פרוטוקול זה מתאר טכניקה להערכת שינויים בכלי הדם האימהיים במהלך ההריון בעכברים. באמצעות שיטות סטריאולוגיות, שיפוץ העורקים הספירליים העשרוניים מוערך כמותית והתוצאות מאושרות איכותית באמצעות אימונוהיסטוכימיה.
מאמר שיטה
פרוטוקול זה מתאר טכניקה להערכת שינויים בכלי הדם האימהיים במהלך ההריון בעכברים. באמצעות שיטות סטריאולוגיות, שיפוץ העורקים הספירליים העשרוניים מוערך כמותית והתוצאות מאושרות איכותית באמצעות אימונוהיסטוכימיה.
השליה מתווכת את חילופי הגורמים כמו גזים וחומרים מזינים בין האם לעובר ויש לה דרישות ספציפיות לאספקת דם ממחזור הדם האימהי. כלי הדם של הרחם האימהי צריכים להסתגל לדרישה זמנית זו ולהצלחת תהליך שיפוץ העורקים הזה יש השלכות על גדילת העובר. תאים של מערכת החיסון האימהית, במיוחד תאי הרג טבעיים (NK), ממלאים תפקיד קריטי בתהליך זה. כאן אנו מתארים שיטה להערכת מידת העיצוב מחדש של עורקי הספירלה האימהיים במהלך הריון עכבר. קטעי רקמה מוכתמים בהמטוקסילין ואאוזין נסרקים וגודל הכלים מנותחים. כשיטת אימות משלימה, אנו מציגים גם הערכה איכותית להצלחת תהליך העיצוב מחדש על ידי זיהוי אימונוהיסטוכימי של אקטין שריר חלק (SMA), שבדרך כלל נעלם מתוך כלי הדם העורקיים באמצע ההריון. יחד, שיטות אלו מאפשרות לקבוע פרמטר חשוב של פנוטיפ ההריון. ניתן לשלב תוצאות אלה עם נקודות קצה אחרות של הריון עכברים כדי לספק תובנה לגבי המנגנונים העומדים בבסיס סיבוכים הקשורים להריון.
חילופי חומרים מזינים, גזים וחומרי פסולת במהלך הריון eutherian מתווך על ידי השליה. במערכת הרבייה הנשית, עורקי הרחם הם הצינורות העיקריים של דם אל הרחם. לאחר השתלה, סניף אלה לתוך כלי מיוחד הנקרא עורקי ספירלה שסליל דרך basalis decidua ליחידת fetoplacental. קוטר ואלסטיות של עורקי ספירלה אלה, אשר מוקפים בלויקוציטים, בתאים מסוימים רוצח טבעי רחם (אונק), להכתיב נפח ומהירות של דם זמין ל1,2 השליה. שינויים המודינמית נכונים כתוצאה משיפוץ של עורקי הספירלה הם קריטיים להצלחת הריון.
בעוד המנגנונים שונים בפירוט בין אדם והריון עכברי, התוצאה הסופית של תהליך שיפוץ בשני המינים הוא כלי דם מורחבים, גבוה מוליכות שמאבדים את שכבת שריר החלק שלה. בעכברים, אונק תא הנגזר אינטרפרון (IFγ N-) הוא הכרחי כדי לגרום לשינויים אלה בסביבות אמצע ההריון-3-5. עכברים שחסרים או תאים או רכיבים של מסלול איתות IFN-γ NK לא מצליחים לעבור שינויים אלה וזה קשור ל6,7 גדילת העובר מופחת, והדגיש את החשיבות של אספקת דם הולמת ליחידת fetoplacental. במהלך ההריון אנושי מוקדם, פלישת ביניים וendovascular של trophoblast extravillous והאינטראקציה שלהם עם תאים אונק חשובות לגרימת שינויים בכלי הדם וקידום 8-10 גדילת העובר. תאים אונק יכולים לתזמר פלישת trophoblast אדם באמצעות כמוקינים 11 וציטוקינים כגון מקרופאג granulocyte - גורם המושבה גירוי (GM-CSF) 12. פלישת trophoblast רדודה קשורה לסיבוכי שיפוץ עורקים והריון מופחתים כגון רעלת הריון 9.
