אנו מדגימים את בניית תאי אדי אלכוהול תוך שימוש בחומרים זמינים שבו זמנית בבית 6 כלובי עכבר. בנוסף, אנו מתארים את השימוש בם במודל של עכברים של חשיפת אלכוהול עוברית שווה ערך לכל 3 הטרימסטר של הריון אנושי. פרדיגמה זו חושפת את בעלי החיים במהלך הריון ולאחר לידה בימים 1-12.
חשיפה לאלכוהול במהלך פיתוח יכולה לגרום לקבוצת כוכבים של מומים מורפולוגיים והתנהגותיים שידועים קולקטיבי הפרעות אלכוהול עוברי ספקטרום (FASDs). בסופו החמור ביותר של הספקטרום היא תסמונת אלכוהול עוברית (FAS), המתאפיינת בפיגור בגדילה, dysmorphology craniofacial, וגירעונות neurobehavioral. מחקרים עם מודלים של בעלי חיים, ובם מכרסמים, שהובהרו מנגנונים מולקולריים ותאיים רבים מעורבים בפתופיזיולוגיה של FASDs. ממשל אתנול למכרסמים בהריון כבר בשימוש למודל חשיפה אנושית במהלך הטרימסטר הראשון והשני של הריון. צריכת אתנול השליש שלישית בבני אדם כבר דגם באמצעות מכרסמים ילוד. עם זאת, מחקרים במכרסמים כמה אפיינו את השפעת חשיפת אתנול במהלך שווה הערך לכל שלושת הטרימסטר של הריון אנושי, דפוס של חשיפה שהיא שכיח אצל נשים בהריון. כאן, אנו מראים כיצד לבנות תאי אדים בקלות oחומרי btainable שיכול להכיל כל אחד עד שישה כלובי עכבר סטנדרטיים. אנו מתארים הפרדיגמה חדר אדים שיכולים לשמש מודל חשיפה לאתנול, עם טיפול מינימאלי, במשך כל שלושת הטרימסטר. המחקרים שלנו מראים כי סכרים בהריון פיתחו סובלנות טבולים משמעותית לאתנול. עם זאת, עכברי יילודים לא פתחו סובלנות חילוף חומרים ואת מספר העוברים, משקל עובר, משקל שליה, מספר גורים / המלטה, מספר גורים / המלטה המתה, ומשקל גור לא נפגע באופן משמעותי כתוצאה מחשיפת אתנול. יתרון חשוב של פרדיגמה זו הוא תחולתה ללימודים עם עכברים גנטיים שונה. בנוסף, פרדיגמה זו ממזערת את הטיפול בבעלי חיים, לבלבל מרכזי במחקר אלכוהול עוברי.
שתייה במהלך ההריון יכול לפגוע בעובר, וגרם לשינויים מתמשכים באיברים רבים ומערכות שיקטינו את איכות חיים של אנשים מושפעים ובני משפחותיהם באופן משמעותי. הערכה היא כי כ 10-30% מהנשים שותים במהלך ההריון בארצות הברית, עם שתיית 1-8% ב1,2 דפוס מוגזמת. מגוון של תופעות המיוצרים על ידי חשיפת אתנול במהלך ההתפתחות העובר הוא ידוע קולקטיבי הפרעות ספקטרום אלכוהול עוברי (FASDs). האומדנים אחרונים עולה כי FASDs הוא בעיה מרכזית בבריאות הציבור עם שכיחות גבוהה ככל 2-5% בארה"ב 3. הביטוי החמור יותר של FASDs הוא תסמונת אלכוהול עוברית (FAS), המאופיינת בפיגור בגדילה, מומים Craniofacial, וגירעונות neurobehavioral, כוללים ליקויי למידה. השכיחות של FAS כבר מוערכת .2-0.7% בארה"ב 3. הטיפולים הקיימים כיום לFASDs יעילים רק באופן חלקיופיתוח של טיפולים יעילים יותר מוגבל על ידי עניי ההבנה של היסודות התאיים ומולקולריים של ספקטרום מורכב זה של הפרעות.
