מאמר שיטה

הקמת מודל עכבר של רירית רחם דקה

2.5K צפיות

⸱

DOI:

10.3791/67084

⸱

1 בנובמבר 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Shenzhen Key Laboratory of Reproductive Immunology for Peri-implantation, Shenzhen Zhongshan Institute for Reproductive Medicine and Genetics, Shenzhen Zhongshan Obstetrics and Gynecology Hospital (formerly Shenzhen Zhongshan Urology Hospital), 2Guangdong Engineering Technology Research Center of Reproductive Immunology for Peri-Implantation, 3School of Biomedical Engineering, Shenzhen Campus of Sun Yat-sen University

* These authors contributed equally

במאמר זה

סיכום

מאמר זה מתאר פרוטוקול מפורט לייצור רירית רחם דקה אמינה וניתנת לשחזור עם שיעור תמותה נמוך מאוד והידבקויות תוך רחמיות מינימליות על ידי הזרקת 95% אתנול לרחם העכבר תוך 1-3 דקות.

תקציר

רירית רחם דקה (TE) הוכרה באופן נרחב כגורם קריטי לאי פוריות. עם זאת, הפתוגנזה של TE נותרה לא ברורה, ועדיין יש צורך בדחיפות באפשרויות טיפול מספקות. פותחו מספר מודלים של TE בבעלי חיים, אך מודל העכברים הכולל ניתוח בטן והזרקת 95% אתנול מהווה אתגר אדיר בשל שיעור התמותה הגבוה והסיכון להידבקויות תוך רחמיות אם לא מבוצע כהלכה. כאן, אנו מתארים פרוטוקול מפורט המייצר TE אמין וניתן לשחזור עם שיעור תמותה נמוך מאוד והידבקויות תוך רחמיות מינימליות על ידי הזרקת 95% אתנול לרחם העכבר עם זמני עירוי משתנים. התוצאות הראו כי כל העכברים פיתחו בהצלחה TE עם זמני עירוי שנעו בין 1-3 דקות, המאופיינים בירידה אופיינית בעובי רירית הרחם ובמספר הבלוטות, כמו גם פיברוזיס מוגזם של רירית הרחם. ממצאים אלה מצביעים על כך שמודל עכבר זה מתאים לחקר רירית הרחם הדקה ויכול לשמש פלטפורמה לפיתוח טיפולי TE עתידיים.

מבוא

רירית רחם דקה (TE) היא מצב חמור במיילדות וגינקולוגיה המשפיע לעתים קרובות על נשים בגיל הפוריות. TE מאובחן כאשר עובי רירית הרחם נמדד פחות מ-7 מ"מ בסריקת אולטרסאונד, מלווה בחלל רחם תקין, וקשור קשר הדוק לכשל בהריון 1,2. ההערכה היא שכ-1.5%-9.1% מהנשים העוברות טיפולי הפריה חוץ גופית (IVF) יחוו TE, מה שהופך אותו לאתגר הולך וגובר ברפואת הרבייה 3,4,5. הגורמים השכיחים ביותר ל-TE כוללים תיקון לא תקין של רירית הרחם לאחר הפרדה כירורגית של הידבקויות תוך רחמיות (IUA) וגרידה, אשר מלוות לעתים קרובות בהפרעה בחלוקת כלי הדם ובלוטות דלילות 6,7,8. נכון להיום, המנגנונים התאיים והמולקולריים העומדים בבסיס TE נותרו לא ברורים. התאוששות רירית הרחם בחולי TE גוזלת זמן, אם כי טיפול באסטרוגן וטיפול באספירין במינון נמוך נחקרו כהתערבויות פוטנציאליות9. לכן, מחקר מעמיק של הפתוגנזה של TE הוא הגישה הישירה ביותר להתמודדות עם האתגרים של מצב זה. עם זאת, מחקרים על הפתוגנזה של TE מסתמכים על מודלים של בעלי חיים, מה שהופך את בחירת המודל המתאים לקריטית.

רוב המחקרים ההיסטופתולוגיים של רירית הרחם הדקה (TE) הראו כי התפשטות לקויה של תאי אפיתל ומקרופאגים, ירידה בביטוי של קולטני הורמון סטרואידים בשחלות, שקיעה מוגזמת של מטריצה חוץ-תאית והזדקנות תאית הם המאפיינים הפתולוגיים המשמעותיים ביותר של TE 6,9,10. נכון לעכשיו, מודלים שונים של חולדות פותחו כדי לחקות TE, כולל מודלים שנגרמו על ידי גירוד 11,12,13, איסכמיה 14, פגיעה תרמית15 ופגיעה כימית 16,17,18,19. מודל חולדה מושרה על ידי גירוד רירית הרחם עם מחט או קטטר, מה שגורם לרוב להידבקויות תוך רחמיות (IUA) במקום TE 11,12,20,21,22. דווח גם על מודל TE המושרה על ידי איסכמיה בחולדות, שבו איסכמיה של רירית הרחם מושגת על ידי ביצוע קשירת עורק רחם דו-צדדית, מה שמוביל להפחתת עובי רירית הרחם. עם זאת, שיטה זו גוזלת זמן, דורשת שלושה חודשים, ואינה נמצאת בשימוש נרחב למחקר14. במודל המושרה על ידי פגיעה תרמית, נעשה שימוש בצינור הזרעה מלאכותי כדי להחדיר מים שחוממו מראש ב-85 מעלות צלזיוס לצד אחד של קרן הרחם דרך המפגש של שני הצדדים, מה שהופך אותו למורכב יותר משיטות אחרות15. המודל הכימי כולל הזרקת 95% אתנול לקרן הרחם החשופה כדי לפגוע בכל רירית הרחם. מודל זה מציע את היתרונות של עלות נמוכה ותקופת ניסוי קצרה לחקר המנגנונים והטיפולים הפתולוגיים ב-TE, אך הוא משמש בעיקר בחולדות ולא בעכברים 16,17,23. למרות שקיימים מודלים שונים של בעלי חיים, במיוחד מודלים של חולדות, לכל אחד מהם יש את המגבלות שלו. הם יכולים לדמות רק היבטים מסוימים של TE, ומעט מודלים של עכברים משכפלים מקרוב את מאפייני המחלה של TE תוך שהם נוחים ורב-תכליתיים למחקר.

