Ten artykuł przedstawia szczegółowy protokół preparowania więzadeł maciczno-krzyżowych i innych tkanek dna miednicy, w tym szyjki macicy, odbytnicy i pęcherza moczowego u myszy, w celu rozszerzenia badań nad żeńskimi tkankami rozrodczymi.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Ten artykuł przedstawia szczegółowy protokół preparowania więzadeł maciczno-krzyżowych i innych tkanek dna miednicy, w tym szyjki macicy, odbytnicy i pęcherza moczowego u myszy, w celu rozszerzenia badań nad żeńskimi tkankami rozrodczymi.
Wypadanie narządów miednicy (POP) to stan, który wpływa na integralność, strukturę i mechaniczne wsparcie dna miednicy. Narządy w dnie miednicy są wspierane przez różne struktury anatomiczne, w tym mięśnie, więzadła i powięź miednicy. Więzadło maciczno-krzyżowe (USL) jest krytyczną strukturą nośną, a uszkodzenie USL powoduje większe ryzyko rozwoju POP. Niniejszy protokół opisuje sekcję mysich USL i narządów dna miednicy wraz z uzyskaniem unikalnych danych na temat składu biochemicznego i funkcji USL za pomocą spektroskopii Ramana i oceny zachowania mechanicznego. Myszy są nieocenionym modelem w badaniach przedklinicznych, ale analiza mysiego USL jest trudnym i skomplikowanym procesem. Procedura ta przedstawia podejście do kierowania sekcją tkanek dna miednicy myszy, w tym USL, w celu umożliwienia wielu ocen i charakterystyki. Prace te mają na celu pomoc w preparowaniu tkanek dna miednicy przez naukowców i inżynierów zajmujących się badaniami podstawowymi, rozszerzając w ten sposób dostępność badań nad USL i warunkami dna miednicy oraz przedklinicznych badań nad zdrowiem kobiet przy użyciu modeli mysich.
Około 50% kobiet cierpi na wypadanie narządów miednicy (POP)1,2. Około 11% tych kobiet spełnia kryteria poddania się zabiegowi chirurgicznemu, który ma słaby wskaźnik powodzenia (~30%)3,4. POP charakteryzuje się zejściem któregokolwiek lub wszystkich narządów miednicy (tj. pęcherza moczowego, macicy, szyjki macicy i odbytnicy) z ich naturalnej pozycji z powodu niewydolności USL i mięśni dna miednicy w celu zapewnienia odpowiedniego wsparcia5. Stan ten obejmuje dysfunkcję anatomiczną i przerwanie tkanki łącznej, a także uszkodzenie nerwowo-mięśniowe, a także czynniki predysponujące3,6. POP jest związany z wieloma czynnikami, takimi jak wiek, waga, poród i rodzaj porodu (np. poród naturalny lub cesarskie cięcie). Uważa się, że czynniki te wpływają na integralność mechaniczną wszystkich tkanek dna miednicy, przy czym ciąża i poród są uważane za główne czynniki powodujące POP5,7,8.
Więzadła maciczno-krzyżowe (USL) są ważnymi strukturami podporowymi dla macicy, szyjki macicy i pochwy oraz wiążą szyjkę macicy z kością krzyżową4. Uszkodzenie USL naraża kobiety na zwiększone ryzyko rozwoju POP. Uważa się, że ciąża i poród dodatkowo obciążają USL, co potencjalnie wywołuje uraz i zwiększa ryzyko POP. USL to złożona tkanka złożona z komórek mięśni gładkich, naczyń krwionośnych i limfatycznych rozmieszczonych niejednorodnie wzdłuż więzadła, które można podzielić na trzy odrębne sekcje: szyjną, pośrednią i krzyżową9. Integralność mechaniczna USL pochodzi ze składników macierzy zewnątrzkomórkowej (ECM), takich jak kolageny, elastyna i proteoglikany5,9,10. Wiadomo, że włókna kolagenowe typu I są głównym nośnym składnikiem rozciągającym tkanki więzadłowe i dlatego prawdopodobnie biorą udział w awarii USL i POP11.
Brakuje wiedzy na temat przyczyn, rozpowszechnienia i skutków POP u kobiet. Opracowanie odpowiedniego zwierzęcego modelu POP jest konieczne, aby pogłębić naszą wiedzę na temat dna miednicy kobiety. Myszy i ludzie mają podobne anatomiczne punkty orientacyjne w obrębie miednicy, takie jak moczowody, odbytnica, pęcherz moczowy, jajniki i więzadła okrągłe9, a także podobne punkty przecięcia USL z macicą, szyjką macicy i kością krzyżową. Co więcej, myszy oferują łatwość manipulacji genetycznej i mają potencjał, aby stać się łatwo dostępnym, opłacalnym modelem do badania POP9.
To badanie opracowało metodę dostępu i izolacji USL oraz różnych tkanek dna miednicy od nieródek (tj. nigdy nie będących w ciąży) myszy. Wyekstrahowane USL poddano trawieniu enzymatycznemu (tj. w celu usunięcia kolagenów i glikozaminoglikanów), przetestowano w celu określenia odpowiedzi mechanicznej pod obciążeniem rozciągającym i oceniono pod kątem składu biochemicznego w badaniu potwierdzającym słuszność koncepcji. Zdolność do izolowania nienaruszonych tkanek ułatwi dalszą mechaniczną i biochemiczną charakterystykę składników dna miednicy, co jest kluczowym pierwszym krokiem w kierunku lepszego zrozumienia ryzyka urazów związanych z porodem, ciążą i POP.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wszystkie eksperymenty i procedury na zwierzętach zostały przeprowadzone zgodnie z protokołem nr 2705, zatwierdzonym przez Komitet ds. Opieki i Wykorzystania Zwierząt Uniwersytetu Kolorado w Boulder. W niniejszym badaniu wykorzystano sześciotygodniowe samice myszy C57BL/6J. Zwierzęta pozyskano z komercyjnego źródła (patrz Tabela materiałów).
1. Przygotowanie zwierząt

Rycina 1: Czyste miejsce pracy ze wszystkimi narzędziami niezbędnymi do przeprowadzenia sekcji. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 2: Usunięcie skóry i otwarcie jam miednicznej oraz klatki piersiowej myszy. (A) Przytwierdzanie wszystkich kończyn szpilkami. (B) Pierwsze nacięcie. (C) Oddzielanie skóry od leżącej pod nią powięzi za pomocą nożyczek. (D) Przecinanie skóry i przygotowanie do jej usunięcia. (E-G) Ściąganie skóry poprzez prowadzenie cięcia wokół myszy. (H) Całkowite usunięcie skóry z grzbietu. (I) Całkowite usunięcie skóry z tułowia i ponowne przytwierdzenie kończyn myszy. (J) Otwarcie jamy brzusznej. (K) Widok otwartej jamy brzusznej. (L) Przesunięcie organów poza pole widzenia. (M) Usunięcie tkanki tłuszczowej. (N) Widok oczyszczonego dna miednicy. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
2. Pozyskiwanie USL

Rysunek 3: Oczyszczone dno miednicy do sekcji USL. (A) Schemat anatomiczny. (B) Przecinanie rogów macicy w miejscu połączenia z jajnikiem. (C) Odcinanie rogów macicy. (D) Przecinanie moczowodów. (E) Przecinanie okrężnicy. (F) Wyraźny widok odbytnicy i USL. (G) Umieszczenie myszy i podkładki sekcyjnej pod mikroskopem stereoskopowym. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 4: Widok USL i otaczających tkanek oraz sekcja USL. (A) Schemat punktów orientacyjnych anatomii otaczających USL. (B) Zawiązywanie szwu wokół końców szyjnych. (C) Odcinanie końców szyjnych USL. (D) Odcinanie USL w miejscu połączenia sakralnego do późniejszych analiz biochemicznych. (E) Odcinanie kości udowych od kości miednicy. (F) Odcinanie proksymalnego końca miednicy. (G) Sekcja USL w szalce Petriego 35 mm. (H) USL z przyłączoną miednicą w szalce Petriego 35 mm. (I) USL i odbytnica przy powiększeniu 0,75x. (J) Usuwanie tłuszczu z USL. (K) Oczyszczanie USL przy powiększeniu 1,0x. Pasek skali = 2 mm. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
3. Pobieranie pęcherza
4. Pobieranie odbytnicy
5. Pobieranie kompleksu szyjka macicy-pochwa

Rysunek 5: Sekcje pęcherza moczowego, odbytnicy oraz szyjki macicy/pochwy. (A) Trzymanie pęcherza moczowego pod kątem. (B) Odcinanie pęcherza moczowego. (C) Przecinanie ścięgna łączącego szyjkę macicy z odbytnicą. (D) Ścięgno przy powiększeniu 1,0x. (E) Przecinanie odbytnicy. (F) Trzymanie szyjki macicy pęsetą. (G) Przecinanie na dystalnym końcu pochwy. (H) Pęcherz moczowy w 35 mm szalce Petriego. (I) Odbytnica w 35 mm szalce Petriego. (J) Kompleks tkankowy szyjki macicy i pochwy w 35 mm szalce Petriego. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
