小鼠手术性子宫损伤模型及其后续妊娠结局

摘要

本方案描述了一种在小鼠模型中诱导子宫损伤的方法，并在随后的妊娠过程中进行下游分析。

摘要

剖宫产及其他手术（如扩张和刮宫术、子宫肌瘤切除术等）引起的子宫损伤可导致后续妊娠出现多种并发症，包括前置胎盘、胎盘植入谱系障碍（PAS）、剖宫产瘢痕妊娠以及子宫破裂。在美国，剖宫产约占分娩总数的30%，且其发生率预计将继续上升。因此，深入理解与损伤相关的妊娠疾病的发生机制，并建立可用于测试潜在干预措施的实验平台至关重要。为实现上述目标，迫切需要建立子宫损伤的动物模型，特别是能够反映损伤对后续宫内妊娠结局影响的模型。本实验方案介绍了一种在实验小鼠（Mus musculus）中建立机械性诱导子宫损伤的新颖外科手术方法。文中详细演示了术前准备、子宫损伤的诱导操作以及术后恢复流程，并提供了对非妊娠和妊娠小鼠进行后续解剖的附加信息。总体而言，通过系统描述在活体（in vivo）模型中诱导子宫损伤的一系列操作步骤，本方案为研究子宫伤口愈合过程中的分子与细胞事件及其对后续妊娠的影响提供了一种可行且可操作的技术方法。

引言

尽管在美国每3次分娩中就有1次是通过剖宫产进行的 通过 剖宫产（剖宫产术），关于子宫如何愈合以及受损子宫如何导致后续妊娠并发症，目前所知甚少^{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13}这些并发症包括子宫破裂、前置胎盘、胎盘植入综合征（PAS）和剖宫产瘢痕妊娠，总体影响约2.5%有1次或多次剖宫产史的患者。^1,2<....

方案

本方案中演示的所有操作均已获得加州大学戴维斯分校机构动物护理和使用委员会（IACUC）的批准（IACUC方案编号#23985）。本方案所述操作通常在7至10周龄、体重19至25克的C3H品系雌性小鼠上进行，但根据研究者的具体研究问题，该方案也适用于其他品系、年龄和体重的雌性小鼠。手术前应监测动物状况，确保仅使用健康、无损伤或痛苦迹象的动物进行实验。所用试剂与设备的详细信息列于下文 材料表.

1. 手术区域的准备

1. 手术前一天，将所有手术器械（精细镊子（#5 或 #55）、持针器、弯角虹膜剪和已装入钉夹的皮肤缝合钉施加器）放入灭菌袋中，并进行高压灭菌。
2. 若使用注射用麻醉剂，需配制工作液，其中包含10 mg/mL氯胺酮和1 mg/mL赛拉嗪，溶于0.9%氯化钠生理盐水。
   注意：也可使用异氟烷进行麻醉 通过 鼻罩给药是一种可接受的麻醉方式⁴⁰.
3. 手术开始前，立即穿戴个人防护装备（PPE）：实验服、手术帽、外科口罩和手套。
4. 准备术前操作区域。
   注意：可使用一个铺有纸巾的吸水性实验台垫，并准备一个动物笼具，用于动物在手术前麻醉后的休息。在动物笼具内铺上纸巾，并将其放置在术前准备台垫旁。
5. 将指定用于手术的动物置于已去皮的塑料烧杯....

结果

使用氯胺酮/赛拉嗪作为麻醉剂进行手术后，动物通常在约1小时内部分恢复活动能力，并在约4-6小时内完全恢复活动能力。异氟烷麻醉的恢复通常在数分钟内发生。任何可能出现的并发症，如伤口裂开或疼痛，通常在手术后1-3天内显现。在皮肤切口愈合且皮肤夹即将拆除之前，应每天进行动物福利检查，以监测疼痛或并发症情况。

可在手术后的不同时间点处死动物，以评估子宫伤口愈合情况。例如，图10A展示了损伤后3天的子宫损伤情况，而图10B展示了损伤后1个月的子宫损伤情况，此时宏观瘢痕迹象极轻微。可根据需要检测其他参数，包括在手术期间或术后给予药物处理、额外的损伤循环，或在动物不同年龄阶段进行手术。为研究子宫损伤对胚胎着床和发育的影响，可对动物进行交配或胚胎移植。图中展示了子宫损伤导致的不良发育后果示例，如宫内出血和胚胎吸收（图10C），以及胚胎间距异常（图10D

