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方法論記事

卵巣摘出マウスモデルにおける妊娠確立への子宮寄与の研究方法

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DOI:

10.3791/64763

2023年4月7日

* These authors contributed equally

この記事について

サマリー

妊娠の確立は、複雑な胚と子宮のクロストークを含む動的なプロセスです。これらの過程に対する母体の子宮環境の正確な寄与は、依然として活発な研究分野である。ここでは、これらの研究課題に対処するための in vivo 動物モデルの設計を支援するための詳細なプロトコルが提供されています。

要約

妊娠が確立されるためには、生存可能な胚盤胞が受容性子宮内膜(子宮内膜)とうまく相互作用して、着床と胎盤形成を促進し、継続的な妊娠を可能にする必要があります。胚の欠陥によって引き起こされる妊娠の成功の限界はよく知られており、 体外 受精(IVF)と生殖補助医療技術の台頭により、ここ数十年で大部分が克服されました。しかし、この分野はまだ、受容性が不十分な子宮内膜によって引き起こされる制限を克服していないため、体外受精の成功率が停滞しています。卵巣によって産生されるホルモンが子宮内膜の月経周期性に関与しているため、卵巣と子宮内膜の機能は密接に絡み合っています。そのため、妊娠のげっ歯類モデルを使用する場合、観察された結果が卵巣または子宮の欠損によるものであるかどうかを確認するのは難しい場合があります。これを克服するために、妊娠への子宮特異的寄与の研究を可能にするために、胚移植または人工脱落膜化を伴う卵巣摘出マウスモデルが開発されました。この記事では、卵巣摘出術の実施方法について説明し、健康なドナーからの胚移植後の人工脱落膜化または妊娠の成功をサポートするための外因性ホルモンを供給するためのさまざまな技術に関する洞察を提供します。これらの技術には、皮下注射、徐放性ペレット、および浸透圧ミニポンプが含まれます。各方法の主な長所と短所について説明し、研究者が特定の研究課題に最適な研究デザインを選択できるようにします。

概要

ここ数十年で生殖補助医療の使用が増えるにつれ、受胎に対する多くの障壁が克服され、不妊の問題にもかかわらず多くのカップルが家族を始めることができました1。卵母細胞または精子の欠損は、 体外 受精または細胞質内精子注入を使用してバイパスできることがよくあります。しかし、子宮と子宮内膜受容性に関連する問題は、生殖能力のとらえどころのない「ブラックボックス」のままです2

妊娠は、高品質の胚が受容性子宮内膜(子宮内膜)とうまく相互作用したときに確立されます。特定の月経周期で妊娠が成功する可能性は低く、約30%です3,4。成功したもののうち、妊娠20週を過ぎて前進するのは50%〜60%のみであり、着床の失敗は20週に達しない妊娠の75%の原因です3。これらの数字は1990年代後半にさかのぼりますが、この分野は、受容性が不十分な子宮内膜によって引き起こされる制限をまだ克服していません。その結果、近年、体外受精の成功率が停滞し、時には低下しています5,6

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プロトコル

すべての動物は、温度管理された高バリア施設(モナッシュ大学動物研究所)に収容され、無料の食料と水へのアクセスと12時間の明暗サイクルがありました。すべての手順は、モナッシュ動物研究プラットフォーム倫理委員会(#21908、17971)の承認に従って実行され、動物の世話と使用に関する国立保健医療研究評議会の行動規範に従って実行されました。

1.外科的準備

  1. 処置に必要なすべての手術器具、ガーゼ、ペーパータオルを、121°Cのハード/ドライグッズサイクルで、保持時間30分、乾燥時間30分でオートクレーブします。
  2. 手術用ワークスペース用の滅菌ベンチパッドをレイアウトし、鎮痛薬を準備します。
    1. 滅菌生理食塩水中のカルプロフェンを1 mg / mlに希釈し、滅菌生理食塩水中のブピバカインを0.5%(w / v)溶液に希釈します。.
    2. 3.5 mLのメロキシカムを400 mLのケージウォーターボトルに追加します。
  3. 回復ケージのヒートパッドを事前に温め、回復中の動物に間接光を当てるようにヒートランプを設置します。
  4. ヘアネット、フェイスマスク、ガウン、手袋など、適切なPPEがすべて着用されていることを確認してください。
  5. エタノール汚染を避けるために、手袋に定期的にエタノールをスプレーし、動物や手術器具を取り....

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結果

人工脱落膜化の十分に特徴付けられたモデルは、このプロトコルペーパーに記載されています(図1A)。ここで、若年成体雌マウス(8週齢)は、セクション1およびセクション2に記載されるように外科的卵巣摘出術を受けた。その後、マウスを2週間休ませて、内因性卵巣ホルモンが消散してから、セクション3〜7およびセクション9に記載されているように外因性ホルモンでサポートされることを確認しました。ゴマ油の膣内注射によって人工的な脱落膜化を誘発し、次いで、セクション9に記載されるように、動物を組織採取まで休ませた。本研究では、一般的に使用されているマウス系統であるC57BL6/Jマウスで人工脱落膜化を行いました。組織採取時に体重を記録し、子宮を解剖し、十分にトリミングしてから体重を測定した(図1B)。脱落反応の程度は、子宮重量を体重の比として表すことによって記録した。この研究では、C57BL6/Jマウスの80%が脱落膜化し(0.01012 ± 0.001515、n = 15)、動物の子宮の20%は.......