בהקשר זה, פיתחנו מודל עכבר חדש של רירית רחם דקה (TE) על ידי החדרת 95% אתנול לחלל הרחם באמצעות גישת שיפוע זמן בשיטה שונה24 (איור 1). התוצאות הראו כי כל העכברים פיתחו בהצלחה TE כאשר זמן העירוי נע בין 1-3 דקות, והציגו מאפיינים אופייניים כגון עובי רירית הרחם מופחת, הקטנת בלוטות ופיברוזיס מוגבר של רירית הרחם. ממצאים אלה מצביעים על כך שמודל העכברים שלנו הוא כלי מתאים לחקר TE ויכול לשמש כפלטפורמה לפיתוח טיפולים עתידיים ב-TE.

פרוטוקול

מחקר זה אושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של בית החולים למיילדות וגינקולוגיה שנזן ז'ונגשאן (לשעבר בית החולים האורולוגי שנזן ז'ונגשאן), שם נערכו כל הניסויים בבעלי חיים. במחקר זה נעשה שימוש בעכברי C57BL/6 נקבות (בגילאי 6-8 שבועות, משקל 18-20 גרם). כל בעלי החיים שוכנו בסביבה ספציפית נטולת פתוגנים (SPF) באותו חדר והתאקלמו במשך שבוע לפני הניסויים בחדר ללא פתוגנים ספציפיים ב-22 ± 1 מעלות צלזיוס במחזור אור/חושך של 12 שעות. ניתנה להם גישה חופשית למזון ומים. פרטי הריאגנטים והציוד המשמשים במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.

1. זיהוי ייחום

הערה: שלב הייחום בעכברים דומה לשלב הלוטאלי המאוחר בבני אדם, עם רירית רירית רחם עבה יחסית בשלב זה. בחירת עכברים בייחום לאינדוקציה מודל מבטיחה שהם נמצאים במצב פיזיולוגי עקבי יחסית. בנוסף, התוצאות של דילול רירית הרחם בולטות יותר כאשר עובי רירית הרחם עבה יחסית. לפרטים על הליך זה, עיין בדוחות שפורסמו בעבר25,26.

  1. הכן 20 מיקרוליטר מלח בעזרת פיפטה. על ידי אחיזה משני צידי אוזני העכבר וקיבוע זנב העכבר, הכנס בעדינות את קצה הפיפטה לפתח הנרתיק לעומק של כ-2 מ"מ. להחדיר 20 מיקרוליטר מי מלח לנרתיק ולשטוף אותו בעדינות במשך 5 מחזורים.
  2. משוך את מי המלח והעביר אותו באופן שווה על מגלשה נקייה. הניחו לו להתאדות ולהתייבש באופן טבעי בטמפרטורת החדר.
  3. מרחו 30 מיקרוליטר אתנול על כל שקופית כדי לתקן את התאים. הניחו לאתנול להתאדות למשך 5 דקות עד שהמגלשה יבשה.
  4. מרחו 50 מיקרוליטר של תמיסת צביעה סגולה קריסטל על כל שקופית וצבעו את התאים בטמפרטורת החדר למשך 10 דקות.
  5. שטפו כל שקופית במים נטולי יונים כדי להסיר עודפי צבע ולהפחית כתמים לא ספציפיים.
  6. התבונן במורפולוגיה של התא וקבע את שיעור סוגי התאים במיקרוסקופ.
  7. התבונן במחזורי הייחום של עכברים פעמיים ברציפות כדי להבטיח יציבות. בחר עכברים בייחום השלישי לניסוי.
    הערה: מחזור הייחום בעכברים נמשך בדרך כלל 4-5 ימים ומחולק לארבעה שלבים: פרואסטרוס, אסטרוס, מטסטרוס ודיסטרוס. פרואסטרוס נמשך כ-24 שעות ומאופיין בתאי אפיתל עגולים עד סגלגלים (איור 2A). אסטרוס נמשך בין 12 שעות ל-48 שעות ומאופיין בתאי אפיתל קרטיניים חסרי גרעין בעיקר (איור 2B). מטסטרוס נמשך עד 24 שעות ומאופיין בתערובת של תאי אפיתל קרטיניים ונויטרופילים (איור 3C). דיסטרוס נמשך בין 48 שעות ל-72 שעות ומאופיין בשילוב של נויטרופילים, תאי אפיתל גרעיניים וכמה תאים קרטיניים ללא גרעין (איור 2D).

2. עיצוב קבוצה

הערה: כדי להעריך את ההשפעה של משכי זמן שונים של עירוי אתנול 95% על יציבות מודל TE, הוקמו שש קבוצות טיפול. קבוצה אחת עברה ניתוח דמה ללא מתן אתנול כדי לשמש כבקרה על ההשפעות הפרוצדורליות. עכברים עם TE המושרה על ידי אתנול חולקו באופן אקראי לחמש קבוצות טיפול על סמך זמן העירוי (n = 5 לקבוצה) כדלקמן:

  1. קבוצה של דקה: יש להזריק אתנול לחלל הרחם למשך דקה אחת.
  2. קבוצה של 2 דקות: הזרקת אתנול לחלל הרחם למשך 2 דקות.
  3. קבוצה של 3 דקות: הזרקת אתנול לחלל הרחם למשך 3 דקות.
  4. קבוצה של 4 דקות: הזרקת אתנול לחלל הרחם למשך 4 דקות.
  5. קבוצה של 5 דקות: הזרקת אתנול לחלל הרחם למשך 5 דקות.

