Wiele zabiegów i mutacji genetycznych wpływa na czas dojrzałości płciowej i płodności. Protokół ten opisuje nieinwazyjną metodę oceny początku dojrzewania u myszy i szczurów przed rozpoczęciem badania płodności u zwierząt dojrzałych płciowo.
Artykuł metodologiczny
Wiele zabiegów i mutacji genetycznych wpływa na czas dojrzałości płciowej i płodności. Protokół ten opisuje nieinwazyjną metodę oceny początku dojrzewania u myszy i szczurów przed rozpoczęciem badania płodności u zwierząt dojrzałych płciowo.
Ocena kompetencji reprodukcyjnych jest kluczowa dla zrozumienia wpływu leczenia lub manipulacji genetycznej na oś rozrodczą, nazywaną również osią podwzgórze-przysadka-gonady. Oś rozrodcza jest kluczowym integratorem bodźców środowiskowych i wewnętrznych, dostosowując płodność do warunków sprzyjających rozrodowi. Przed rozpoczęciem badania płodności u myszy i szczurów ocenia się dojrzałość płciową, aby wykluczyć możliwość, że obserwowane fenotypy reprodukcyjne są spowodowane opóźnionym lub brakiem początku dojrzewania. Protokół ten opisuje nieinwazyjne podejście do oceny początku dojrzewania u mężczyzn poprzez określenie separacji napletka, a u kobiet poprzez otwarcie pochwy i pierwszą ruję. Po potwierdzeniu zakończenia dojrzewania płciowego i osiągnięcia dojrzałości płciowej można rozpocząć badanie płodności. Procedura opisuje optymalne warunki hodowli myszy i szczurów, sposób przeprowadzenia badania płodności oraz jakie parametry należy ocenić i określić, czy leczenie lub delecja genu ma wpływ na płodność.
Przejście przez okres dojrzewania jest niezbędne do osiągnięcia dojrzałości płciowej i kompetencji reprodukcyjnych. Przejście w okresie dojrzewania i utrzymanie płodności w wieku dorosłym jest regulowane przez oś rozrodczą, nazywaną również osią podwzgórze-przysadka-gonady (Ryc. 1). Czas rozpoczęcia dojrzewania i utrzymania płodności jest ściśle regulowany przez czynniki wewnętrzne i środowiskowe, aby zwiększyć szanse na przeżycie potomstwa i rodziców1,2. Protokół ten zapewnia nieinwazyjne podejście do określenia początku dojrzewania u myszy i szczurów w celu potwierdzenia dojrzałości płciowej przed rozpoczęciem badania płodności w celu oceny kompetencji reprodukcyjnych.
Badanie płodności przeprowadza się u dojrzałych płciowo zwierząt i można je rozpocząć po przejściu przez nie okresu dojrzewania. Przed początkiem okresu dojrzewania oś rozrodcza jest w stanie spoczynku, a kluczowy czynnik dojrzewania płciowego, hormon uwalniający gonadotropiny (GnRH), jest uwalniany do przysadki mózgowej w ilościach niewystarczających do zainicjowania dojrzewania płciowego (Ryc. 1). Początek dojrzewania jest złożonym procesem, który powoduje zwiększone uwalnianie GnRH w środkowej wysokości. GnRH wspomaga wydzielanie hormonu luteinizującego (LH) i hormonu folikulotropowego (FSH) z przysadki mózgowej, dwóch hormonów niezbędnych do dojrzewania gonad i funkcji rozrodczych (Rysunek 1)3,4,5.
Znieważenie osi rozrodczej powoduje zmniejszenie płodności i może również przyspieszyć lub opóźnić początek dojrzewania. Warunki, o których wiadomo, że wpływają na czas rozpoczęcia dojrzewania i kompetencje reprodukcyjne, obejmują narażenie na substancje chemiczne zaburzające funkcjonowanie układu hormonalnego6,7, zwiększona/zmniejszona masa ciała1,8, zmiany długości dnia2,9 i mutacje genetyczne10,11, 12,13,14,15.
Początek dojrzałości płciowej jest krytycznym krokiem, który musi zostać zakończony przed rozpoczęciem testu płodności. Zaletą określenia początku dojrzewania poprzez oddzielenie napletka, otwarcie pochwy i pierwszą ruję są nieinwazyjne cechy tych procedur, ponieważ nie wymagają one pobierania krwi ani poświęcania zwierzęcia16,17.
