이 프로토콜은 시클로포스파미드 주사 를 통해 조기 난소 기능 부전 마우스 모델을 구성하는 방법을 설명합니다. 이 모델은 인간 조기 난소 기능 부전의 병리학적 진행을 효과적이고 쉽고 적응 가능하게 복제하여 높은 신뢰성과 비용 효율성을 보여줍니다.
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이 프로토콜은 시클로포스파미드 주사 를 통해 조기 난소 기능 부전 마우스 모델을 구성하는 방법을 설명합니다. 이 모델은 인간 조기 난소 기능 부전의 병리학적 진행을 효과적이고 쉽고 적응 가능하게 복제하여 높은 신뢰성과 비용 효율성을 보여줍니다.
조기 난소 기능 부전(POI)은 여성 불임을 유발하는 중요한 상태이므로 기계 및 치료 연구를 위한 신뢰할 수 있는 동물 모델이 필요합니다. 여기에서는 시클로포스파미드(CTX) 유도 POI 마우스 모델을 설정하고 평가하기 위한 표준화된 프로토콜을 제시합니다. 규칙적인 발정 주기를 가진 6주에서 8주 사이의 암컷 마우스를 선택하고 복강내 CTX 주사를 받았습니다: 1일에 100mg/kg의 초기 용량, 이후 14일 동안 20mg/kg의 일일 용량. 발정 주기의 동적 변화는 Wright 염색과 함께 질 도말 세포검사를 통해 모니터링되었습니다. 내분비 변화를 평가하기 위해 ELISA를 사용하여 에스트라디올(E2), 난포 자극 호르몬(FSH) 및 항뮬러관 호르몬(AMH)의 혈청 수치를 정량화했습니다. 난소 조직병리학은 난포 폐쇄증을 정량화하기 위해 파라핀 포매 절편의 헤마톡실린-에오신(H&E) 염색을 통해 평가되었으며, 과립막 세포 세포사멸을 검출하기 위해 절단된 카스파제-3의 면역조직화학적 분석을 수행했습니다. 결과는 CTX 처리된 마우스에서 발정 주기성 중단, E2 및 AMH 수치 유의한 감소, FSH 농도 상승, 난포 폐쇄증 증가 및 과립막 세포 세포사멸 강화를 입증하여 성공적인 POI 모델링을 확인했습니다. 이 모델 구축 방법은 화학 요법으로 인한 난소 손상의 메커니즘을 고도로 모방할 수 있으며 난포 예비 고갈 및 성 호르몬 장애와 같은 전형적인 병리학적 특징을 나타냅니다. 이는 화학 요법의 생식 독성 메커니즘을 밝히고, 난소 보호 약물을 스크리닝하고, 생식력 보존 전략을 최적화하기 위한 신뢰할 수 있는 실험 플랫폼을 제공합니다. 또한 이 모델은 상대적으로 작동이 간단하고 비용이 저렴하며 생산 주기가 짧아 수행 및 대중화가 용이합니다. 이 방법론은 시각화 가능한 단계별 실험 시연에 대한 JoVE 의 요구 사항과 일치합니다.
여성 생식 노화 장애의 가장 흔한 형태인 조기 난소 기능 부전(POI)은 에스트로겐 결핍 증상과 생식 기능 장애를 통해 환자의 신체적, 정신적 건강을 심각하게 손상시킬 뿐만 아니라 골절, 자가면역 질환, 심혈관 질환, 당뇨병 등을 포함한 동반 질환 발병 위험을 높입니다.1. 따라서 효율적이고 안전한 치료 전략의 개발은 현대 의학에서 매우 시급한 우선 순위가 되었습니다. POI 연구와 관련된 임상 샘플의 제한된 가용성, 다인성 병인 및 높은 윤리적 위험을 감안할 때 체계적인 기계론적 조사 및 안전성 검증을 허용하는 신뢰할 수 있는 동물 모델의 확립이 필수 불가결해졌습니다.