3. אינדוקציה של מודל TE בעכברים

  1. יש להרדים את העכברים באמצעות מכונת הרדמה עם 5% איזופלורן ו-100% חמצן למשך 3 דקות (בהתאם לפרוטוקול מאושר מוסדי). שמור על הרדמה באיזופלורן של 1%-3% באמצעות חרוט אף. מרחו משחה וטרינרית על עיני העכברים כדי למנוע יובש בזמן ההרדמה. עקוב אחר קצב הנשימה עם צביטה בבוהן לאורך כל ההליך.
  2. השתמש בסרט רפואי כדי לאבטח את גפיהם של העכברים ולהשאיר אותם במצב שכיבה על שולחן הניתוחים שחומם מראש בשמיכה אלקטרונית. משוך בעדינות את לשון העכברים כדי למנוע חסימת דרכי הנשימה.
    הערה: שמירה על חום עכברים במהלך הניתוח מסייעת בשמירה על תפקוד החיסון וזרימת הדם, ומונעת קרישה. בנוסף, שליפת הלשונות של העכברים מבטיחה דרכי נשימה נקיות כדי למנוע חנק במהלך ההרדמה.
  3. מרחו קרם להסרת שיער מן החי על הבטן התחתונה של העכברים למשך 3 דקות. הסר את השיער בעזרת מגבונים נקיים. יש לחטא את האזור עם 75% אתנול ויודופור.
  4. בצע חתך של 1 ס"מ בבטן, 1 ס"מ מפתח השופכה. השתמש במספריים ובמלקחיים סטריליים כדי להאריך את החתך עד לחלל הצפק.
  5. הזיזו בעדינות את הקרביים הצידה בעזרת מלקחיים סטריליים כדי לאתר את הרחם ולחשוף את קרן הרחם הימנית. החל מהדקים המוסטטיים בקצה הפרוקסימלי ליד צוואר הרחם ובקצה הדיסטלי ליד השחלה.
    הערה: הידוק שני קצוות קרן הרחם מבטיח שאין דליפה במהלך הזרקת אתנול, ומונע נזק לצוואר הרחם, לנרתיק ולשחלה.
  6. להחדיר כ-50 מיקרוליטר של 95% אתנול27 לחלל הרחם באמצעות מזרק 25 גרם, כאשר המחט מקבילה לכיוון קרן הרחם. הכנס את המחט לחלל הרחם בזווית של 30 מעלות. שמור על המזרק למשך 1 דקה, 2 דקות, 3 דקות, 4 דקות או 5 דקות, לפי הצורך. משוך את האתנול ושטוף את חלל הרחם במי מלח סטריליים 5 פעמים כדי להסיר את כל האתנול שנותר. באופן דומה, להחדיר נפח שווה של מי מלח סטריליים לקרן הרחם השמאלית כביקורת, לפי אותם נהלים.
    הערה: ודא שמחט המזרק מקבילה לכיוון קרן הרחם. הימנע מהכנסת המחט בזווית תלולה מדי כדי למנוע ממנה לחצות את כל קרן הרחם. משוך את האתנול באופן מוחלט ככל האפשר כדי למנוע נזק מתמשך וחוסר יציבות ניסיונית.
  7. הסר את המהדקים והחזיר את הרחם והקרביים למקומם המקורי.
  8. לתפור את הצפק עם 5-0 תפרים כירורגיים פוליגליקולידים נספגים, ולאחר מכן לתפור את האפידרמיס עם 5-0 תפרים כירורגיים של פוליגליקולידים שאינם נספגים.
  9. יש לחטא את החתך ב-75% אתנול ויודופור, ולאחר מכן להחזיר את בעלי החיים לכלוב שלהם. אחרי הניתוח, התבוננו מקרוב אם קצב הלב של העכבר עולה בהדרגה ובהתמדה עד שהעכבר מתאושש לחלוטין ויכול לנוע באופן נורמלי (איור 3A-H).
    הערה: משכך כאבים דרך הפה (3.2 מ"ג/מ"ל אצטמינופן במי השתייה) ניתן ביום שלפני הניתוח והמשיך לאורך שארית המחקר.
  10. התבוננו בעכברים בשעות 9:00 ו-15:00 בכל יום וחטאו את החתך ביודופור כדי לוודא שהם במצב טוב.

4. איסוף דוגמאות

  1. המתת חסד של העכברים על ידי פריקת עמוד השדרה הצווארי בהרדמה עמוקה 7 ימים לאחר טיפול באתנול 95% (בהתאם לפרוטוקול מאושר מוסדי).
  2. חותכים את התפרים כדי לחשוף את הרחם באמצעות מספריים כירורגיים.
  3. יש להוציא בזהירות ובאיטיות את כל הרחם באמצעות מלקחיים כירורגיים. נתק את הרחם מהקרביים שמסביב.
  4. הסר מיד את שתי קרני הרחם וחלק כל קרן ל 3-4 מקטעים קטנים.
  5. הוסף 1 מ"ל של 4% פרפורמלדהיד לצינור מיקרו-צנטריפוגה של 1.5 מ"ל באמצעות פיפטה. שמור על רקמת הרחם ב-4% פרפורמלדהיד למשך 24 שעות לקיבוע.

5. התייבשות רקמות

הערה: התייבשות רקמות מושגת באמצעות מעבד רקמות אוטומטי (ראה טבלת חומרים).

  1. הנח את הדגימות הקבועות בפורמלין בקלטות רקמה.
  2. העבירו את קלטות הרקמה דרך סדרה של ריכוזי אתנול הולכים וגדלים כדי לייבש את הרקמה באופן הבא: 70% אתנול למשך שעה, 85% אתנול למשך שעה, 95% אתנול פעמיים (שעה כל אחת) ו-100% אתנול פעמיים (שעה כל אחת).
  3. החלף את האתנול ב-100% קסילן (135 דקות לטבילה הראשונה, 20 דקות לכל טבילה שלאחר מכן פעמיים) כדי להבטיח שהפרפין יחדור לרקמה.
  4. טבלו את קלטות הרקמה בפרפין בחממה בטמפרטורה של 60-65 מעלות צלזיוס (3 פעמים, 140 דקות כל אחת), ושמרו על הקסטות חמות עד להטמעה.

