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方法文章

一种改良的小鼠多囊卵巢综合征诱导技术

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DOI:

10.3791/66637

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2024年7月5日

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* These authors contributed equally

本文内容

摘要

本方案介绍了一种通过微型泵控释来曲唑在小鼠中诱导多囊卵巢综合征(PCOS)模型的技术。在充分麻醉条件下,将微型泵皮下植入小鼠体内,经过微型泵一定时间的释放后,成功诱导出小鼠PCOS模型。

摘要

多囊卵巢综合征(PCOS)是导致女性不孕的主要原因之一。动物模型被广泛用于研究PCOS的病因机制及相关药物开发。来曲唑诱导的小鼠模型能够复制PCOS患者的代谢和生殖表型。传统的PCOS小鼠来曲唑给药方法需要在一定时期内每日给药,操作繁琐且可能对小鼠造成显著应激。本研究描述了一种通过植入可控释以来曲唑的微型泵来诱导小鼠PCOS的简便有效方法。研究人员制备了一种可稳定、持续释放定量来曲唑的微型泵,并在麻醉条件下将其皮下植入小鼠体内。本研究表明,植入来曲唑微型泵后,小鼠模型成功模拟了PCOS的特征。本研究中所用材料与设备在大多数实验室中均易于获取,无需特殊定制。综上所述,本文提供了一种独特且易于操作的小鼠PCOS诱导方法。

引言

多囊卵巢综合征(PCOS)是育龄女性中最常见的疾病之一1。全球多达18%的女性受其影响,是全球女性不孕的主要原因2,3。PCOS 的特征是一系列相互关联的生殖异常,包括促性腺激素分泌紊乱、慢性无排卵、雄激素生成增加以及多囊卵巢形态4。除了妇科疾病外,PCOS 还会增加心血管疾病的风险5,6。尽管已有数十年的研究,PCOS 的病因仍不明确7,8。

为了更深入地了解多囊卵巢综合征(PCOS)的发病机制并开发新的治疗方法,建立能够紧密模拟人类生理状态的动物模型具有重要意义9。目前报道的PCOS啮齿类动物模型包括通过睾酮、来曲唑和戊酸雌二醇等处理诱导的模型。睾酮可引起高雄激素血症,在大鼠中更常被用作PCOS诱导剂10。脱氢表雄酮(DHEA)已被用于在啮齿类动物中诱导PCOS,可升高睾酮水平、黄体生成素/卵泡刺激素(LH/FSH)比值,并导致动情周期....

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方案

本研究中的所有动物实验方案均经批准 动物伦理委员会 复旦大学的4周龄雌性C57BL/6J小鼠被用于本研究。本研究中所用动物、试剂和设备的详细信息列于下文 材料表.

1. 微量泵的准备

  1. 取原包装瓶中储存的来曲唑粉末(50 mg),将装有粉末的瓶子在室温下以 300 × g 离心 5 秒,然后打开瓶盖。
  2. 用移液器缓慢加入 625 µL 二甲基亚砜(DMSO)至来曲唑粉末中,充分混匀,得到浓度为 8 mg/100 µL 的储备液,总体积为 625 µL。
    注意:若使用不同包装规格的来曲唑粉末,请预先计算所需 DMSO 体积以配制相应储备液。 来曲唑粉末、DMSO 及其他相关化合物必须为无菌级。移液器吸头、离心管及其他相关物品在使用前应为无菌或已灭菌状态。
  3. 根据实验设计确定所需小鼠数量。
  4. 根据所需小鼠数量,用移液器吸取所需的来曲唑储备液总量,缓慢注入离心管中。
    注意:本实验选用 4 周龄小鼠进行为期 8 周的暴露处理,以建立多囊卵巢综合征(PCOS)小鼠模型。每只小鼠总给药剂量为 8 mg,需连续植入两个缓释泵(每个泵释放 4 周),即每个泵给药 4 mg/4 周。如步骤 1.2 所述,来曲唑储备液浓度为 8 mg/100 µL。根据以下计算,每个泵需 50 ....