현재 화학 요법으로 유발된 난소 손상 모델은 POI 연구에 널리 활용되고 있습니다. 면역억제 특성을 지닌 알킬화제인 시클로포스파미드(CTX)는 강력한 성선 독성 화합물로 확인되었습니다. 그 메커니즘은 세포 증식을 억제하기 위한 DNA 가교 손상을 포함하며2, 난소 예비 세포의 세포사멸을 유도합니다 3,4. CTX 기반 모델은 원시 난포 고갈, 저에스트로겐혈증 및 난포 자극 호르몬(FSH) 수치 상승을 포함하여 POI의 임상적 특징을 효과적으로 요약합니다. 마우스의 복강내 CTX 주사는 빠른 복막 흡수를 통한 높은 생체이용률, 최소한의 기술적 변동성을 통한 표준화된 조작성, 대규모 연구를 위한 비용 효율성 등 뚜렷한 이점을 제공합니다. 특히, 생쥐의 난소 구조는 인간과 매우 유사하여 난포 고갈과 호르몬 변화를 역동적으로 관찰할 수 있습니다. 더욱이 생쥐는 가격이 저렴하고 번식률이 빨라 대규모 샘플 연구 요구 사항을 충족합니다.
이러한 장점에도 불구하고 CTX 투여 요법(예: 단일 볼루스 대 분할 주사) 및 시간적 투여 기간의 이질성으로 인해 연구 전반에 걸쳐 일관되지 않은 모델링 결과가 발생했습니다. 이러한 격차를 해소하기 위해 우리는 마우스의 POI 유도를 위한 CTX 용량 및 투여 빈도를 최적화하는 체계적인 프로토콜을 제시합니다. 본 연구는 난소 예비력 고갈, 호르몬 조절 장애 및 조직병리학적 상관관계에 대한 정량적 평가를 통해 재현 가능한 모델을 확립하여 기계론적 탐색 및 치료 스크리닝을 위한 강력한 플랫폼을 제공하는 것을 목표로 합니다.
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이 프로토콜은 Anhui Shendong Biotechnology Development Co., Ltd.의 윤리 위원회(윤리 번호: SDLL202502281)의 검토 및 승인을 받았습니다. 이 연구는 모든 동물 실험 절차에서 실험실 설치류의 관리 및 사용에 관한 국립 보건원(National Institutes of Health)의 지침을 준수합니다. 이 실험에 사용된 암컷 C57BL/6 마우스는 생후 6-8주였으며 특정 병원체 없는(SPF) 조건에서 유지되었습니다. 근친 교배 계통 및 C57 계통의 하위 계통인 C57BL/6 마우스는 검은색 털이 특징입니다. 실험 전에, 마우스는 자연적인 일주기 리듬을 모방하기 위해 12시간의 빛/암 주기로 통제된 온도 및 습도 조건 하에서 동물 실험실에서 1주일 동안 적응했습니다. 적응 기간 동안 쥐는 음식과 물에 대한 자유 로운 접근을 제공받았습니다.
1. 동물 준비
참고: 정상적인 발정 주기를 가진 6-8주 된 24마리의 암컷 SPF 등급 C57BL/6 마우스를 선택합니다. 연속 10일 동안 오전 9:00에 마우스로부터 질 세척액을 수집하여 박리된 질 세포의 도말을 준비합니다. 발정기 주기를 관찰하고 적어도 하나의 연속적이고 완전한 주기를 가진 마우스를 선택하십시오.
2. 시클로포스파미드 주사제의 준비
알림: 시클로포스파미드는 빛에 불안정하므로 공정 내내 어둠 속에서 취급해야 합니다. 시클로포스파미드는 독성이 있으므로 수술 중에는 보호복, 이중층 니트릴 장갑, 마스크를 착용해야 합니다.
3. 시클로포스파미드 용액 주입
참고: 컴퓨터 시스템을 사용하여 24마리의 마우스를 3개의 코호트로 무작위 배정합니다: (1) BLANK: 치료 없음(n = 8); (2) NS: 식염수 대조군(n = 8); (3) POI: 시클로포스파미드 그룹(n = 8). 매일 아침 9:00에 쥐를 주사합니다. POI군의 경우 첫날 시클로포스파미드 용액 100mg/kg을 복강내 주사한 후 다음 14일 동안 시클로포스파미드 용액 20mg/kg을 지속적으로 주입한다. NS 그룹에 같은 양의 생리 식염수를 복강 내 주입하고 BALNK 그룹은 치료하지 않은 상태로 둡니다. 매일 주사 전에 모든 쥐의 무게를 측정하고 주사 후 도말을 위해 질 박리된 세포를 수집합니다.