6. הטמעת פרפין

הערה: בצע שלבים אלה באמצעות מרכז הטמעת רקמות מודולרי (ראה טבלת חומרים).

  1. ממלאים תבנית שעווה בשעוות פרפין מותכת המחוממת ל-55 מעלות צלזיוס.
  2. השתמש במלקחיים מחוממים כדי להעביר במהירות את הקטעים שחדרו מקלטת ההטבעה לתבנית השעווה, ולהבטיח שהחתך של כל קטע מונח במקביל לבסיס התבנית.
  3. לאחר שהקטעים ממוקמים כראוי, הנח את החלק התחתון של קלטת ההטבעה על גבי תבנית ההיסטולוגיה.
  4. מניחים את התבנית ישירות על צלחת קירור המוגדרת ל-4 מעלות צלזיוס למשך 20 דקות לפחות כדי לאפשר לפרפין להתמצק.
  5. לאחר שהשעווה התמצקה, הסר את הדגימה מהתבנית והשתמש בגוזם פרפין כדי לקצץ את כל עודפי השעווה סביבה.

7. חתך פרפין

  1. הכינו אמבט מים בטמפרטורה של 42 מעלות צלזיוס. מניחים את גושי הפרפין על צלחת קרה לפני החיתוך כדי לאפשר להם להתקרר ולהיות קלים יותר לקיצוץ.
  2. מהדקים את הדגימה המוטבעת בפרפין על מיקרוטום סיבובי כשמשטח הרקמה פונה כלפי מעלה.
  3. חתך 20 מיקרומטר בכל פעם להסרת עודפי פרפין המכסה את הרקמה עד להגעה למישור הרקמה הרצוי.
  4. חותכים חלקים של 4 מיקרומטר בכל פעם.
  5. העבירו את הסרט עם חתך הפרפין לאמבט המים החמים של 42 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות.
  6. הרם את החלקים מפני המים והנח אותם על שקופית מיקרוסקופ לאחר הפתיחה.
  7. יבש את השקופיות באינקובטור של 60 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות.

8. צביעת המטוקסילין ואאוזין

הערה: צביעת המטוקסילין ואאוזין מתבצעת באמצעות מכונת צביעת שקופיות אוטומטית (ראה טבלת חומרים).

  1. הכן את כל הריאגנטים מראש לפני שמתחילים בהליך הצביעה.
  2. משרים את השקופיות ב-100% קסילן למשך 10 דקות, 5 דקות ו -3 דקות, בהתאמה.
  3. החזר את המגלשות בסדרת אתנול פוחתת במים נטולי יונים באופן הבא: 100% אתנול, 95% אתנול (פעמיים) ו-80% אתנול, למשך 2 דקות כל אחד.
  4. שוטפים את השקופיות במים נטולי יונים.
  5. מכתימים את השקופיות בתמיסת המטוקסילין למשך 10 דקות. שוטפים את השקופיות במים נטולי יונים למשך דקה אחת או עד שהמים כבר לא סגולים.
  6. טבלו את השקופיות בתמיסת התמיינות אתנול חומצה של 0.5% פעמיים למשך 3-5 שניות בכל פעם. שוטפים את השקופיות במים נטולי יונים למשך דקה.
  7. הנח את השקופיות במאגר כחול (תמיסת אמוניה 1%) למשך דקה אחת. שוטפים את השקופיות במים נטולי יונים למשך דקה.
  8. ייבשו את המגלשות עם 80% אתנול ולאחר מכן טבלו אותן בתמיסת עבודה של אאוזין-Y למשך 10 שניות.
  9. העבירו את השקופיות ל-95% אתנול ושטפו פעמיים למשך 10 שניות כל אחת. לאחר מכן, העבירו את השקופיות לאתנול מוחלט וייבשו אותן פעמיים למשך 10 שניות כל אחת.
  10. טבלו את השקופיות ב-100% קסילן כדי לנקות את הרקמה פעמיים, למשך 2 דקות כל אחת.
  11. הניחו כיסוי על הרקמה ואטמו אותה בשרף טבעי.

9. מכתים מאסון

  1. הפחיתו את הרקמה על ידי השריית השקופיות ב-100% קסילן למשך 10 דקות, 5 דקות ו-3 דקות, בהתאמה.
  2. לאחר הפירוק, יש להשרות את המגלשות בסדרת אתנול יורדת במים נטולי יונים: 100% אתנול, 95% אתנול (פעמיים) ו-80% אתנול, למשך 2 דקות כל אחד.
  3. שוטפים את השקופיות במים נטולי יונים.
  4. מכתים את השקופיות בתמיסת ההמטוקסילין מברזל של וייגרט למשך 5 דקות, ולאחר מכן שוטפים את השקופיות במים נטולי יונים למשך 30 שניות.
  5. הבדיל בין צבעי מבני הרקמה המוכתמים על ידי דגירה של השקופיות באלכוהול חומצה הידרוכלורית 1% למשך 15 שניות.
  6. שוטפים את המגלשות במים נטולי יונים למשך 30 שניות.
  7. דגרו את הרקמה בתמיסת כחול למשך 3-5 דקות.
  8. שוטפים את המגלשות במים נטולי יונים למשך 30 שניות.
  9. מניחים את השקופיות בתמיסת פוקסין Ponceau-acid למשך 5-10 דקות.
    הערה: מערבבים מים נטולי יונים ותמיסת חומצה חלשה ביחס של 2:1 להכנת תמיסת העבודה החלשה של החומצה.
  10. שוטפים את השקופיות בתמיסת העבודה החלשה של החומצה למשך 30 שניות.
  11. הבדיל את הרקמה בתמיסת החומצה הפוספומוליבדית למשך 1-2 דקות, ולאחר מכן שטוף את החלקים בתמיסת עבודה חלשה של חומצה למשך 30 שניות.
  12. מכתימים את קטעי הרקמה בתמיסה כחולה אנילין למשך 1-2 דקות.
  13. יבש את חלקי הרקמה במהירות ב-95% אתנול למשך 2-3 שניות, ואחריו 100% אתנול פעמיים למשך 5-10 שניות כל אחד. נקה את השקופיות בקסילן פעמיים, למשך 1-2 דקות כל אחת.
  14. הניחו כיסוי על הרקמה ואטמו אותה בשרף טבעי.
  15. מסננים עודפי שרף ומניחים לשקופיות להתייבש.