Po ustaleniu początku dojrzewania, prawidłowe przeprowadzenie badania płodności dostarczy ważnych informacji na temat integralności osi rozrodczej, a drugą zaletą jest zazwyczaj generowanie zwierząt doświadczalnych do dalszych badań (udoskonalenie)18. Układ badania płodności opisany w tym protokole może wykryć zarówno niewielkie, jak i duże deficyty kompetencji reprodukcyjnych u mężczyzn i kobiet. Kluczowymi ocenianymi parametrami są: 1) czas do pierwszego miotu, 2) liczba miotów wytworzonych w danym przedziale czasowym oraz 3) wielkość miotu. Na koniec zawarto zalecenia dotyczące rodzaju badań kontrolnych, które można przeprowadzić w celu zidentyfikowania przyczyny upośledzenia płodności.
Opisany protokół odnosi się do myszy, a reprezentatywne dane odzwierciedlają pracę wykonaną na transgenicznych myszach. Jednak wszystkie dołączone protokoły są równie ważne u szczurów.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie opisane tutaj metody zostały zatwierdzone przez Instytucjonalny Komitet ds. Opieki i Użytkowania Zwierząt Uniwersytetu Stanowego Michigan i przeprowadzone zgodnie z Przewodnikiem po opiece i użytkowaniu zwierząt laboratoryjnych.
1. Określ początek dojrzewania
2. Pożądane warunki w pomieszczeniu hodowlanym
3. Badanie płodności
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Przedstawione wyniki pochodzą z dwóch różnych transgenicznych modeli myszy, w których czynnik transkrypcyjny Brzuszny przedni homeobox 1 (Vax1) został usunięty w całym ciele na jednym allelu, tutaj określanym jako myszy heterozygotyczne (HET)13, lub Vax1 został warunkowo usunięty w neuronach GnRH22, tutaj nazywany warunkowym nokautem (cKO). Przed rozpoczęciem badania płodności ważne jest, aby potwierdzić początek dojrzewani...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ogólne samopoczucie myszy ma kluczowe znaczenie dla udanego testu płodności21. Podczas wykonywania testu płodności ważne jest, aby nie sprawdzać fizycznie myszy codziennie, ponieważ może to powodować stres. Ponadto unikaj częstych zmian klatek, ponieważ są one również stresujące. Idealnie, zmiany klatki będą wykonywane nie częściej niż 1-2 razy w tygodniu. Ekspozycja na światło w fazie ciemności negatywnie wpływa na rozrod gryzoni prowadzących nocny tryb życia. Nie włączaj świateł w pomieszczeniu ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autor nie ma nic do zdradzienia.
Dziękuję autorom, którzy przyczynili się do początkowej pracy, która jest podstawą tej publikacji. Podziękowania dla Aitora Aguirre, Genevieve E. Ryan i Erica L. Schoeller za pomoc w przygotowaniu rękopisu. Podziękowania dla Jessiki Sory Lee i Austina China za pomoc techniczną przy manuskrypcie. Projekt H.M.H. był wspierany przez Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health & Human Development of the National Institutes of Health w ramach nagrody numer R00HD084759.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Sterylne Waciki | Fisher | 22456885 | |
| Ochraniacz powierzchni | Fisher | 1420637 | |
| Światłomierz | VWR | 21800-014 | |
| Błękit metylenowy | Sigma-Aldrich | M9140 | |
| Genesee Scientific | 29-101 | ||
| Stojak na mysz Optimouse z klatkami | Systemy AnimalCare | C89100 | |
| Kosz na butelkę wody | Systemy opieki nad zwierzętami | C61011 | |
| Filtrowane pokrywy klatek | Systemy AnimalCare | C78210 | |
| Standardowy karmnik Optimice | Systemy AnimalCare C40100SG | ||
| Uchwyt na kartę klatki | Systemy AnimalCare | C43251 | |
| Karty klatkowe | Systemy opieki nad zwierzętami | M52010 | |
| Systemy do butelek | AnimalCare | ||
| Bed R'Nest Nesting | Pościel z kolb kukurydzianych BRN4WSR | ||
| Andersons | Andersons | 8B | |
| Teklad | 7904 (7004) | ||
| Waga | VWR | 10205-004 | |
| Zlewka polipropylenowa | Fisher | 14-955-111F |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie