Zmodyfikowana technika wywoływania zespołu policystycznych jajników u myszy
5 lipca 2024
Ten protokół wprowadza technikę indukowania modeli zespołu policystycznych jajników (PCOS) u myszy poprzez kontrolowane uwalnianie letrozolu za pomocą mini-pomp. W odpowiednim znieczuleniu minipompa została wszczepiona podskórnie, a PCOS został pomyślnie wywołany u myszy po pewnym czasie od uwolnienia minipompy.
Nasze badania koncentrują się przede wszystkim na fizjologicznych i patologicznych mechanizmach związanych z zespołem policystycznych jajników. W szczególności badania te mają na celu opracowanie prostej i skutecznej techniki indukowania PCOS u myszy, aby lepiej symulować i badać fizjologiczne zasady PCOS, P-C-O-S. W 2023 roku zespół akademików opublikował badanie w obiegu, w którym zaproponowano nowy mechanizm polegający na przewlekłym zapaleniu w rozwoju choroby sercowo-naczyniowej wysokiego ryzyka u pacjentów z zespołem policystycznych jajników.
Nasz protokół oferuje oszczędzającą czas i elastyczną metodę skutecznego wywoływania PCOS u myszy, unikania wielokrotnego podawania leków i zmniejszania wpływu czynników nieeksperymentalnych. Nasze laboratorium skupi się na badaniu mechanizmu stojącego za rozwojowym podłożem choroby. Naszym celem jest odkrycie, w jaki sposób niekorzystne narażenie we wczesnym okresie życia przyczynia się do wystąpienia zaburzeń metabolicznych, sercowo-naczyniowych i neurologicznych w późniejszym życiu.
Na początek umieść mini pompki na czystym, sterylnym blacie. Kciukiem i palcem wskazującym delikatnie ściśnij nasadkę pasującą do korpusu pompki, a drugą ręką przytrzymaj korpus pompki. Użyj cienkiej rurki dołączonej do nasadki, aby kilkakrotnie szturchnąć port napełniania pompy.
Teraz weź igłę, która pasuje do pompy i jednomililitrowej strzykawki. Mocno przymocować igłę do strzykawki. Powoli wyciągnąć końcowy roztwór letrozolu do strzykawki.
Następnie ostrożnie ściśnij mini pompkę jedną ręką, aby stała pionowo. Drugą ręką włożyć jednomililitrową strzykawkę do dolnej części pompy. Powoli wstrzyknąć roztwór letrozolu do pompy.
Gdy pompa jest pełna, wyjąć strzykawkę. Ostrożnie włóż nasadkę do korpusu pompy i dokręć ją. Wytrzyj wszelkie rozlane płyny.
Z wylotem napełnionej pompy skierowanym na zewnątrz, zanurzyć pompę w sterylnym roztworze soli fizjologicznej w przygotowanej probówce wirówkowej. Zakryj rurkę i umieść ją na stojaku na tuby. Umieść rurki w termostacie o temperaturze 37 stopni Celsjusza na 48 godzin.
Aby rozpocząć, zabezpiecz znieczuloną mysz w pozycji leżącej na płycie operacyjnej. Użyj kleszczy, aby podnieść skórę w linii środkowej z tyłu szyi, faworyzując skórę po stronie bezwłosej. Za pomocą skalpela wykonaj bocznie nacięcie o długości 0,5 centymetra.
Następnie otwórz naskórek pod nacięciem i uzyskaj do niego dostęp za pomocą hemostatu, aby uwolnić skórę, robiąc miejsce na mini pompę. Następnie użyj sterylnych kleszczyków, aby wyjąć mini pompkę wypełnioną letrozolem z soli fizjologicznej z otwartym końcem pompy skierowanym w dół. Za pomocą kleszczy zaciśnij jedną stronę nacięcia skóry.
Następnie wepchnij pompę do przestrzeni podskórnej. Gdy pompka znajdzie się w środku, użyj palców, aby delikatnie ścisnąć pompę tak do wewnątrz, jak to możliwe. Następnie użyj szwów chirurgicznych 4-0, aby zszyć miejsce nacięcia.
Myszy leczone letnią mini pompą wykazywały znacznie podwyższony poziom testosteronu w surowicy w porównaniu do samic myszy kontrolnych. Analiza histologiczna jajników myszy wykazała, że leczone myszy miały znaczne zmniejszenie liczby ciałek żółtych. Wykazywały również znaczną rujową acykliczność i były cięższe niż myszy kontrolne.
U leczonych myszy rozwinęła się nietolerancja glukozy i miały większe zmiany w profilach lipidowych surowicy.
Przegląd
Niniejszy protokół przedstawia technikę indukowania modeli zespołu policystycznych jajników (PCOS) u myszy poprzez kontrolowane uwalnianie letrozolu przy użyciu minipomp. Metoda ta pozwala na dokładniejszą symulację PCOS, co ułatwia badanie jego mechanizmów fizjologicznych.
Kluczowe elementy badania
Dziedzina nauki
- Neuronauka
- Endokrynologia
- Fizjologia
Wstęp
- Zespół policystycznych jajników (PCOS) jest powszechnym zaburzeniem endokrynologicznym.
- Przewlekły stan zapalny został powiązany z chorobami układu sercowo-naczyniowego u pacjentek z PCOS.
- Zrozumienie mechanizmów PCOS może pomóc w opracowaniu terapii celowanych.
- Modele mysie są niezbędne do badania patofizjologii tej choroby.
Cel badania
- Opracowanie wydajnej techniki indukowania PCOS u myszy.
- Dokładne symulowanie aspektów fizjologicznych PCOS.