10. הדמיה וניתוח

  1. צלם תמונות של הקטעים באמצעות מערכת סורק שקופיות.
    הערה: השתמש במטרה פי 4 או פי 10 לסקירה כללית של הסעיפים; לקבלת תמונות מפורטות יותר, השתמש ביעדים של 20x עד 100x.
  2. בצע ניתוח כמותי של עובי רירית הרחם, מספר הבלוטות ומידת פיברוזיס ברקמות באמצעות פלטפורמת ניתוח התמונה HALO.
    הערה: עובי ממוצע מתקבל על ידי מדידת המרחק האנכי מחלל הרחם לשריר הרחם ב-5 שדות ראייה שנבחרו באופן אקראי.

11. ניתוחים סטטיסטיים

  1. ביצוע ניתוחים סטטיסטיים באמצעות SPSS גרסה 23.0 (SPSS Inc., שיקגו, אילינוי, ארה"ב).
  2. להעריך את המובהקות הסטטיסטית של ההבדלים הניסיוניים בין קבוצת הביקורת לקבוצת המודל על ידי ביצוע בדיקת התפלגות נורמלית.
  3. הצג נתונים המופצים בדרך כלל כממוצע ± SEM.
  4. לנתח נתונים מקבוצות טיפול שונות באמצעות ANOVA חד כיווני. התאם להשוואות מרובות של מספר האללים שנבדקו בכל לוקוס באמצעות שיטת בונפרוני. שקול ערך P <0.05 כמובהק סטטיסטית.

תוצאות

המאפיינים העיקריים של רירית הרחם הדקה (TE) הם ירידה בעובי רירית הרחם וצפיפות הבלוטות, יחד עם פיברוזיס מוגבר של רירית הרחם. שיטה זו שיכפלה בהצלחה את המאפיינים הללו בעכברי המודל. ניתוח הנתונים חשף ירידה משמעותית בעובי רירית הרחם בקבוצת הדקה (222.3 מיקרומטר ± 13.96 מיקרומטר לעומת 359.2 מיקרומטר ± 12.41 מיקרומטר, P < 0.05), קבוצת 2 דקות (168.7 מיקרומטר ± 17.57 מיקרומטר לעומת 359.2 מיקרומטר ± 12.41 מיקרומטר, P < 0.05), וקבוצת 3 דקות (131.8 מיקרומטר ± 3 מיקרומטר לעומת 359.2 מיקרומטר ± 12.41 מיקרומטר, P < 0.05) בהשוואה לקבוצת הביקורת. עם זאת, לא נצפה הבדל משמעותי בעובי רירית הרחם בין הקבוצות של 2 דקות ו-3 דקות (168.7 מיקרומטר ±-17.57 מיקרומטר לעומת 131.8 מיקרומטר ±-3 מיקרומטר, P >-0.05) (איור 3A,B).

מספר בלוטות רירית הרחם ירד באופן משמעותי בקבוצת הדקה (4.4 ± 2.38 לעומת 24.4 ± 1.6, P < 0.05), בקבוצת 2 הדקות (0.8 ± 0.49 לעומת 24.4 ± 1.6, P < 0.05) ובקבוצת 3 הדקות (4.4 ± 3.20 לעומת 24.4 ± 1.6, P < 0.05) בהשוואה לקבוצת הביקורת (איור 3A,C). עם זאת, לא נצפה הבדל משמעותי במספר בלוטות רירית הרחם בין הקבוצות של 1 דקה, 2 דקות ו-3 דקות.

מכיוון ש-TE התרחש לאחר טיפול באתנול 95% במשך 7 ימים, הועלתה השערה כי עובי רירית הרחם עשוי להיות קשור למשך העירוי. כדי לחקור זאת, שתי קבוצות נוספות טופלו ב-95% אתנול למשך 4 דקות ו-5 דקות, בהתאמה. מעניין שהתוצאות הראו הידבקות רחם חמורה כאשר זמן העירוי גדל. (איור 4), כאשר חלל הרחם הופך כמעט בלתי נראה. בנוסף, לא נצפו בלוטות רירית הרחם ברחם העכבר עם זמן העירוי הממושך (איור 4).

יתר על כן, רמת הפיברוזיס של רירית הרחם עלתה עם משך עירוי אתנול של 95%, כפי שאושר על ידי צביעת מאסון, מה שמעיד על פיברוזיס מוגזם ברירית הרחם הפגועה (איור 5A,B).