4. 세럼 수집
참고: 시클로포스파미드 용액 주사 15일 후, 모든 마우스의 심장 정점에서 혈액을 채취합니다. 원심분리하여 혈청을 얻습니다. 대조군과 NS 그룹의 마우스는 디스트루스 단계 동안 샘플링되어야 합니다. POI 그룹 마우스는 대조군/NS 그룹 마우스와 쌍을 이루는 시간 일치 샘플링을 거쳤으며, 발정 상태인 것으로 확인되었습니다.
5. 혈청 에스트로겐, FSH 및 AMH의 검출
6. 난소 조직의 수집
7. 파라핀 절편의 준비
8. H&E 염색
9. 난소 조직에서 Caspase-3에 대한 면역조직화학
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POI 마우스 모델을 설정하는 프로세스는 그림 2에 나와 있습니다. 마우스의 체중과 발정주기는 약물 주사 첫날부터 기록되었습니다. CTX 주사 15일 후, POI군 마우스의 평균 체중 감소율(3.717% ± 1.463%)은 BLANK군(0.2526% ± 0.1469%) 및 NS군(0.4305% ± 0.2494%)보다 유의하게 높았습니다(p < 0.0001). NS군과 BLANK군 사이에는 체중에 통계적으로 유의한 차이가 없었다(p > 0.05). (그림 3A).
마우스의 발정 주기는 질 박리 세포 도말을 기반으로 모니터링되었습니다. 결과는 POI 그룹에서 마우스의 발정 주기가 무질서했으며 장기간의 diestrus 또는 질 박리 세포의 지속적인 불규칙한 변화로 나타나는 것으로 나타났습니다. BLANK군과 NS군 사이에는 발정주기의 규...
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조기 난소 기능 부전(POI)은 여성의 신체 건강과 삶의 질에 심각한 영향을 미치며 전 세계적으로 유병률이 해마다 증가하고 있습니다. 그러나 현재 POI에 대한 안전하고 효과적인 치료 방법은 여전히 부족합니다. 신뢰할 수 있고 재현 가능한 동물 모델을 구축하는 것은 POI에 대한 연구를 발전시키는 데 매우 중요합니다. 임상적으로 POI의 원인은 다양하며 화학 요법 약물은 중요한 알려진 병원성 인자입니다8. 알킬화제 화학요법제인 CTX는 주로 산화 스트레스와 과립막 세포 세포사멸을 통해 난소 독성을 일으켜 난포 폐쇄증을 가속화합니다9. 알킬화제인 시클로포스파미드를 사용하여 동물 모델을 구성하면 화학 요법으로 인한 난소 손상을 시뮬레이션할 수 있어 POI 연구를 더욱 표적화할 수 있습니다.
기존 연구에는 시클로포스파미드의 다양한 주사 요법...
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저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.
저자는 임상 연구 특별 자금 지원 프로그램(보조금 번호 320.6750.17067)을 통해 Wu Jieping Medical Foundation으로부터 받은 재정적 지원에 감사드립니다. 또한 Anhui Shendong Biotechnology Development Co., Ltd가 제공한 연구 플랫폼과 기술 지원에 감사드립니다.
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| 알코올 75% | 산동 Dexinkang 의료 기술 Co., Ltd | 200603 | |
| 무수 에탄올 | 벵부 화학 시약 공장 | ||
| 원심분리기 튜브 | 바이오샤프 | BS-15-M | |
| 콜드 테이블 | 취안린 메디컬 | QL-LT20230003 | |
| 코튼 볼 | 산동 브릴리언스 Co., Ltd | 20241008 | |
| 커버슬립 | 장쑤성 Shitai 실험 장비 Co., Ltd | 80312-3412 | |
| 시클로포스파미드 | 박스터 종양학 GmbH | 3K645A | |
| 탈수 기 | 후베이 Xiaogan Haikuo 의료 기술 Co., Ltd | KH-TS | |
| 염색기 | 후베이 Xiaogan Haikuo 의료 기술 Co., Ltd | KH-S101 | |
| EA50 염색액 | 후베이 Taikang 의료 장비 Co., Ltd | 제이7EC20 | |
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