2016年5月11日
この原稿は、実験用マウスにおける前立腺顕微解剖や去勢手術のためのプロトコルについて説明します。また、これらのプロトコルによって生成される代表的な結果を示しています。最後に、我々は長所と、これらのプロトコルの利用を議論します。
これらの手順の全体的な目標は、前立腺の研究を可能にするだけでなく、マウス内のさまざまなホルモン状態の研究を可能にすることです。この方法は、前立腺がんの発がんに対するホルモン欠乏への影響は何かなど、前立腺がん分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この手法の主な利点は、さまざまな病理学的プロセスとホルモンの変化の影響を個々の前立腺で研究できることです。
まず、マウスを仰臥位の解剖ボードに各足のフットパッドで固定し、腹部に70%エタノールを噴霧します。次に、鉗子で下腹部の皮膚を保持し、ハサミを使用して陰茎の開口部の約1センチ前方の皮膚と腹膜を切り開きます。下腹部から腹部の両側まで、皮膚と腹膜を引き続き切断し、腹腔を露出させます。
膀胱と泌尿生殖器(UGT)の位置を特定したら、脂肪やその他の臓器をそっと横に動かして尿組織を露出させます。次に、鉗子を使用して、尿道近くの基部で輸精管をつかみ、血管を引き裂きます。もう一方のダクトを取り外した後、鉗子を使用して膀胱を慎重に保持して引き上げると同時に、ハサミを使用して腹側前立腺の下と膀胱の基部から約1センチメートル下の尿道を切り開きます。
採取したUGTを、約5〜10ミリリットルのPBSが入った60〜100mmのシャーレに移し、解剖顕微鏡にかけます。次に、両手で細い鉗子を1対ずつ手に取り、器具を鉛筆のように持ち、前腕を顕微鏡の両側のベンチトップに置いて、安定させます。膀胱が上を向き、尿道が下を向き、精嚢が膀胱の両側に配置されるように、鉗子でUGTを配置します。
一方の鉗子で尿道をつかみ、もう一方の鉗子を使用して、前立腺組織を除去せずに脂肪を慎重に引き離します。すべての脂肪が除去されたら、前立腺の2つの腹側葉の間の結合組織を引き裂いて分離します。次に、腹側葉の1つを先端付近に1対の鉗子で保持し、葉の基部を尿道にできるだけ近づけてつかみます。
次に、もう一方の鉗子を動かして尿道を拘束し、しっかりとした滑らかな動きで葉を血管から引き離します。尿道に前立腺組織が付着していないことを確認します。次に、次の実験ステップに従って、ローブを適切な培地に入れます。
同様に他の腹側葉を分離した後、鉗子を使用して、精嚢に穴を開けないように注意しながら、前葉の1つを精嚢から静かに引き離します。次に、葉が精嚢から独立したら、腹側葉で示したのと同じ方法で葉を取り除きます。2番目の前葉を分離した後、背側前立腺が見えるように残りのUGTを裏返し、鉗子を使用して2つの背側葉の間および葉と精嚢の後部領域との間の結合組織を引き裂きます。
次に、先ほど示したように、個々の背側葉を取り除きます。去勢を行うには、まず麻酔をかけたマウスを清潔で無菌の表面に仰臥位で置き、つま先をつまんで適切な鎮静レベルを確認します。マウスが反応しない場合は、電気カミソリを使用して手術部位を剃り、腹部を滅菌します。
次に、滅菌手術用ハサミを使用して、陰茎の約1ポイント5センチ前方にある下腹部の正中線皮膚に1センチメートルの垂直切開を行い、続いて腹膜から小さな切開を行い、臓器を切らないように注意します。滅菌鉗子を使用して、腹膜の切断端をそっと持ち上げて腹腔を視覚化し、別の滅菌鉗子を使用して精巣が現れるまで精巣脂肪パッドの1つを引き出します。次に、焼灼ペンを使用して脂肪パッドをゆっくりと切り取り、精巣動脈が切断されるまで精巣を保持します。
動脈の切断が速すぎると、血管の出血が多すぎて、マウスの安楽死が必要になることがあります。私は焼灼ペンを噴出して加熱し、それがあまり熱くならないようにしてから、動物が出血しないように動脈を通してゆっくりと器具を動かすことをお勧めします。脂肪パッドと動脈を切断したら、睾丸と脂肪パッドを廃棄し、他の睾丸に対して去勢を繰り返します。
2番目の精巣を切除した後、滅菌済みの絹の縫合糸で腹膜を閉じ、外科的創傷クリップで皮膚をホチキス止めします。次に、鎮痛剤を投与して痛みを管理し、マウスを完全に回復するまで、マウスを清潔なケージ、ケージウォーマーの上のケージに5〜10分間置きます。完全な泌尿生殖器は、6つの前立腺葉すべて、膀胱、精嚢、および尿道で構成されています。
輸精管は尿道に付着しますが、前立腺の瞳郭清には不要であるため、UGT を取り外す前に取り外すことができます。泌尿生殖管は、腹部から取り除かれると無傷のままになります。前立腺葉にアクセスするために除去する必要がある脂肪組織で覆われています。この代表的な実験では、去勢後に2サイクルのホルモン再生を行い、血清中のテストステロンレベルをELISAでモニターしました。
予想通り、去勢条件下では、テストステロンレベルは事実上消えました。選択的エストロゲン受容体モジュレーターであるタモキシフェンの存在下では、ホルモン的に正常な状態との有意差は観察されませんでした。しかし、去勢後、テストステロンの再導入により、血清テストステロンレベルが劇的に上昇しました。
顕微解剖後、去勢マウスの前立腺葉は大幅に減少しますが、テストステロン治療動物の前立腺葉は元のサイズに回復します。さらに、正常、去勢、および再生条件下での前立腺組織のヘマトキシリンおよびエオシン染色は、去勢動物からの切片における堅固な組織成長の劇的な減少を明らかにする。このテクニックを習得すると、適切に実行すれば、マウス1匹あたり5分で完了できます。
去勢を試みるときは、すべてを無菌に保ち、マウスが感じる痛みを確実に制御することを覚えておくことが重要です。去勢後、アンドロゲン再導入などの他の方法を実行して、前立腺腫瘍に対するテストステロンの影響に関する追加の質問に答えることができます。その開発後、この技術は、前立腺癌の分野の研究者がマウスの発がん、発生、および去勢抵抗性を調査する道を開きました。
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本稿では、実験用マウスにおける前立腺のマイクロダイセクションおよび外科的去勢のプロトコルについて説明します。これらの手法は、前立腺癌およびホルモン状態の研究を促進するものです。
マウス前立腺の微小解剖および外科的去勢は、前立腺の生物学および疾患におけるアンドロゲン駆動メカニズムを調査するための堅牢な前臨床プラットフォームを提供します。これらの手法により、ホルモン状態の精密な操作が可能となり、前立腺癌研究におけるメカニズムのリスク低減およびターゲットバリデーションが促進されます。その再現性と葉特異的な解像度は、トランスレーショナル研究およびポートフォリオの選別における予測精度を向上させます。
これらのプロトコールは、マウス前立腺モデルを初期の発見から前臨床評価への架け橋として位置づけるものであり、アンドロゲンシグナル伝達および耐性メカニズムに関する仮説に基づいた検証を可能にします。