Ex Vivo-Methode zur Beurteilung der spontanen Motilität des Mausreproduktivtrakts und eines MATLAB-basierten Uterus Motion Tracking Algorithmus für die Datenanalyse

Zusammenfassung

Uteruskontraktionen sind wichtig für das Wohlbefinden von Frauen. Jedoch, pathologisch erhöhte Kontraktilität kann zu Dysmenorrhoe führen, vor allem bei jüngeren Frauen. Hier beschreiben wir eine einfache Ex-vivo-Zubereitung, die eine schnelle Beurteilung der Wirksamkeit von glatten Muskelrelaxantien ermöglicht, die zur Behandlung von Dysmenorrhoe verwendet werden können.

Zusammenfassung

Dysmenorrhoe, oder schmerzhafte Krämpfe, ist das häufigste Symptom mit Menses bei Frauen verbunden und seine Schwere kann frauenalltag behindern. Hier präsentieren wir eine einfache und kostengünstige Methode, die für die Erprobung neuer Medikamente zur Verringerung der Gebärmutterkontraktilität entscheidend wäre. Diese Methode nutzt die einzigartige Fähigkeit des gesamten Mausfortpflanzungstraktes, spontane Beweglichkeit zu zeigen, wenn sie ex vivo in einer Petrischale mit sauerstoffhaltigem Krebspuffer gepflegt wird. Diese spontane Beweglichkeit ähnelt der wellenartigen myometrialen Aktivität der menschlichen Gebärmutter, die als Endometriumwellen bezeichnet wird. Um die Wirksamkeit der Methode zu demonstrieren, verwendeten wir ein bekanntes Uterusrelaxant-Medikament, Adrenalin. Wir zeigen, dass die spontane Beweglichkeit des gesamten Mausfortpflanzungstraktes in diesem Petrischalenmodell schnell und reversibel durch 1 M Adrenalin gehemmt werden kann. Die Dokumentation der Veränderungen der Gebärmutterbeweglichkeit kann leicht mit einem gewöhnlichen Smartphone oder einer ausgeklügelten Digitalkamera durchgeführt werden. Wir entwickelten einen MATLAB-basierten Algorithmus, der bewegungstracking ermöglicht, um spontane Veränderungen der Gebärmuttermotilität zu quantifizieren, indem die Rate der Uterushornbewegungen gemessen wird. Ein großer Vorteil dieses ex vivo Ansatzes ist, dass der Fortpflanzungstrakt während des gesamten Experiments intakt bleibt und alle intrinsinininären zellulären Wechselwirkungen bewahrt. Die Hauptbeschränkung dieses Ansatzes ist, dass bis zu 10-20% der Uteri keine spontane Beweglichkeit aufweisen können. Bisher ist dies die erste quantitative Ex-vivo-Methode zur Beurteilung der spontanen Gebärmuttermotilität in einem Petrischalenmodell.

Einleitung

Als wichtiges weibliches Organ ist die Gebärmutter entscheidend für die Fortpflanzung und für die Ernährung des Fötus^{wesentlich 1}. Die Gebärmutter besteht aus drei Schichten: Perimetrium, Myometrium und Endometrium. Das Myometrium ist die Hauptkontraktile Schicht der Gebärmutter und spielt eine Schlüsselrolle bei der Fötuslieferung. Das Endometrium ist die innerste Schicht, die die Gebärmutterhöhle auskleidung und für die Embryoimplantation unerlässlich ist. Bei nicht schwangeren Frauen im reproduktiven Alter wird die Endometriumschicht monatlich zu Beginn des Menstruationszyklus vergossen. Das Myometrium hilft in diesem Vergießensprozess durch....

Protokoll

Alle Verfahren mit Tieren wurden vom Institutional Animal Care and Use Committee an der Indiana University School of Medicine (Indianapolis, IN) genehmigt. In der Studie wurden 2-5 Monate alte F2-129S-C57BL/6 geschlechtsreife weibliche Mäuse verwendet.

ACHTUNG: Sorgen Sie für Sicherheit, indem Sie einen Labormantel, eine Maske und Handschuhe bei der Arbeit mit Tieren und biogefährlichen Materialien tragen.

1. Lösungsvorbereitung

1. Bereiten Sie den Krebs Puffer vor, der enthält: 130 mM NaCl, 5 mM KCl, 2 mM CaCl₂, 1.2 mM NaH₂PO₄, 0.56 mM MgCl₂, 25....

Ergebnisse

Abbildung 1 zeigt repräsentative Bilder, die während des gesamten Instandiverdisanzverfahrens aufgenommen wurden, das in diesem Protokoll beschrieben wird. Um eine Kontamination des Puffers mit Fell zu vermeiden, was die Videoqualität verringern würde, befeuchteten wir den Mauskörper mit 70% Ethanol. Der wichtigste Maßstab für den Abschnitt des Protokolls ist die Suche nach der Harnblase. Die Gebärmutter und Vagina wird niedriger als die Harnblase befinden.

Um das.......

Diskussion

Hier beschrieben wir eine Methode zur Beurteilung der spontanen Kontraktilität des gesamten Nagetier-Reproduktionstraktes, die die Eierstöcke, Eileiter, Gebärmutterhörner und die Vagina umfasst. Wir verwendeten eine ähnliche Methode, um die entspannende Wirkung von Phenylephrin auf die spontane Gebärmuttermotilität¹³zu demonstrieren, aber in der Vergangenheit waren wir nicht in der Lage, quantitative Analyse der Daten zu liefern. In dieser Arbeit haben wir einen Algorithmus für die quantitative Mo.......

Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien

Name	Unternehmen	Katalognummer	Kommentare
Adrenalinhydrochlorid	Sigma-Aldbsp	; E4642
Dulbecco's PBS	Fisher Sceintific	17-512Q
Ethanol 200 PROOF	Decon Laboratories	2701
NaCl	Sigma-Aldrich	S7653
Glukose	Sigma-Aldrich	G7528
KCl	Sigma-Aldrich	P9333
CaCl2 · 2H2O	Sigma-Aldrich	C5080
NaH2PO4	Sigma-Aldrich	S0751
MgCl2  · 6H2O	Sigma-Aldrich	M9272
NaHCO3	Sigma-Aldrich	S6297
Isofluran, USP	Patterson Veterinary	07-893-2374
Präparieren Extra-feinspitze Präzisions-Splitterzange	Fisher Sceintific	13-812-42
gebogene gehärtete Feinirisschere	Fine Science Tools	14091-09
Präparieren Modulares Hochleistungs-Stereomikroskop	Leica	MZ6
Digitale 5-Megapixel-Farbmikroskopkamera mit aktivem Kühlsystem	Leica	DFC425 C
Stereomaster-Mikroskop Faseroptische Lichtquellen	Fisher Sceintific	12-562-21
Wiegeboot	Fisher Sceintific
Convertors Astound Standard OP-Kittel	Kardinal Gesundheit	9515	Kleine, mittlere oder große
Handschuhe	McKesson Corporation	20-1080	Kleine, mittlere oder große; puderfreie sterile OP-Handschuhe aus Latex oder Nitril
Petrischale	Corning Falcon	351029	100 mm
Petrischale	Corning Falcon	353001	35 mm
95% O2- 5% CO2 Gasgemisch	Praxair	MM OXCD5-K
Ohrschlaufenmasken	Valumax International	5430E-PP
DSLR 24,2 MP Kamera	Canon	EOS Rebel T6i
MATLAB	MathWorks	N/A	Version 2019 oder höher

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