방법 논문

생쥐의 난소 혈관 기능의 실시간 이미징 및 정량화를 위한 도플러 초음파 검사

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DOI:

10.3791/69169

2025년 11월 14일

이 논문에서

요약

배란 전 기간 동안 난소 혈류의 변화는 배란에 필수적입니다. 도플러 초음파 검사는 난소 혈류역학 및 관류를 평가하기 위해 인간과 대형 동물에서 사용되었습니다. 마우스의 배란 전 및 배란 전후 단계에서 난소 혈역학을 평가하기 위해 도플러 초음파를 적용하기 위한 프로토콜이 제시됩니다.

초록

난소 혈관 기능을 효과적으로 평가하고 난소 생리학 및 병리학에서의 역할을 이해하려면 정상적인 혈류를 방해하지 않고 실시간 변화를 포착하기 위해 비침습적 생체 내 접근법이 필수적입니다. 도플러 초음파 검사는 더 큰 종의 난소 혈류를 평가하기 위한 잘 확립된 비침습적 도구이지만 배란과 같은 난소 생물학 연구에 가장 널리 사용되는 동물 모델 중 하나인 생쥐에서의 적용은 제한적이었습니다. 배란은 난포 자극 호르몬에 의해 자극된 조정된 난포 성숙에 의존하는 엄격하게 조절된 과정이며, 이어서 난포벽이 파열되고 수정을 위한 난모세포가 방출되는 배란 전 황체 형성 호르몬(LH) 급증이 뒤따릅니다. LH 급증은 또한 배란 직전 난포 파열 부위의 혈관신생 및 모세혈관 수축과 같은 난소 맥관 구조의 일련의 구조적 및 기능적 변화(혈관 리모델링)를 유발합니다. 또한, LH 급증 후 난소 혈류의 급격한 증가가 여러 종에서 보고되었지만 마우스에서는 보고되지 않았습니다. 이 프로토콜은 도플러 초음파 검사를 활용하여 쥐 난소 맥관 구조를 시각화하고 혈역학적 매개변수를 정량화합니다. 여기에 제시된 프로토콜은 호르몬 프라이밍, 마취, 마우스 위치 지정, 파워 및 컬러 도플러를 사용한 난소 및 맥관 구조 식별, 혈류 속도 및 저항 매개변수 측정에 대한 자세한 방법을 보고합니다. 이 방법을 사용하면 살아있는 쥐의 난소 혈관 기능을 실시간으로 종단적으로 평가할 수 있어 생리학적 및 병리학적 맥락 모두에서 난소 혈관 기능을 연구하기 위한 강력한 도구를 제공합니다.

서론

난소는 고도로 혈관화된 기관이며 맥管 구조의 엄격하게 조절되는 주기적, 구조적, 기능적 변화(혈관 리모델링)는 난포 발달, 배란 및 황체 형성을 포함한 정상적인 난소 생리학에 필수적입니다 1,2,3,4. 혈관 리모델링은 혈관 투과성의 변화, 혈관신생, 혈관 확장, 혈관 수축 및 혈류(혈역학)의 변화와 같은 일련의 조정된 과정을 포함합니다. 이러한 과정을 통해 난소는 발정기 주기 1,2,3,5,6,7,8,9 전반에 걸쳐 호르몬 신호에 반응하여 혈액 공급을 빠르게 조정할 수 있습니다.

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프로토콜

사용된 모든 마우스는 코넬 대학의 기관 동물 관리 및 사용 위원회의 윤리적 승인을 받아 실험 동물 관리 및 사용에 대한 국립 보건원 지침에 따라 엄격하게 유지되었습니다. 이 프로토콜에 사용된 모든 동물은 미성숙(21-23일령) C57BL6 마우스였습니다.