figure-results-1
איור 1: תרשים זרימה של הקמת מודל העכבר TE. ההליך כולו כולל את השלבים הבאים: ראשית, העכברים הורשו להתאקלם במשך שבוע לפני הניסוי. לאחר מכן, נוטרו שני מחזורי ייחום. לאחר מכן נבחרו עכברים בייחום השלישי להקמת מודל על ידי הזרקת 95% אתנול לחלל הרחם. שבעה ימים לאחר הזרקת האתנול, העכברים הוקרבו, וקרני הרחם נאספו להמשך צביעת HE וניתוח צביעת מאסון. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-2
איור 2: זיהוי ייחום בעכברים. (A) פרואסטרוס מאופיין בדומיננטיות של תאי אפיתל גרעיניים (חץ). (B) אסטרוס מאופיין בדומיננטיות של תאי אפיתל קרטיניים (כוכביות). (C) מטסטרוס מאופיין בשילוב של תאי אפיתל קרטיניים ללא גרעין ונויטרופילים (משולש). (D) דיסטרוס מאופיין בשילוב של נויטרופילים, תאי אפיתל גרעיניים ומספר נמוך של תאים קרטיניים ללא גרעין. הגדלה אובייקטיבית של פי 20. פסי קנה מידה = 50 מיקרומטר. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-3
איור 3: נוהל השראת TE על ידי עירוי אתנול 95%. (A) עכברים מורדמים באמצעות מכונת הרדמה. (B) שיער בטן מוסר. (C) חתך של 1 ס"מ נעשה במרחק של 1 ס"מ מפתח השופכה. (D) הרחם ממוקם, וצד אחד של קרן הרחם חשוף. (E) מהדקים המוסטטיים מיושמים משני צידי קרן הרחם. (F) 95% אתנול מוזרק לקרן הרחם ולאחר מכן נשטף במי מלח סטריליים. (G) המהדקים מוסרים, והרחם מוחזר. (ח) החתך נתפר. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-4
איור 4: תצפית על מורפולוגיה של רירית הרחם בעכברים באמצעות צביעת HE במיקרוסקופיה. (A) נבדקה המורפולוגיה של רירית הרחם בצד הפגוע ובצד הביקורת. ברחם בצד ימין הוזרק 95% אתנול, ואילו ברחם בצד שמאל הוזרק מי מלח סטריליים כביקורת. פסי קנה מידה = 200 מיקרומטר. (B) השוואה של עובי רירית הרחם בין קבוצת Con, קבוצות של 1 דקה, 2 דקות ו-3 דקות. (C) השוואה של מספר הבלוטות ברירית הרחם בקרב קבוצת Con, קבוצות של 1 דקה, 2 דקות, 3 דקות, 4 דקות ו-5 דקות. קון, שליטה; **P < 0.01, ****P < 0.0001 עם ANOVA חד כיווני. הנתונים מיוצגים כממוצע ± שגיאת תקן של הממוצע. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

figure-results-5
איור 5: פיברוזיס רירית הרחם ברירית הרחם של העכבר. (A) צביעת הטריכרום של מאסון שימשה להערכת פיברוזיס של רירית הרחם, כאשר הצבע הכחול מציין את התפלגות סיבי הקולגן, בקבוצות הטיפול שצוינו. עמודות קנה מידה = 200 מיקרומטר. (B) תרשים עמודות מסכם מראה את רמת הקולגן פיברוזיס בקרב קבוצות שונות. **P < 0.01, ***P < 0.001, ****P < 0.0001 עם ANOVA חד כיווני. הנתונים מיוצגים כממוצע ± שגיאת תקן של הממוצע. אנא לחץ כאן לצפייה בגרסה גדולה יותר של איור זה.

דיון

TE מאופיין בריבוי תאים לא מספיק ותאים לא מתפקדים, הקשורים קשר הדוק לאי פוריות, הפלות חוזרות והפרעות שליה 2,3. למרבה הצער, אין כיום טיפול יעיל ל-TE. מודלים של בעלי חיים ממלאים תפקיד מכריע בחקר מצב זה. בין השנים 2014 ל-2024, חולדות שימשו כאורגניזמים מודל ב-16.4% מתוך 208,000 מחקרים (34,200 מחקרים) ועכברים ב-22.7% (47,300 מחקרים). ניתן לייחס את השימוש הגובר בעכברים בניסויים ליתרונותיהם על פני מודלים אחרים, במיוחד הפוטנציאל שלהם במחקרי התחדשות 28,29,30. בהתחשב בחשיבות של עקביות המודל, יש צורך הולך וגובר בכלים תואמים יותר לביצוע מחקרים באמצעות עכברים כמודלים31.

שיטות נפוצות להשראת מודלים של TE, כפי שדווח במחקרים קודמים, כוללות גירוד11,12, איסכמיה14, פגיעה תרמית15 ופציעה הנגרמת על ידי כימיקלים 16,17,23. כדי להקל על השימוש במודלים של בעלי חיים במחקרי TE ולהניח את היסודות לטיפולים יעילים, Gao et al.24 הקימו לראשונה מודל TE בחולדות SD על ידי הזרקת אתנול מוחלט למשך 5 דקות כדי לפצוע את רירית הרחם. למרות ששיטה זו מגבילה את צמיחת רירית הרחם, היא מובילה לרוב להידבקויות קשות בחלל הבטן, עם שיעור הישרדות של 70% בלבד.

בעבר, 95% אתנול שימש בעיקר בחולדות בשל קלות היישום שלו, אך שיטה זו יצרה מעט מודלים של עכברים למחקרי TE. לאחר תצפיות קליניות, סקירת ספרות מקיפה, ניסויים מקדימים, דיונים חוזרים וניתוחים, פותחה שיטה משופרת עם זמן עירוי רחם קצר יותר. טכניקות מיומנות מאפשרות להזריק 95% אתנול לחלל הרחם כדי ליצור מודל TE עם זמני עירוי משתנים.

מודל העכבר שהוצג במחקר זה מתבסס על העקרונות של מודל24 של גאו. עם זאת, בוצעו מספר שינויים, כולל קיצור זמן עירוי האתנול והגדלת תדירות שטיפת המלח. במודל זה, רחם העכבר נחשף באמצעות דיסקציה בטנית, ו-95% אתנול הוזרק לצד אחד של קרני הרחם לפרקי זמן שונים: 1 דקה, 2 דקות, 3 דקות, 4 דקות ו-5 דקות. הודות לבקרה המדויקת על זמן עירוי האתנול וההליך הסטנדרטי, הושגו נתונים יציבים בניסויים בעכברים, אשר מזערו סטיות עקב הבדלים אישיים בין העכברים.