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ディスカッション

この記事では、妊娠と出産への子宮の寄与を理解することに焦点を当てた研究のために、OVXを実行し、外因性ホルモンを提供する方法について段階的に説明します。これらの方法の2つの実験的応用について、胚移植の実施および人工的な脱落膜化の誘導を含む2つの詳細なプロトコルが提供されている。

OVXの実行は、特にげっ歯類モデルに不慣れな研究者にとって、最初は困難な場合がありますが、適切にトレーニングおよび実践すれば、比較的簡単な手順です。手順の重要なステップには、麻酔下にある動物を注意深く監視し、卵巣組織が残っていないことを確認することが含まれます。一部のモデルでは、卵管が無傷のままになることがあります。しかしながら、卵管は豊富なエストロゲンおよびプロゲステロン受容体を有するホルモン応答性組織であることに留意すべきである19。卵巣と卵管を切除するための外科的プロトコルは、前者が肉眼で完了できるため、卵巣だけを切除する場合に比べてはるかに簡単です。後者の場合、卵巣だけを取り除き、卵管を所定の位置に残すには、これははるかに複雑な手順であるため、解剖顕微.......

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開示事項

著者は、競合する金銭的またはその他の利益を宣言しません。

謝辞

この作業は、ビクトリア州政府の運用インフラストラクチャサポートとオーストラリア政府国家保健医療研究評議会(NHMRC)IRIISSを通じて可能になりました。この作業は、モナッシュ大学医学部、看護、健康科学プラットフォームへのアクセス助成金によってサポートされました A.L.W.(Winship-PAG18-0343)モナッシュ生殖サービスプラットフォームにアクセスするため。A.L.W.は、オーストラリア研究評議会(ARC)からのDECRA資金DE21010037によってサポートされています。JNHとLRAは、オーストラリア政府の研究トレーニングプログラム奨学金によってサポートされています。LRAは、モナッシュ大学院優秀奨学金によってサポートされています。KJHは、ARCフューチャーフェローシップFT190100265によってサポートされています。

....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
ALZET 1002 ミニ浸透圧ポンプBioScientific10020.25 µL / hは14日間です。セクション7(実験手順-胚移植)に使用します。
ALZET 1003Dミニ浸透圧ポンプBioScientific1003DDelivers 1 & micro;L / hは14日間です。セクション8(実験手順-人工脱落膜化)に使用します。
ALZETリフレックス 7mmクリップバイオサイエンティフィック0009971リフレックスクリップまたはミシェルクリップを創傷閉鎖に使用することができます、好みに応じて
ALZETリフレックスクリップアプリケーターバイオサイエンティフィック0009974リフレックスクリップまたはミシェルクリップを創傷閉鎖に使用することができます、好みに応じて
ALZETリフレックスクリップリムーバーバイオサイエンティフィック0009976リフレックスクリップまたはミシェルクリップのいずれかを創傷閉鎖に使用できますが、好みに応じて
Bupivicaine 注射ファイザーNAストック 0.5%。生理食塩水エ
ストラジオールSigmaE8875
メロキシカムイリウムNA活性成分0.5mg / mLに0.05%で使用してください。.ケージウォーターボトル400本あたり3.5mL、または施設の獣医師の指示に従ってください。
ミシェルクリップダニエルズNS-000242
多目的シーラントダウ コーニング732
非外科的胚移植 (NSET) デバイスParaTechs600106mmの鏡が含まれています。1回限りの使用です。
プロゲステロンSigmaP0130タノールに可溶。【用途】 セクション3(ホルモン製剤-皮下注射)および セクション4(ホルモン製剤 - 徐放性ペレット)
プロゲステロンSigmaP7556に可溶。セクション5(ホルモン製剤-浸透圧ミニポンプ)
リフレッシュアイ軟膏ガンNA42.5% w / v流動パラフィン、57.3%w / vソフトホワイトパラフィン
マジルカルプロフェンゾエティスNAストック50mg / mL。1 mg / mlで使用(5 mg / kg用量用)
ゴムチューブダウコーニング508-008100%エタノールで洗浄し、1 cmの小片にカットします。内径1.57 mm ± 0.23ミリメートル;外側径3.18mm±0.23ミリメートル;壁0.81ミリメートル。
ごま油SigmaS3547
ソフシルク シルク縫合糸 サイズ3-0CovidienGS-832
エ水アラリ

参考文献

  1. Szamatowicz, M. Assisted reproductive technology in reproductive medicine - Possibilities and limitations. Ginekologia Polska. 87 (12), 820-823 (2016).
  2. Evans, J., et al. Fertile ground: Human endometrial programming....

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再版と許可

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