פרוטוקול זה מבוסס על עבודתו החלוצית של אנה Croy שתאר חשובתפקידה של מערכת החיסון וIFN-γ במיוחד נגזר NK לשיפוץ מוצלח של כלי דם באמצעות ניסויי אימונוהיסטוכימיה והעברה אלגנטית 5,13. כאן אנו מתארים את דרך מהירה וחסכונית כדי להעריך את מצב שיפוץ של עורקי ספירלה. למרות שהמעבדה שלנו מעריכה באופן שגרתי הזה באמצע ההריון (יום הריון (ה ') 9.5) 14, תהליך שיפוץ מתקיים בין gd8.5 ו12.5 15. כניסתו של סורקי שקופיות אוטומטיים יש להקל באופן משמעותי את ההערכה של אזורי כלי ולומן מסעיפים ומצאנו את זה כדי להיות גישה לשחזור יותר מאשר מדידת קטרי כלי. התוספת של זיהוי immunohistochemical של SMA מאפשרת לאימות ישירה של התוצאות שהתקבלו מהערכת stereological. כמו בכל טכניקות stereological, מומלץ לבצע ההערכה כניסוי מסונוור לפחות שני בוחנים. לשם כך, ניתן הציג צעד אקראי כאשר סדרתי לחתוךטינג הדגימות כך שהחוקרים להעריך את השקופיות לא יודעים שמקבוצת ניסוי הדגימות לבוא.
המטרה הכללית של פרוטוקול זה היא לספק כלי אמין כדי להעריך בזהירות את שיפוץ של עורקים סליליים בעכברים עם גנוטיפים אימהיים ואבהיים מוגדרים, בהקשר של מודלים עכבר לסיבוכים הקשורים להריון. התוצאות מדגישות את התלות בתאים אונק של תהליך זה, שהוא חיוני לצמיחה תקינה של העובר.
כל הנהלים דנו בכתב יד זה הם בהתאם לתקנות משרד פנים בבריטניה ומאושרות על ידי לוח הסקירה אתית קיימברידג '.
1. דגימה אוסף
| פִּתָרוֹן | זְמַן | טֶמפֶּרָטוּרָה |
| אתנול 70% | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| אתנול 100% | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| אתנול 100% | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| אתנול 100% | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| אתנול 100% | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| אתנול 100% | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| אתנול 100% | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס | |
| קסילן | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| קסילן | שעה 1 | 40 מעלות צלזיוס |
| פָּרָפִין | שעה 1 | 63 מעלות צלזיוס |
| פָּרָפִין | שעה 1 | 63 מעלות צלזיוס |
| פָּרָפִין | שעה 1 | 63 מעלות צלזיוס |
| פָּרָפִין | שעה 1 | 63 מעלות צלזיוס |
טבלת 1:. הגדרות עבור עיבוד רקמות אוטומטי סקירה כללית של ההגדרה המשמשת לעיבוד של רקמת רחם
2. Sterהערכת eological
3. הערכה איכותית באמצעות אימונוהיסטוכימיה
Rag2 - / - IL2rg - / - עכברים חסרים כל ימפוציטים הבוגרים, כוללים תאי NK 17, ועורקי הרחם שלהם לא מצליחים לעבור את השינויים בכלי הדם ראו בעכברי C57BL / 6 wildtype congenic (WT) סביב אמצע הריון-5,14. כתוצאה מזה Rag2 המופחת שיפוץ - / - IL2rg - / - עכברים מראים אזורים קטנים יותר באופן משמעותי luminal פני השטח, מעידים על כלי הכוללים קטנים יותר שניתן דמיינו על חלקים מוכתמים-E H & ולכמת stereologically (איור 2). יתר על כן, עובי הדופן יחסית (כלי ליחס לומן) הוא גבוה יותר בעורקי הספירלה בעכברים אלה, המצביע על אספקה מופחתת של דם ומהירות גבוהה יותר בדם.
הערכה כמותית זו אושרה באמצעות זיהוי immunohistochemical של SMA. זה אופייני לעכברי WT לאבד את רוב SMA בתקשורת וכלי הדםשל עורקי הספירלה באמצע ההריון. אם תהליך מונחה תא NK זה אינו מתקיים, SMA נשאר בתקשורת של כלי השיט וניתן להבחין בקלות immunohistochemically טבעות סביב כלי הדם (איור 3).

איור 1: רחם העכבר בgd9.5, סקירה סכמטית ציור המראה את מיקומם היחסי של קרנות רחם, צוואר רחם (הכחול) ועורקים ראשיים רחם (אדום).. הצביע הם הציר של קרן הרחם (חיצים) ונקודות קשירה (חיצים מקווקווים) הארוך. החלקים לאימונוהיסטוכימיה נחתכים לאורך מישור הנוף.

