2012年6月7日
本文演示了在大鼠和小鼠中进行卵巢切除术,以及通过硅胶胶囊和口服 Nutella 补充 17β-雌二醇的方法。
本实验的总体目标是对雌性大鼠和小鼠体内通常波动的血清雌激素浓度实现严格控制。首先通过背侧入路切除卵巢,随后制备硅胶弹性胶囊和Nutella混合物。
最后,将胶囊植入皮下,或将Nutella混合物经口给予。最终,可通过放射免疫分析获得结果,分别显示胶囊法和Nutella法对应的血清17β雌二醇浓度保持稳定或出现波动。与现有的缓释颗粒等方法相比,这些技术的主要优势在于已被证实可在较长时间内产生生理浓度的雌二醇。
该方法有助于回答雌激素研究领域中的一些关键问题,例如不同给药途径、给药部位和剂量之间的效应差异。在对动物进行麻醉后,将其俯卧位放置于连接直肠温度计的加热板上。在动物颈部侧面皮下注射IGEL,以缓解术后不适。
在髂前上棘前方4厘米×4厘米区域,以生理盐水配制每千克体重5毫克的IL进行给药。随后用消毒剂对该区域进行消毒,并覆盖带有4厘米×4厘米开口的手术巾。沿中线做2至3厘米长的切口,从中线旁开1厘米处钝性分离皮肤与下方深筋膜。
在筋膜上再做一个切口。然后尽可能浅表地在此筋膜下方进行钝性分离,直至进入腹腔。用镊子夹住腹腔内包裹卵巢的脂肪组织,轻轻将其拉出。
识别卵巢,并在距此结构近端0.5至1厘米处结扎子宫角及血管。切除卵巢及结扎的脂肪组织,将剩余组织放回腹腔内。
在对侧筋膜上再做一个切口,摘除另一侧卵巢。缝合伤口,如果不需要立即给予17β-雌二醇,则让动物从麻醉中苏醒。
术后将动物置于加热笼中至少两小时。术后最初几天单独饲养大鼠。术后24小时皮下注射。
使用学士管胶囊通过皮下注射给予动物每公斤体重5毫克的17β-雌二醇。将所需剂量充分混匀于芝麻油中。用镊子剪取3厘米长的学士管,并准备5毫米长的木制涂药棒作为封堵材料。
在注射17β-雌二醇芝麻油溶液之前,将一个木塞压入学术胶囊中。为填满整个长度,用另一个木塞轻轻封住学术胶囊的开口端。将胶囊在剩余的17β-雌二醇溶液中孵育过夜,然后再进行植入。
缝合切口后,剃除并消毒大鼠颈部背侧一块2厘米×2厘米的区域。做一条1厘米长的切口,横向并钝性分离皮下组织。分离出一个皮下囊袋,为胶囊留出充足的空间。
擦净学术胶囊,然后轻轻将其通过切口插入。接着用缝线闭合切口。确保胶囊对皮肤的牵拉尽可能小,尤其是伤口周围区域。
为了使用坚果酱Nutella作为雌激素给药介质,需先将17β-雌二醇充分溶解于芝麻油中,然后将该芝麻油与坚果酱混合。在实验开始前五天,制备不含17β-雌二醇的安慰剂坚果酱。在第1至第3天训练大鼠食用不含激素的坚果酱。
在第四天和第五天以分组形式对动物进行训练。在整个实验过程中,将坚果乳剂喂给单独饲养在笼子中的动物。当给予动物坚果乳剂生理盐水时,应将它们分别放置在不同的笼子中。
当前方法旨在重现的17β雌二醇浓度在大鼠中约为每毫升5至140皮克,在小鼠中约为每毫升5至35皮克。如图所示,当给予300克重的雌性Sprague Dawley大鼠时。
皮下植入的弹性胶囊可使17β雌二醇血清浓度从第2天的约40皮克/毫升缓慢下降至第35天的10皮克/毫升。然而,当向25克重的雌性C57黑六小鼠给予胶囊后,给药后立即出现血清浓度峰值,约为1000皮克/毫升,随后在8小时内迅速下降至生理范围。
通过将300克营养奶油给予大鼠,血清浓度从第2天的约90皮克/毫升缓慢下降至第35天的25皮克/毫升。小鼠体内17β雌二醇的生理水平每日在10至70皮克/毫升之间波动。
17β-雌二醇水平在每毫升20至120皮克之间波动。一旦掌握,如果操作得当,摘除术和胶囊植入技术可在10分钟内完成。在进行该操作时,重要的是要牢记严格遵守卫生规范。
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本研究展示了一种通过卵巢切除术及后续激素替代来控制雌性大鼠和小鼠血清雌激素浓度的方法。该技术采用硅胶胶囊和口服Nutella混合物,以维持稳定的雌二醇水平。
控制血清雌激素浓度对于神经科学和内分泌学领域的临床前可重复性研究至关重要,因为激素水平的波动可能干扰靶点验证和机制性风险排除。该方法可实现稳定或生理性波动的雌二醇水平,有助于提高早期发现阶段的预测可信度,并促进转化生物标志物的一致性。通过提供经过验证的激素给药技术,该方法可降低生物学噪声,从而优化项目筛选中的决策判断。
该方法可整合到发现生物学中用于假设验证,通过标准化激素预处理支持筛选实验,并通过具有临床相关性的给药途径推动转化研究。