תוצאות היסטולוגיות מדגימות שינויים ברורים בעובי רירית הרחם, מספר בלוטות רירית הרחם ופיברוזיס של רירית הרחם בדרגות שונות בקרב עכברי TE, מה שמאשר את מהימנות המודל שנקבע במחקר זה 3,6,9. יש לציין כי כאשר זמן עירוי האתנול עלה על 4 דקות או 5 דקות, נצפו הידבקויות תוך רחמיות חמורות (IUA). ממצאים אלה מצביעים על כך שניתן לבסס ביעילות את מודל עכברי TE עם 1-3 דקות של עירוי אתנול של 95%, בעוד שזמני עירוי העולים על 3 דקות עלולים לגרום ל-IUA חמור.

עד כה, פותחו מספר מודלים של בעלי חיים לחקר TE, כולל גירוד, איסכמיה, מודלים המושרים תרמית וכימיקלים. המודל המושרה על ידי גירוד, למרות שהוא קל יותר לביצוע, מוביל לעתים קרובות להידבקויות תוך רחמיות (IUA) ולא TE. מודל TE המושרה על ידי איסכמיה דורש משך זמן ארוך בהרבה מהמודל המושרה על ידי כימיקלים, והשיטה המושרה תרמית מורכבת יותר וקשה לביצוע בהשוואה לאינדוקציה כימית. למרות שהמודל הכימי יעיל בזמן ויציב, יש לו מגבלות פוטנציאליות, כגון טראומה לבעלי החיים וסיכוני זיהום או מוות עקב טכניקה לא נכונה. ניתן להקל על בעיות אלה באמצעות הכשרה וניסיון קפדניים.

לסיכום, התוצאות מדגימות כי ניתן לבסס ביעילות את מודל עכבר TE על ידי הזרקת 95% אתנול לחלל הרחם למשך 1-3 דקות. גישה זו מציעה שיטה מבטיחה לחקר המנגנונים הפתולוגיים ותהליכי התיקון של TE, ולפיתוח טיפולים יעילים לחולים במצב זה.

גילויים

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

אנו מודים לשופטים האנונימיים על הערותיהם החשובות והמועילות. עבודה זו נתמכה על ידי פרויקט המדע והטכנולוגיה של שנזן (No. JCYJ20220818103207016) וקרן המחקר הבסיסי והיישומי של גואנגדונג (מס' 2024A1515010478).

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מכונת הרדמהRWD Life ScienceR530מכונת הרדמה אינהלציה ניידת לבעלי חיים קטנים
0.9% מי מלחHubei Kelun Pharmaceutical C230817A210 מ"ל, הזרקה רפואית
75% אתנולLIRCON6303060031500 מ"ל, מגיב חיטוי
95% אתנולמפעל ריאגנטים כימיים גואנגג'ואו64-17-5500 מ"ל, מגיב כימי
תפרים נספגיםJinhuan MedicalCR537עובי: 5-0; אורך: 90 ס"מ
אמוניה מימיתMilliporeSigma1336-21-61000 מ"ל, מגיב כימי
מעבד רקמות אוטומטיLeicaTP1020100 ניתן לעבד בבת אחת
C57BL/6 עכברים המרכז לחיות ניסוי של האוניברסיטה הרפואית הדרומית 
Eosin-YBASOBA40241000 מ"ל, משמש לצביעה של קטעי פרפין, קטעים קפואים וכו'
HaematoxylinBASO BA40411000 מ"ל, המשמש לצביעה של קטעי פרפין, קטעים קפואים וכו'
פלטפורמת ניתוח תמונה HALOמעבדותהמכשיר כולל קלות שימוש ומדרגיות, יכולות אנליטיות עוצמתיות והעיבוד המהיר ביותר מהדקים
המוסטטיים מהיריםHUAYON18-50211.8 ס"מ באורך כולל עם לסת 0.7 ס"מ
מלקחיים המוסטטייםHUAYON18-502010 ס"מ באורך כולל
HistoCore Rotary MicrotomeLeica149BIO000C1עובי הפרוסה נע בין 1 ל-60 μ m
IndorphorADF1005500 מ"ל, מגיב חיטוי
איזופלורןRWD מדעי החייםR510-22-10100 מ"ל, חומר פעיל 100% איזופלורן
צביעת טריכרוםמאסון SOLARBIOG13407 ופעמים; 100 מ"ל ל-100 בדיקות
שקופית מיקרוסקופGene TechGT100511אורך: 75 ס"מ; רוחב: 25 ס"מ
מרכז הטמעת רקמות מודולריLeicaEG1150 Cהמכשיר מכיל במה קרה ומודול חלוקת פרפין מחומם, המספק גמישות לעבודת ההטבעה
שרף טבעיSAKURA4770סרט מצופה שרף, מתאים לצביעה היסטולוגית
אולימפוס SLIDEVIEW VS200PANOVUEVS200המכשיר מצלם תמונות שקופיות וירטואליות באיכות גבוהה ומאפשר ניתוח תמונה כמותי מתקדם.
תמיסת תיקון פרפורמלדהידServicebioG1011500 מ"ל, מקבע רקמות אוניברסלי (ניטרלי)
מלקחיים כירורגייםHUAYON18-13002.2 מ"מ ישר, רוחב 12.5 ס"מ
מספריים כירורגייםHUAYON18-011010 ס"מ, מזרק מספריים כירורגיים מנירוסטה
באדיבות600170311 מ"ל, מזרק סטרילי חד פעמי עם
רקמת מחט קלטותCITOTEST80106-1100-16לבן; חריצי זרימה; מכסה אינטגרלי 0ne-piece; אזורי תיוג ממוקמים משלושה צדדים
Tissue-Tek Prisma PlusSAKURADRS-Prisma-P-JCSיכולת העיבוד היא 60 שקופיות בבת אחת
XyleneGuangdong Guanghua Sci-Tech1330-20-71000 מ"ל, ממס אורגני
אינדיקה