讨论

剖宫产占美国分娩总数的约33%，在巴西和埃及等国家则高达55%–65%^12,52，然而目前对子宫在损伤后的愈合过程以及这些损伤如何影响后续妊娠仍知之甚少。尽管既往剖宫产是胎盘植入谱系障碍（placenta accreta spectrum, PAS） 和前置胎盘等妊娠并发症的主要风险因素，但这些 并发症的发生机制尚不明确^3,6,14,17。随着剖宫产率持续上升，迫切需要深入了解相关疾病机制，并建立用于开发新型诊断方法和治疗手段的研究平台。然而，目前可用于子宫损伤研究的动物模型仍然有限^25,31,

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
注射用0.9%氯化钠，无菌	Fresenius Kabi	63323-186-10
25G × 5/8英寸 BD PrecisionGlide™ 针头	BD	305122
70%乙醇	Fisher Scientific	BP82031GAL
可吸收4-0薇乔缝线	Ethicon	J214
动物笼具	VWR	10712-110 和 10715-323	研究人员所在动物设施提供的笼具亦可接受
动物耳标打孔器	Fisher Scientific	13-812-201
AutoClip伤口闭合系统	Fine Science Tools	12020-00
U-100胰岛素注射器	Fisher Scientific	14-826-79	BD品牌
碘伏消毒棉签	Medline	MDS093901
缓释布托啡诺，1.3 mg/mL（Ethiqa XR）	Fidelis Pharmaceuticals	099114	其他缓释型布托啡诺或盐酸布托啡诺亦可接受
卡洛芬（RIMADYL）50 mg/mL	Zoetis	RIM-00284R1
弯头虹膜剪	World Precision Instruments	501759G
干式玻璃珠手术器械灭菌器	VWR INTERNATIONAL	75999-324
干式玻璃珠补充料	VWR INTERNATIONAL	75999-332
雌性小鼠，通常为8至12周龄，例如C3H品系	Charles River	025
精细剪刀——弯头，10.5 cm	Fine Science Tools	14370-23
毛发修剪器	Fisher Scientific	50-195-4544
Glad Press ‘n Seal 密封袋	Fisher Scientific	NC1089054
丁腈手套	Fisher Scientific	19-130-1597C
无菌蒸馏水（H2O）	Fine Science Tools	15230170
手术用照明灯	AmScope	HL150-AY
氯胺酮，100 mg/mL（Zetamine）	Dechra	501072
实验服	Uline	S-15376W-50
光学显微镜	Fisher Scientific	S13039
粘毛滚筒	Fisher Scientific	17-018-329
Nair脱毛膏	Target	049-06-3304
持针器	Fine Science Tools	12500-12
纸巾	Scott	1804
培养皿	Fisher Scientific	08-757-100
磷酸盐缓冲液（PBS）	Thermo Fisher Scientific	10010023
塑料烧杯	Thermo Fisher Scientific	12010250
带弯头探针探测器	Fisher Scientific	08-995
Fisherbrand™ 即封式灭菌袋，9 cm（宽）× 13.3 cm（高）	Fisher Scientific	181250
Fisherbrand™ 即封式灭菌袋，9 cm（宽）× 23 cm（高）	Fisher Scientific	181251
精细镊子，#5	Fine Science Tools	11254-20
精细镊子，#55	Fine Science Tools	11295-51
电子天平	Fisher Scientific	S93805
手术剪	Fine Science Tools	14060-09
喷雾瓶	Fisher Scientific	S413505P
无菌酒精消毒棉片	Fisher Scientific	22-363-750
无菌眼科兽用软膏	Puralube	PH-PURALUBE-VET
用于涂抹眼膏的无菌棉签	Fisher Scientific	18-366-472
灭菌袋	Fisher Scientific	19-910-673
手术单	Fisher Scientific	50-209-1792
手术帽	Uline	S-10480BLU
外科口罩	Fisher Scientific	18-048-010
Thomas Scientific吸水实验台垫，尺寸16.5 × 23英寸/42 × 58厘米	Fisher Scientific	NC1588452
带全地板加热功能的加热/麻醉诱导舱	Fisher Scientific	14-370-302
伤口夹补充装	Fine Science Tools	12022-09
100 mg/mL赛拉嗪	Dechra	Rompun 100 mg/mL Xylazine