נתונים מהמומים המולדים הלאומיים Prevention Study (NBDPS) מצביעים על כך שנשים בהריון לשתות נפוצות ביותר במהלך שליש 1 st, לפני ההריון זוהה, ואחרי התנזרות בשלבים מאוחר יותר של הריון 2. NBDPS גם מצא כי הדפוס השני בשכיחות של צריכת אתנול במהלך ההריון כרוך בשתייה לאורך כל הטרימסטר של הריון 2. הסיבות לכך כוללות חוסר המודעות לגבי ההשפעות מזיקות של חשיפה עוברית אתנול (אפילו במינונים נמוכים), גישה מוגבלת לטיפול טרום לידתי, היסטוריה החיובית להפרעות נוירופסיכיאטריות, וניצול לרעה של או תלות באתנול 4. מעניין לציין, כי NBDPS דיווח כי הדפוס השלישי הנפוץ ביותר של הצריכה מעורבת התנזרות במהלך 1 <sup> St ו -2 הטרימסטר nd אחרי הצריכה במהלך השליש 3 rd, כאשר הנחה הוא לעתים קרובות כי השתייה היא בטוחה כי organogenesis כבר בעיקר הושלם. עם זאת, שליש 3 rd הוא תקופת גבוהה רגישות לנזק למערכת עצבים הנגרמים אתנול כי זו תקופה שבה מעגלים עצביים עוברים עידון עמוק 2. NBDPS זיהה גם דפוסים אחרים, פחות תכופים של צריכת אלכוהול המתרחשים במהלך הריון, כוללים הצריכה לאורך רח 1 ו -2 הטרימסטר nd אחרי התנזרות במהלך השליש -3 2.
בניסיון לבנות מודל הדפוסים השונים של צריכת אתנול שנצפו בנשים בהריון, מספר פרדיגמות חשיפת אתנול התפתחותית הוקמו באמצעות בעלי חיים מגוונים, עם חולדות ועכברים להיות 5,6 הנפוץ ביותר. משך ההריון בבעלי החיים אלה בדרך כלל לאסts כ 3 שבועות, אשר תואם את st 1 ו -2 הטרימסטר nd של הריון אנושי. מחקרים במכרסמים רבים העריכו את ההשפעה של מינונים ודפוסי חשיפת אתנול שונים בתקופה זו. דוגמאות לשיטות המשמשות לעתים קרובות לניהול אתנול לעכברים וחולדות בהריון כוללות ניהול באמצעות דיאטות נוזלי 7,8, תוספת של אתנול לשתיית המים 9,10, שתייה מרצון של פתרונות ממותקים סכרין 11, gavage הקיבה 12, שאיפת אדים 13 , ותת עורית או זריקת intraperitoneal 14. תוצאות של מחקרים אלה סכמו כמה מהגירעונות שנצפו בבני אדם עם FASDs, הוכחת כי החשיפה במהלך הריון בשלבים מוקדמים די בכך כדי לגרום נזק למעגלים עצביים על פני המוח (הנסקרת ב 6,15).
גם ניסויים במכרסמים הראו כי חשיפה במהלך שווה הערך ל -3 </sup> טרימסטר של הריון אנושי, שכ מתאים ל1-2 השבועות הראשונים של חיים לאחר לידה בחולדות ועכברים, באופן משמעותי יכול לפגוע בהתפתחות המוח. חשיפה בתקופה זו כבר דגם על ידי מתן אתנול לחולדות או עכברים בילוד. אתנול כבר מנוהל לבעלי חיים אלה באמצעות מגוון של שיטות, לרבות ההאכלה דרך גסטרוסטומיה בבעלי חיים באופן מלאכותי, שגודלו 16-18, אינטובציה intragastric 19, הזרקה תת עורית 20, ומשאיפת אדי 21,22. מחקרים אלו הראו כי באופן משכנע פרץ גדילת המוח הוא תקופה של פגיעות גבוהות להשפעות התפתחותיות של אתנול 6.
