研究中,有多种啮齿类动物模型被采用。其中一种常用的方法是同源模型,即将啮齿类动物的子宫组织移植到同种动物的腹腔或肠系膜血管中29。该模型在免疫功能完整性和适用于长期研究方面具有优势30。然而,由于移植的异位小鼠子宫组织与人类子宫内膜异位病灶的特征存在部分差异,该模型也存在局限性31。另一种方法是异源模型,即将人类子宫内膜活检组织植入免疫抑制的小鼠体内32。该模型可利用人类异位子宫内膜作为供体组织来形成病灶,具有良好的建构效度32。然而,该模型依赖于免疫抑制小鼠作为受体,因而难以全面评估疾病发病机制中涉及的免疫反应33。尽管如此,必须指出的是,现有模型主要侧重于模拟泛化的子宫内膜异位症(SUP),未能充分反映卵巢型子宫内膜异位囊肿(OMA)和深部浸润型子宫内膜异位症(DIE)的独特特征34。目前,针对DIE的特异性模型极为缺乏,仅有少数模型存在,其中包括Yan等人近期建立的一种啮齿类动物模型35。这种稀缺性凸显了进一步研究和开发能够准确再现DIE特有特征的动物模型的迫切需求。此外,我们对OMA的理解,尤其是其与生育力之间复杂关系的认识,仍然十分有限26,36。
针对现有挑战,本文提出了一种新型的同源小鼠模型,旨在特异性模拟卵巢子宫内膜异位症(OMA)。该模型旨在深入揭示OMA相关不孕症的病理机制,从而填补生殖医学这一关键领域中的知识空白。简言之,本研究选用C57BL/6J小鼠,因其具有类似人类的生殖特征。在完成动情周期同步后,将供体小鼠的子宫组织剪碎,并以1:2的比例移植至受体小鼠的卵巢囊中。经过4周的观察期后,通过形态学和组织学检查对卵巢病灶进行评估,以确认OMA的存在并分析相关的卵泡闭锁情况。该模型的成功率达83%,为OMA研究提供了可靠的实验平台,尤其强调卵巢局部病灶的形成,便于开展针对性研究。
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本研究中进行的所有实验程序均经香港中文大学伦理委员会批准,并根据编号为21-203-MIS_[C]的协议进行监管。
1. 动物适应性饲养与筛选
2. 子宫内膜异位囊肿模型的建立
注意:在模型建立过程中,仅选择处于动情期的小鼠作为供体和受体小鼠。对一只小鼠进行实验时,应确保其不在其他小鼠的视线范围内,并且在其完全恢复之前不得重新放回其他动物群体中。模型构建的示意图见图1。
3. 模型验证
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OMA 成功建立
在接受移植方案的 12 只小鼠中,有 10 只在大体解剖和组织学水平上均表现出典型的 OMA 病变,成功率为 83%。大体检查发现卵巢表面附着充满液体的病灶,类似于临床 OMA 的表现形式(图 2)。如 图 3 所示,组织病理学观察证实异位子宫内膜组织已成功植入。此外,子宫内膜异位病灶的浸润导致邻近植入部位的卵泡发生广泛闭锁,表明其对卵巢微环境产生了干扰。
模型特异性
该模型对卵巢子宫内膜异位症具有特异性,这是其有效性的重要基础。经过全面检查,在任何其他盆腔或腹腔器官中均未发现额外的子宫内膜异位病灶,这凸显了该模型的精确性及其作为研究子宫内膜异位囊肿及相关不孕症的可靠工具的潜力。
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卵巢子宫内膜异位症(OMA)在全球女性中的高发率凸显了一个重要的健康问题38。除了子宫内膜异位症的一般症状外,OMA 还带来额外的生育挑战,包括严重的盆腔疼痛、卵巢扭转的风险以及其他显著的临床影响39,40。尽管目前对 OMA 的发病机制和疾病进展的认识仍 largely 不明确,这一知识空白不仅阻碍了靶向治疗策略的制定,也导致许多女性持续接受疗效欠佳的治疗并反复出现症状。现代许多女性选择推迟生育,进一步加剧了与 OMA 相关的生育力担忧,因此更迫切需要全面理解并深入应对该病的病理生理机制。
从历史上看,阻碍我们深入理解卵巢子宫内膜异位症(OMA)的最重要障碍之一,是缺乏一个坚定且准确的动物模型。尽管过去已探索过多种模型,但这些模型往往难以准确再现OMA的特异性,或因在卵巢以外的器官中形成病灶而引入额外的混杂因素41。为此,我们开发了一种小鼠模型,以模拟OMA并加深对该疾...
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作者声明无利益冲突。
本研究由香港特别行政区政府研究资助局资助的主题研究计划(T13-602/21-N)资助。
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| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 1 cc 注射器配 25 G 针头 | BD Biosciences | 301320 | |
| 10 mm 细胞培养皿 | FALCON | 353001 | |
| 10% 缓冲福尔马林 | Fisher Scientific | SF100-4 | |
| 10x 磷酸盐缓冲液 (PBS) 缓冲液 | Fisher Scientific | AM9625 | |
| 30 G 针头 | BD Biosciences | 305107 | |
| 5-0 黑色编织丝线不可吸收缝线 | Ethicon Inc. | W500H | |
| 70% 乙醇 | |||
| 粘附性显微镜载玻片 | Marienfeld | 810401 | |
| 布托啡诺注射液 | Med-Vet International | RXBUPRENOR5 | |
| 双头棉签 | SANYO Co., LTD. | HUBY-340 | |
| 精细镊子 | Fine Science Tools | 11254-20 | |
| 氯胺酮 | Alfasan International b.v | 2203095-08 | |
| 微量离心管 | Corning | MCT-150-C | |
| 持针器 | Excelta Corporation | 2827-NH-35-SE-ND | |
| 眼科软膏 | Major Pharmaceuticals | 10033691 | |
| 过碘酸希夫 (PAS) 染色试剂盒 | Abcam | Ab150680 | |
| 无粉无菌手套 | Fisher Scientific | 19020558 | |
| 组织处理/包埋盒 | Fisher Scientific | 15-197-700A | |
| 3 号手术刀片 | Fisher Scientific | 22-079-657 | |
| 小型锯齿状半弯镊 | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-5135 | |
| 小型手术剪 | Roboz Surgical Instruments Co. | RS-5850 | |
| 标准光学显微镜 | 用于评估阴道细胞学涂片和组织学分析。 | ||
| 10 号钢制手术刀片 | B.Braun | BB510 | |
| 无菌纱布 | MEDICOM | HMWS 077 | |
| 灭菌耐热玻璃培养皿 | Corning | 70160-101 | |
| 温控电热垫 | |||
| VICRYL RAPIDE(聚乳酸-乙醇酸共聚物910)可吸收缝线 | Ethicon Inc. | W9918 | |
| 赛拉嗪 | Alfasan International b.v | 2110333-10 |
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