- Badanie początków rozwojowych zaburzeń metabolicznych i sercowo-naczyniowych.
Zastosowane metody
- Kontrolowane uwalnianie letrozolu przy użyciu minipomp.
- Podskórna implantacja minipomp w znieczuleniu.
- Monitorowanie zmian fizjologicznych u myszy po indukcji.
- Analiza wpływu ekspozycji wczesnej fazy życia na rozwój choroby.
Główne wyniki
- Skuteczna indukcja PCOS u myszy z wykorzystaniem metody minipompki.
- Zmniejszenie konieczności wielokrotnego podawania leku.
- Zminimalizowanie wpływu czynników pozaeksperymentalnych na wyniki.
- Ułatwienie dalszych badań nad mechanizmami PCOS.
Wnioski
- Technika z wykorzystaniem minipomp jest skuteczną metodą indukowania PCOS u myszy.
- Model ten może przyczynić się do lepszego zrozumienia zaburzeń związanych z PCOS.
- Przyszłe badania mogą opierać się na tej metodzie w celu zbadania długofalowych skutków zdrowotnych.
Najczęściej zadawane pytania
Znaczenie dla przemysłu
Solidne modele zwierzęce są niezbędne do wyjaśnienia mechanizmów leżących u podstaw zespołu policystycznych jajników (PCOS) oraz do przedklinicznej oceny potencjalnych środków terapeutycznych. Opisany system podawania letrozolu za pomocą minipompy umożliwia powtarzalną indukcję fenotypów PCOS u myszy, wspierając badania translacyjne oraz ograniczanie ryzyka mechanistycznego na wczesnych etapach odkrywania leków. Podejście to usprawnia tworzenie modeli, redukuje zmienne zakłócające i zwiększa pewność prognostyczną w odniesieniu do późniejszych decyzji w obszarze badań i rozwoju (B&R).
Strategiczne zastosowania w badaniach i rozwoju biofarmaceutycznym
Wczesne etapy odkrywania i walidacja celu
- Umożliwia badanie patofizjologii i szlaków mechanistycznych PCOS w kontrolowanym systemie in vivo.
- Wspiera ograniczanie ryzyka biologicznego poprzez odtwarzanie metabolicznych i rozrodczych fenotypów istotnych dla ludzkiej postaci choroby.
- Ułatwia funkcjonalną walidację celów dla potencjalnych interwencji w kontekście istotnym dla przebiegu choroby.
Przesiewy i opracowywanie testów
- Zapewnia standaryzowany, powtarzalny model do oceny efektów farmakologicznych w odniesieniu do punktów końcowych związanych z PCOS.
- Ogranicza zmienność i artefakty wywołane stresem poprzez eliminację codziennych schematów dawkowania.
- Umożliwia ilościową ocenę biomarkerów surowiczych, parametrów metabolicznych oraz wyników reprodukcyjnych.
Badania translacyjne i przedkliniczne
- Umożliwia dopasowanie wyników modeli przedklinicznych do klinicznych cech PCOS, wspierając opracowywanie biomarkerów translacyjnych.
- Umożliwia badanie uwarunkowań rozwojowych oraz chorób współistniejących, takich jak dysfunkcje metaboliczne i sercowo-naczyniowe.
- Wspiera dostosowane do poziomu ryzyka przejście hipotez terapeutycznych do późniejszych etapów walidacji.
Integracja potoku i przepływu pracy
Ten model minipompy integruje się z kontinuum od etapu odkryć do badań przedklinicznych, stanowiąc podstawę dla walidacji celów, identyfikacji wiodących związków oraz badań translacyjnych w obszarze PCOS i powiązanych zaburzeń metabolicznych.
- Biologia odkrywcza: Ułatwia testowanie hipotez dotyczących mechanizmów PCOS i zaangażowania szlaków sygnałowych.
- Screening: Dostarcza gotowe do analiz, powtarzalne układy in vivo do oceny związków.
- Analityka: Umożliwia ilościowy pomiar hormonalnych, metabolicznych i histologicznych punktów końcowych.
- Badania translacyjne: Łączy odkrycia z badaniami nad biomarkerami przedklinicznymi i współistniejącymi schorzeniami.
- Ponowne wykorzystanie w organizacji: Oferuje skalowalny, zestandaryzowany model możliwy do adaptacji w różnych zespołach i programach badawczych.
Wpływ operacyjny i przedsiębiorczy
- Wartość naukowa: Zwiększa pewność prognostyczną i redukuje niejednoznaczność mechanistyczną w badaniach nad PCOS.
- Wartość operacyjna: Usprawnia indukcję modelu, minimalizuje stres u zwierząt i zwiększa powtarzalność.
- Wartość strategiczna: Poprawia jakość decyzji go/no-go oraz efektywność kapitałową w programach we wczesnej fazie.
- Wpływ na portfolio: Wspiera priorytetyzację skorygowaną o ryzyko i standaryzację modeli w ramach różnych programów.
Uwagi dotyczące implementacji
- Wymaga doświadczenia w chirurgicznym wszczepianiu minipomp oraz w obchodzeniu się ze zwierzętami.
- Wymaga dostępu do standardowej aparatury laboratoryjnej oraz zwalidowanych formulacji letrozolu.
- Wymaga uzgodnienia protokołów indukcji modelu oraz pomiarów punktów końcowych pomiędzy zespołami.
- Metoda jest dostosowana do różnych szczepów myszy, lecz może wymagać optymalizacji w zależności od konkretnych pytań badawczych.
- Potencjalne ograniczenia obejmują zmienność fenotypową specyficzną dla modelu oraz zakres translacyjny.