כפי שצוין לעיל, שתייה במהלך כל הטרימסטר הריון היא דפוס נפוץ של צריכת אתנול בנשים 2. עם זאת, מעטים יחסית מחקרים העריכו את ההשפעה של דפוס זה של חשיפה תוך שימוש במודלים של בעלי חיים. חלק מהמחקרים אלה לקחו advantagדואר של בעלי חיים הגדולים שבו השליש השווה ערך 3 rd מתרחש ברחם ולא בתקופת הילוד, כמו במקרה של חולדות ועכברים. מודלים של בעלי החיים אלה כוללים פרימטים שאינם בני אדם 23,24 והכבשים 25-27. עם זאת, מודלים של בעלי החיים אלה לא היו בשימוש נרחב במחקר FASDs, בין שאר, בגלל עלות גבוהה והצורך במתקנים לטיפול מיוחדים. מכרסמים היו בשימוש נפוץ יותר כדי לאפיין את ההשפעה של חשיפת אתנול כל טרימסטר על התפתחות העובר 5. גינאה חזירים היו יתרון במיוחד בעניין זה ניתנו פיתוחם הנרחב לנשים בהריון ודמיון בהבשלת מוח לזה של בני האדם 28,29. עם שרקנים, ניתן היה לאפיין את ההשפעה של חשיפת אתנול ברחם הכולל את תקופת הפיתוח המקבילה של השליש השלישי האנושיים 3. העלות הגבוהה יחסית של בעלי חיים אלה, כמו גם את משך ההריון שלהם ארוך יחסית(~ 67 ימים), הגביל את השימוש בם לכמה מעבדות עובדות על מחקר FASDs.
בשל שימוש עלות היעיל ורחב שלהם במחקר ביו, חוקרים השתמשו בחולדות למודל חשיפה לאתנול במהלך כל הטרימסטר של הריון. במחקרים ראשוניים, חולדות שנחשפו במהלך הריון באמצעות תזונה נוזלית ואחריו ממשל של אתנול באמצעות הילודים gastrostomy לגודל באופן מלאכותי (ימים לאחר לידה (P) 1-10) וכתוצאה מכך רמות דם אתנול שיא (BEC) בסכרים של 0.08 גר '/ ד"ל ובגורים 0.16 גר '/ ד"ל. פרדיגמה זו נגרמת על שינויים ארוכי טווח בmyelination עצב ראייה והקטינה את מספר סיבי גליה ברגמן ב30-32 המוח הקטן. באופן דומה, מאייר ומשתפי פעולה באמצעות תנאי גידול מלאכותיים מנוהלים אתנול לסכרי חולדה בהריון באופן כמו בולמוס-באמצעות אינטובציה intragastric ואחריו ממשל יילודים בחלק מהתקופה המקביל טרימסטר 3 rd (P4-9) 33,34. PBECs האימהית וגור eak היתה 0.3 גר '/ ד"ל בשני יום הריונית 20 וP6. הפרדיגמה חשיפה כל טרימסטר זה הביאה לפיגור בגדילה שהיה גדול יותר באופן משמעותי מזה שנצפה בגורים החשופים בתקופות נבחרות של הריון 33. בנוסף, חולדות שנחשפו לאתנול בשווה הערך לכל הטרימסטר הציגו ירידה במספר פורקינג' המוח הקטן ותאי גרגיר שהיה גדול יותר מזה שנצפה בבעלי חיים שנחשפו בתקופות אחרות 34. ירידה במספר תאים בהיפוקמפוס דווחו גם בפרדיגמה זו, אך תופעות אלה מופיעות להיות בראש ובראשונה כתוצאה מחשיפה במהלך השליש השלישי שווה הערך 35 3. שיטה שיש בה ממשל אתנול באמצעות gavage intragastric לשני חולדות הרות ויילודי עכברים שימשה גם למודל כל חשיפת השליש 36. שיטה זו, שהניבה BECs של 0.13 גר '/ ד"ל בסכרים (יום הריונית 17) ו0.24 גר' / ד"ל בגורי P6, לון מושרהשינויים מתמשכים-g ברמות הנוירוטרנסמיטר אוקסידאז בהיפוקמפוס וההיפותלמוס, וביטוי מוגבר של methyltransferases DNA והתיל CPG מחייב חלבון 2 ב37,38 היפוקמפוס. שימוש בפרדיגמה דומה חשיפה (BEC = 0.14-0.2 גר '/ ד"ל בסכרים ו0.2 גר' / ד"ל בגורים), גיל-Mohapel et al. 39 זוהו עלייה במספרם של נוירונים בוגרים חדשים ברכס משוננת של חולדות מבוגרים ש עשוי לייצג מנגנון פיצוי לנזק הנגרם אתנול עצבי או שינוי בתהליך ההבשלה של תאי עצב בוגרים שנולדו. גם חוקרים ניסו לבנות מודל כל חשיפת אתנול שליש על ידי חשיפת סכרים באמצעות דיאטות נוזליים או שתיית מים במהלך שני הריון וההנקה 9,40. עם זאת, השירות של חשיפת הגורים דרך חלב של האמא שלהם הוא מוגבל, כי זה בדרך כלל תוצאות בBECs הנמוכה גור (למשל, .002-.05 גר '/ ד"ל; 41,42).