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结果

实验方案及部分关键步骤见图1和图2。血清睾酮水平显示在图3A中。来曲唑微型泵处理的小鼠(以下简称LTZ小鼠)血清睾酮水平显著高于雌性对照小鼠。同时,卵巢组织学分析显示,LTZ小鼠出现多囊卵巢,并且黄体数量显著减少(图3B、C),提示无排卵。此外,与雌性对照小鼠相比,LTZ小鼠表现出显著的动情周期紊乱(图3D)。体重评估结果显示,LTZ小鼠体重高于对照小鼠(图3E)。葡萄糖耐量试验结果及AUC计算表明,与对照小鼠相比,LTZ小鼠出现葡萄糖耐受不良(图3F、G)。血清脂质检测显示,LTZ小鼠的血清脂质谱较对照小鼠发生改变(

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讨论

本报告展示了一种使用易得材料在小鼠中诱导多囊卵巢综合征(PCOS)的简单方案。小鼠PCOS模型对于探索PCOS的发病机制及药物筛选至关重要26。在现有的多种小鼠PCOS建模方法中,来曲唑诱导法是最常用的方法之一。来曲唑可通过抑制睾酮向雌二醇的转化或促进睾酮合成,从而建立并维持高雄激素状态27。来曲唑诱导的小鼠模型在代谢和生殖特征方面与PCOS患者具有相似性28。然而,传统的小鼠来曲唑处理方法需要连续21天或更长时间每日口服给药或注射29,30。长期、定时的给药过程耗时且劳动密集,反复给药对小鼠造成显著应激,可能引入影响模型结果的非实验性干扰因素23,31。尽管部分大鼠和小鼠PCOS研究已采用可植入的来曲唑缓释丸28<.......

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披露

作者无任何利益冲突需要披露。

致谢

本研究获得以下基金资助:中国国家重点研发计划(项目号 2021YFC2700701)、国家自然科学基金(项目号 82088102、82071731、82171613、8227034、81601238)、中国医学科学院医学与健康科技创新工程(项目号 2019-I2M-5-064)、上海市科学技术委员会(项目号 21Y11907600)、上海市卫生健康委员会和计划生育委员会(项目号 20215Y0216)、上海市卫生健康委员会协同创新项目(项目号 2020CXJQ01)、上海医院发展中心临床研究计划(项目号 SHDC2020CR1008A)、上海市妇科疾病临床研究中心(项目号 22MC1940200)、上海市泌尿系统疾病研究中⼼(项目号 2022ZZ01012)、上海市生殖与发育前沿科学研究基地、衢州市科学技术局(项目号 2022K54)、浙江大学教育部生殖遗传重点实验室开放基金项目(项目号 KY2022035)以及广东省医学科学院开放基金项目(项目号 YKY-KF202202)。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
注射器Bofeng BiotechBD3008411ML(无菌)
离心管Biological Hope1850-K15ML(无菌)
移液器Eppendorf3123000268-A100μL-1000μL(无菌)
移液器TopPette701010100810μL-100μL(无菌)
来曲唑粉末SigmaL6545-50MG主要作用药物(无菌)
PEG(聚乙二醇)SolarbioP8250用于溶解(无菌)
无菌生理盐水溶液BiosharpBL158A微型泵储存
渗透泵ALZET1004来曲唑储存与缓释(无菌)
二甲基亚砜BiosharpBS087用于溶解(无菌)
小动物麻醉机RWD R500IP用于麻醉
异氟烷 RWD20071302用于麻醉
止血钳BiosharpBS-HF-S-125手术器械
剪刀BiosharpBS-SOR-S-100P手术器械
持针器ShangHaiJZJ32010手术器械
镊子RWD F12028手术器械
缝合针与4-0可吸收缝线JINGHUANCR413手术器械
聚维酮碘棉签SingleLadyGB26368-2010皮肤消毒
脱毛膏ZIKER BIOTECHNOLOGYZK-L2701 实验动物脱毛剂
丁腈手套BiosharpBC040-L用于无菌操作
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C57BL/6J 小鼠上海模型生物中心N/A年龄:4周
宠物眼润滑剂BAITESHF021153用于小鼠眼部润滑
美洛昔康注射液MEIDAJIAR21064-21用于小鼠镇痛(无菌)

参考文献

  1. Dapas, M., Dunaif, A. Deconstructing a syndrome: Genomic insights into PCOS causal mechanisms and classification. Endocr Rev. 43 (6), 927-965 (2022).
  2. Teede, H., et al. Anti-müllerian hormone in PCOS: A review informing intern....

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