6. Przygotowanie próbek do charakterystyki tkanki
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Każdy etap sekcji myszy typu dzikiego został szczegółowo opisany w powiązanym filmie oraz na rysunkach dołączonych do protokołu. W badaniu tym wykorzystano 6-tygodniowe samice myszy C57BL/6J (Supplementary Table 1). Przeanalizowano trzy grupy próbek USL traktowanych różnymi enzymami: grupę kontrolną (bez traktowania), grupę traktowaną kolagenazą oraz grupę traktowaną chondroitynazą. Mięśnie gładkie, nerwy i naczynia limfatyczne w USL są otoczone przez ECM bogatą w kolageny włókniste i glikozaminoglikany ...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Wpływ uszkodzeń strukturalnych na żeńskie tkanki rozrodcze jest niedostatecznie zbadany i potrzebny jest łatwo dostępny model zwierzęcy do badań nad TZO. Mysz jest opłacalnym modelem, który może naśladować badania nad reprodukcją ludzi16. Ze względu na rosnące zainteresowanie badaniami żeńskiego układu rozrodczego istnieje zapotrzebowanie na metody wspomagające badanie tych tkanek. Aby odpowiedzieć na tę potrzebę, w niniejszej pracy opracowano metodę preparowania i przygotowania tkanek dna miednic...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają nic do ujawnienia.
Ta praca była wspierana przez grant CU Boulder Summer Underground Research Opportunities Program (UROP) (C.B.), NSF Graduate Research Fellowship (L.S.), Schmidt Science Fellowship (C.L.), University of Colorado Research & Innovation Seed Grant Program (2020 nagroda dla V.F., S.C. i K.C.) oraz Anschutz Boulder Nexus Seed Grant na University of Colorado (dla V.F. i K.C.). Specjalne podziękowania należą się dr Tylerowi Tuttle'owi za pomoc w zaprojektowaniu komory załadowczej, a także członkom laboratorium Calve za pomocne dyskusje.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 11 Blade | Fisher | 3120030 | Zdejmowane ostrze |
| 1x PBS | Fisher | BP399-1 | Rozcieńczony od 10x stężenia |
| Chondroitynaza ABC | Sigma | C3667-10UN | Enzym |
| Kolagenaza typu I | Worthington Biochemiczny | LS004194 | enzymatyczny |
| Mikroskop konfokalny | Leica | STELLARIS 5 | Konfiguracja pionowa |
| Mikroskop preparacyjny | Leica | S9E | Z kamerą |
| Dumont #5 Kleszcze | Fisher | NC9626652 | Cienka końcówka |
| Samica myszy C57BL/6J | Jackson Szczep | laboratoryjny #: 000664 | |
| Mikromanipulator FemtoTools | FT-RS1002 | 100 mN | |
| Kleszczyki zakrzywione FST | Fisher | NC9639443 | Zakrzywiona końcówka |
| Nożyczki FST Sharp 9 mm | Nożyczki preparacyjne | Fisher | NC9639443 |
| Ghost Dye 780 | Tonbo | 13-0865-T500 | Bezpłatna plama aminowa |
| Kimwipes | Fisher | 06-666 | Pudełko 50 chusteczek |
| OCT | Tissue Tek | 4583 | Służy do konserwacji tkanek |
| PDMS | Thermo Fisher | 044764.AK | Postępuj zgodnie z instrukcjami producenta |
| Szalki Petriego 35 mm | Fisher | FB0875711A | Używany do preparowania tkanek |
| Poliglaktyna 5-0 Szew | Veter.Sut | VS385VL | Z igłą |
| Mikroskop Ramanowski Renishaw InVia | Renishaw | PN192(EN)-02-A | Z obiektywami konfokalnymi |
| Platforma bujana | VWR | 10127-876 | Platforma 2-poziomowa |
| Rękawice chirurgiczne | Fisher | 52818 | Do preparacji |
| Sytox | Thermo Fisher | S11381 | Bejca jądrowa |
| Szpilki teowe | Fisher | S99385 | Do rozwarstwienia |
| Pipety transferowe | Fisher | 13-711-7M | Do rozwarstwienia |
| Podkłady | Fisher | 22037950 | Do zakrycia podkładki preparacyjnej |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.