איור 2:. הערכת Stereological של שיפוץ עורקים באמצע ההריון () דוגמא assessment הלומינל ואזורי כלי מוחלט על סעיפי H & E מוכתמות מנקבות WT ב2/4 המרכזי של basalis decidua (מוגדרת על ידי שחור האנכית קווים מקווקווים) בgd9.5. בכלי בהגדלה גבוהה יותר, האדום קו מקווקו תוחם אזור כלי כולל, קו מקווקו צהוב תוחם אזור לומן. בר = 500 מיקרומטר (משמאל), 50 מיקרומטר (מימין). הציר של הרחם הארוך הוא קו אופקי בכיוון זה. כימות (ב) לאזורי luminal (פנל משמאל) ויחס של שטח luminal לאזור ספינה כולל (פנל מימין) מWT (C57BL / 6) וRag2 - / - Il2rg - / - עכברים (על C57BL / 6 רקע). כל נקודת נתונים מייצגת את הממוצע של 15 מדידות (5 מדידות לכל סעיף, 3 חלקים לאתר השתלה). ברים מייצגים ממוצעים של n = 11-13 אתרי השתלה מ4 הריונות לכל קבוצה; p-ערך ממבחן מאן-וויטני שני זנב, מזווג. WT: wildtype.
איור 3:. גילוי immunohistochemical של אקטין שריר חלק בbasalis decidua מכתים הנציג SMA על WT (למעלה) וRag2 - / - IL2rg - / - עכברים (על רקע C57BL / 6, תחתונה) בgd9.5. בר = 100 מיקרומטר. WT: wildtype.
הפרוטוקול המובא כאן נועד לספק שיטה לשחזור הקשורים ליישום שינויים בכלי הדם הנדרשים להריון מוצלח. קריטי להצלחה של הערכה זו היא האיכות של חלקי רקמות. שניהם קביעה מדויקת של גיל הריון אתרי השתלה וכן באופן מהימן ligating עורקי הרחם הם צעדים חיוניים. שינויים בפרמטרים כגון זמן של קיבעון, פרוטוקול עיבוד רקמות, וכו 'עשויים להשפיע גם על התוצאה. להערכה stereological משוחדת, חשוב למדוד את אותו המספר של כלי שיט בכל אתר השתלה. מומלץ למדוד 5 כלי לאתר השתלה וכל אתר השתלה בשלושה עותקים. הממוצע של 15 מדידות אלה מייצג את הגודל הממוצע של 5 כלי הגדולים ביותר.
בהמשך לנתונים מRag2 alymphoid - / - IL2rg - / - עכברים שמוצגים כאן, מצאנו prot זהocol שימושי עבור מספר הדגמים של תפקוד מערכת חיסון אימהי לקוי, כולל אחד מתאי NK עכבות 14. פגמים בשיפוץ עורקים גם הוכחו במודלים של פלישת trophoblast לקוי 18 והטכניקות המתוארות כאן עשויות להיות מועילות כדי להעריך את כלי הדם במקרים אלה. אנו מותאמים ומאומתים פרוטוקול זה לחקירת שיפוץ כלי דם decidual באמצע ההריון בעכבר, אבל זה גם מתקבל על הדעת להתאים פרוטוקול זה לעבוד במערכות אחרות מודל (למשל חולדות) או אפילו באיברים אחרים. בעוד אנו מוצאים כי שיפוץ NK-תלוי ניתן להעריך חסונה בgd9.5, זה יכול להיות מתוקן לנקודות זמן אחרות כגון gd12.5, כאשר כלי הדם האימהיים הוא שופץ לחלוטין. בנקודה זו בזמן, פלישת trophoblast endovascular היא עמוקה יותר 16 ונקודת זמן זו עשויה להיות מתאימה יותר לחקירות של התפקיד trophoblast לשינויים בכלי הדם. אם קריאות כמותית נוספות רצויים,חוקרים יכולים גם להגדיל את מספר הסעיפים המוכתמים עבור SMA ולהעריך את אחוז כלי שופצו באופן חלקי בכל אתר השתלה.
הגבלה של פרוטוקול זה היא תיאורי הטבע של בדיקות היסטולוגית. מבחני פונקציונליים, לעומת זאת, הם רק הופכים לאט זמינים (כגון אולטרסאונד דופלר 19). טכניקות אלה דורשות מומחיות טכנית והוצאות גבוהות בהרבה לרכישה ותחזוקה של ציוד, אבל יש את היתרון של מתן אורך קריאת נתוני vivo להשפעת השינויים שניתן לצפות בהיסטולוגיה. חסרון אפשרי של כל בדיקות stereological הוא הסובייקטיביות של החוקרים. לשם כך, באמצעות שני בוחנים עצמאיים שלנתח את כל הדגימות באופן עצמאי יכול לעזור כדי למנוע בעיה זו. בעוד הפרוטוקול המתואר כאן נותן תובנה כמה דם יכול להגיע לממשק fetomaternal, זה עשוי להיות יתרון לשלב את זה עם complגישת ementary של בחינת הסכום הכולל של דם בכל זמן נתון בכלי הדם דרך הפלסטיק מטילה 16.
כוחו של פרוטוקול זה הוא שהוא משלב שתי גישות עצמאיות. שינוי בכלי דם הוא ראשון להעריך כמותית ידי stereology והתוצאה מכן תוקף איכותי באמצעות אימונוהיסטוכימיה. האמינות של התוצאות ניתן לחזק עוד יותר על ידי באופן אקראי, הדגימות. הדגימות מוכנות לפרוטוקול זה יכול לשמש בקלות גם לחקור פרמטרים אחרים של הריון כגון decidualisation, פיתוח כולל הלימפה mesometrial של הריון (MLAp) או immunodetection של תאים של עניין, כדי להעריך את הפנוטיפ הריון בקפדנות בmidgestation.
שיפוץ עורקים הוא שלב קריטי להריונות לא מסובכים בנשים וכישלון של שינויים אלה בבסיס התסמונות הגדולות יילוד (GOS), כלומר רעלת הריון, הגבלה בגדילת העובר ולידת עובר מת. אנו מציגים כאן טכניקות כדי להעריך פנוטיפ הריון במודלים של עכברים המחקים כמה מאפיינים של הפתופיזיולוגיה של GOS בזהירות.
למחברים אין מה לחשוף.
המחברים רוצים להודות לכל חברי מעבדת קולוצ'י על הדיונים המועילים. עבודה זו מומנה על ידי קרן וולקאם [094073/Z/10/Z], המרכז לחקר טרופובלסט וקרן הלב הבריטית.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| C57BL/6 עכברים (בני 8-12 שבועות) | חוט | ||
| פוליסטירן | משמש להחזקת רקמות במקום | ||
| מספריים לדיסקציה ישרה | EMS | 72940 | |
| 300600 | משמש להחזקת רקמות במקום | ||
| 50 מ"ל צינורות חרוטיים | Falcon | 352070 | |
| תמיסת פורמלין, חוצץ ניטרלי, 10% | סיגמא | HT501128-4L | |
| פוספט חוצץ מלח | סיגמא | P3813-10PAK | |
| אתנול | סיגמא | 32221-2.5 ליטר | |
| פרפין | סיגמא | 327204-1 ק"ג | |
| Xylene | Fisher Scientific | X/0250/17 | |
| מעבד רקמות אוטומטי | Sakura | 6032 | |
| Microtome | Leica | RM2245 | |
| מתלה שקופיות | צנצנת קופלין Sigma | Z710989 | |
| Sigma | S5891 | ||
| מים | |||
| , זימים מס' 3 | סיגמא | GHS332-1L | |
| Eosin Y פתרון | סיגמא | HT110116-500 מ"ל | |
| קולט אדים | |||
| מדיה הרכבה מבוססת קסילן | VWR | 361254D | |
| סורק שקופיות | Hamamatsu | NanoZoomer | |
| תוכנת סורק שקופיות | Hamamatsu | NDP viewer | |
| נתרן ציטראט tribasic דיהידראט | סיגמא | 32320 | הכינו תמיסה של 10 מ"מ והתאימו את ה-pH ל-6 |
| סיר | המשמש לאחזור אנטיגן | ||
| צלחת | המשמשת לאחזור אנטיגן | ||
| עט מחסום הידרופובי | וקטור | H-4000 | |
| מי חמצן | פישר סיינטיפיק | H/1800/15 | |
| Tris חוצץ | מלח סיגמא | T6664-10PAK | |
| ערכת עכבר על עכבר | וקטור | BMK-2202 | מפחית משמעותית את הרקע |
| עכבר אנטי אנושי שריר חלק | אקטין DAKO | M0851 | מגיב צולב עם |
| עכבר בקרת איזוטיפ IgG2a | DAKO | X0943 | |
| תא לח | סיגמא | H6644 | |
| תמיסת 3,3'-דיאמינובנזידין | סיגמא | D4293-5SET | |
| חומצה הידרוכלורית | פישר סיינטיפיק | H/1050/PB17 |