מקורות

  1. Mahajan, N., Sharma, S. The endometrium in assisted reproductive technology: How thin is thin. J Hum Reprod Sci. 9 (1), 3-8 (2016).
  2. Liu, X., et al. Thin endometrium is associated with the risk of hypertensive disorders of pregnancy in fresh IVF/ICSI embryo transfer cycles: A retrospective cohort study of 9,266 singleton births. Reprod Biol Endocrinol. 19 (1), 55(2021).
  3. Liu, K. E., Hartman, M., Hartman, A. Management of thin endometrium in assisted reproduction: A clinical practice guideline from the Canadian Fertility and Andrology Society. Reprod Biomed Online. 39 (1), 49-62 (2019).
  4. Wang, Y., Tang, Z., Teng, X. New advances in the treatment of thin endometrium. Front Endocrinol (Lausanne). 15, 1269382(2024).
  5. Saad-Naguib, M. H., Kenfack, Y., Sherman, L. S., Chafitz, O. B., Morelli, S. S. Impaired receptivity of thin endometrium: Therapeutic potential of mesenchymal stem cells. Front Endocrinol (Lausanne). 14, 1268990(2023).
  6. Lv, H., et al. Deciphering the endometrial niche of human thin endometrium at single-cell resolution. Proc Natl Acad Sci U S A. 119 (8), e2115912119(2022).
  7. Gharibeh, N., et al. Cell-based therapy in thin endometrium and Asherman syndrome. Stem Cell Res Ther. 13 (1), 33(2022).
  8. Lei, L., et al. Angiogenic microspheres for the treatment of a thin endometrium. ACS Biomater Sci Eng. 7 (10), 4914-4920 (2021).
  9. Maekawa, R., et al. Thin endometrium transcriptome analysis reveals a potential mechanism of implantation failure. Reprod Med Biol. 16 (2), 206-227 (2017).
  10. Xu, L., Fan, Y., Wang, J., Shi, R. Dysfunctional intercellular communication and metabolic signaling pathways in thin endometrium. Front Physiol. 13, 1050690(2022).
  11. Hu, J., Song, K., Zhang, J., Zhang, Y., Tan, B. Z. Effects of menstrual blood-derived stem cells on endometrial injury repair. Mol Med Rep. 19 (2), 813-820 (2019).
  12. Kim, Y. Y., et al. Efficient production of murine uterine damage model. Tissue Eng Regen Med. 16 (2), 119-129 (2019).
  13. Chen, K., et al. A novel method to repair thin endometrium and restore fertility based on menstruation-derived stem cell. Reprod Sci. 31 (6), 1662-1673 (2024).
  14. Hu, J., Yuan, R. Decreased expression of C-kit and telomerase in a rat model of chronic endometrial ischemia. Med Sci Monit. 17 (4), Br103-Br109 (2011).
  15. Wang, G., Ren, C., Jiang, J. Effects of bone marrow mesenchymal stem cells on repair and receptivity of damaged endometrium in rats. J Obstet Gynaecol Res. 47 (9), 3223-3231 (2021).
  16. Lin, J., et al. Microenvironment-protected exosome-hydrogel for facilitating endometrial regeneration, fertility restoration, and live birth of offspring. Small. 17 (11), e2007235(2021).
  17. López-Martínez, S., et al. Bioengineered endometrial hydrogels with growth factors promote tissue regeneration and restore fertility in murine models. Acta Biomater. 135, 113-125 (2021).
  18. Haghighi, L., et al. Angiogenic lipid-based drug delivery system (phytosolve) for treatment of a thin endometrium in animal model. Tissue Cell. 90, 102481(2024).
  19. Saleem Raheem, S., Falah Hasan, H., Hashim Abid Ali, A., Mansour Jasim, A. Effectiveness of histopathological changes of induced thin layer endometrium by pentoxifylline and pentoxifylline-loaded poly lactic-co-glycolic acid on female rats. Arch Razi Inst. 78 (6), 1762-1770 (2023).
  20. Feng, Q., et al. Establishment of an animal model of intrauterine adhesions after surgical abortion and curettage in pregnant rats. Ann Transl Med. 8 (4), 56(2020).
  21. Bazoobandi, S., et al. Induction of Asherman's syndrome in rabbit. J Reprod Infertil. 17 (1), 10-16 (2016).
  22. Bai, X., et al. Therapeutic effect of human amniotic epithelial cells in rat models of intrauterine adhesions. Cell Transplant. 29, 963689720908495(2020).
  23. Liu, J., et al. The effects and mechanisms of GM-CSF on endometrial regeneration. Cytokine. 125, 154850(2020).
  24. Yan-Ping, L. Establishment and identification of rat thin endometrium model. Life Sci Res. , https://api.semanticscholar.org/CorpusID:88150888 (2011).
  25. Cora, M. C., Kooistra, L., Travlos, G. Vaginal cytology of the laboratory rat and mouse: Review and criteria for the staging of the estrous cycle using stained vaginal smears. Toxicol Pathol. 43 (6), 776-793 (2015).
  26. Quignon, C. Collection and analysis of vaginal smears to assess reproductive stage in mice. Curr Protoc. 3 (9), e887(2023).
  27. Yi, K. W., et al. marrow-derived cells or C-X-C motif chemokine 12 (CXCL12) treatment improve thin endometrium in a mouse model. Biol Reprod. 100 (1), 61-70 (2019).
  28. Nakada, Y., et al. Hypoxia induces heart regeneration in adult mice. Nature. 541 (7636), 222-227 (2017).
  29. Mylonas, K. J., et al. Cellular senescence inhibits renal regeneration after injury in mice, with senolytic treatment promoting repair. Sci Transl Med. 13 (594), eabb0203(2021).
  30. Mckellar, D. W., et al. Large-scale integration of single-cell transcriptomic data captures transitional progenitor states in mouse skeletal muscle regeneration. Commun Biol. 4 (1), 1280(2021).
  31. Elzat, E. Y., et al. Establishing a mouse contusion spinal cord injury model based on a minimally invasive technique. J Vis Exp. 187, e64538(2022).

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

מאמרים קשורים