1. 과배란을 위한 호르몬 자극

  1. 체중 10-12g의 21-23일 생쥐에게 임신한 암말 혈청 성선 자극 호르몬(PMSG) 5 IU를 복강 내 주사한 후 48시간 후에 인간 융모막 성선 자극 호르몬 (hCG) 5 IU를 주사합니다. 멸균 인산염 완충 식염수 950μL에 50μL의 호르몬(5000IU 스톡 바이알에서 재구성)을 희석하여 각 주사를 준비하고 마우스당 0.1mL를 투여합니다.

2. 초음파 기계 켜기 순서 및 변환기 설정

  1. 이미징 시스템 뒷면에 있는 주 전원을 켭니다. 시스템이 부팅된 후 카트 왼쪽에 있는 컴퓨터 대기 스위치를 전환하여 모니터와 컴퓨터를 깨웁니다.
  2. 원하는 변환기(여기에 사용된 MS-700 - 30-70MHz)를 이미징 장치(가장 오....

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결과

이 프로토콜의 목적은 도플러 초음파 검사를 적용하여 쥐 난소와 그 맥관 구조를 시각화하고, 난소 관류의 변화를 평가하고, 난소 혈역학을 정량화하는 것입니다.

그림 2는 hCG 주사 후 배란 전후 기간(배란 전 12시간 및 배란 후 12시간) 동안 여러 시점에 걸쳐 동일한 난소의 대표적인 이미지를 보여줍니다. 그림 2A 는 POAT 및 난관을 기준으로 난소를 찾는 데 사용되는 B 모드 이미지를 보여줍니다(프로토콜의 4.3단계). 그림 2B 는 혈류에 대한 높은 민감도를 제공하고 내부 혈관 구조의 시각화를 통해 난소 식별을 확인하는 데 도움이 되는 해당 파워 도플러 이미지를 표시합니다(단계 4.7). 파워 도플러를 사용하면 시간 경과에 따른 관류 역학을 정성적으로 .......

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토론

본 연구에서는 도플러 초음파를 이용하여 생체 내 난소 혈류역학을 시각화하고 정량화하는 비침습적 방법을 소개합니다. 기존 방법과 달리 이 접근 방식을 사용하면 혈관 기능을 방해하지 않고 혈류를 실시간으로 평가할 수 있습니다. 도플러 초음파 검사는 인간 및 대형 동물 모델에서 난소 형태 및 혈관 기능을 평가하는 데 널리 사용되고 효과적인 도구입니다 15,16,17,18. 쥐 난소 생리학에 대한 적용은 난소 혈관 역학 연구에 귀중한 발전을 제공합니다.

도플러 초음파는 마우스 모델에서 혈류를 평가하는 비침습적이고 반복 가능한 접근 방식을 제공하여 기존 기술에 비해 몇 가지 장점을 제공.......

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공개 사항

저자는 공개할 것이 없습니다.

감사의 글

이 연구는 NICHD 1R01HD109392의 지원을 받았습니다. 이미징 데이터는 VisualSonics Vevo-2100 초음파에 대한 NIH S10OD016191와 함께 Cornell Biotechnology Resource Center(BRC) 이미징 시설을 통해 획득되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
3M 수술용 테이프VWR 인터내셔널 LLCMMM1534-3
아쿠아소닉 클리어 초음파 전송 젤  파커PKR-03-08
헤어 클리퍼스컬 셰이버 LLCBBT 2020
인간 융모성 생식선자극 세포시그마 올드리치9002-61-3
나이어 바디 크림 제모제나이어제모
옵틱스케어 아이 루브 플러스 아벤틱스OPX-4252
파커 시그나크렘 전극 크림파커PKR-17-05-CS
임신 암말 혈청 생식선자극호사호르몬창조 효소네이트-0969
비주얼소닉스 Vevo 2100 이미징 시스템비주얼소닉스 주식회사

참고문헌

  1. Duffy, D. M., Ko, C., Jo, M., Brannstrom, M., Curry, T. E. Jr Ovulation: Parallels with inflammatory processes. Endocr Rev. 40 (2), 369-416 (2018).
  2. Feng, Y., et al. Clarity reveals dynamics of ovarian follicular architecture and vasculature in three-dimensions. ....

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