עכברים יש גם שימשו extensively לאפיין את ההשפעות של חשיפת אתנול התפתחותית. מניות זה מודל חיה רבות של נקודות החוזק שתואר לעיל למודל החיה החולדה, עם יתרון נוסף שזני עכבר מהונדסים גנטי רבים זמינים 5. עכברים כבר השתמשו בהצלחה כדי לאפיין את ההשפעות של אתנול במהלך st 1, 2 nd או 3 הטרימסטר שלישי של הריון 43,44. עם זאת, ההשפעה של כל חשיפת השליש על בעלי חיים אלה לא מאופיין היטב כי זה מבחינה טכנית יותר קשה לחשוף עכברים במהלך שווה הערך לכל הטרימסטר של הריון אנושי. לדוגמא, גידול מלאכותי וgavage קיבה, אשר שימש בהצלחה בחולדות, דורשים נהלים מיוחדים יותר בעכברים 45. למיטב ידיעתנו, מחקר אחד בלבד עד כה ניסה לחקור את ההשפעה של כל חשיפת אתנול השליש באמצעות עכברים; בעלי החיים אלה נחשפו לפתרון אתנול בשתיית מים דוריהריון והנקה ng 46. BECs האימהית היתה BECs 0.07 גר '/ ד"ל והגור לא נקבעה, אך צפוי להיות חלק מאותם בסכרים.
כאן, אנו מתארים מודל חדש לחשיפת אתנול כל טרימסטר של עכברים שבו אלכוהול ניתן לשני סכרים וילודים בהריון באמצעות תאי משאיפת אדים. תאי החמקן נבנו על בסיס עיצוב קודם 47. אנו מספקים הוראות מפורטות כיצד לבנות את תאי שאיפה ולבצע את נהלי החשיפה. כמו כן אנו מספקים מידע על BECs שניתן להשיג, ואת ההשפעה של חשיפה על הישרדות גור וצמיחה.
כאן, אנו מתארים בפירוט את השיטות לבניית תאי משאיפת אדים. החומרים והכלים הנדרשים כדי לבנות התאים זמינים ממספר הספקים המסחריים והצעדים לבניית התאים הם פשוטים יחסית. המערכת שאנו מתארים כאן אינה מכילה כל שסתומי סימון בקו כדי למנוע חזרה זרימה וערבוב. לא הצליחו למדוד כל את…
The authors have nothing to disclose.
נתמך על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענקי R01-AA015614, R01-AA014973, T32-AA014127 וK12-GM088021. המחברים מודים סמנתה ל Blomquist לקבלת סיוע טכני ובני זוג. קווין קולדוול ודונלד פרטרידג' להערכה ביקורתי של כתב היד ווידאו.
Item | Company | Cat # | Qty | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Polycarbonate 1/4" clear 48" x 24" | McMaster-Carr | 8574K23 | 10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Foam Rubber bulb seal 3/8"w x 7/32"h | McMaster-Carr | 93085K67 | 10ft | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weld-on #16 | McMaster-Carr | 7515A11 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Piano hinge 12" long | McMaster-Carr | 1658A11 | 2 x 1ft | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hold-down toggle clamps standard | McMaster-Carr | 5126A26 | 8 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
PEX tubing 1/2" | McMaster-Carr | 51275K88 | 10ft | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Barbed Tee tube fitting (Black) Pkg 10 | McMaster-Carr | 5463K608 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Barbed plug fitting (Black) Pkg 10 | McMaster-Carr | 5462K79 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Barbed Elbow tube fitting (Black) Pkg 10 | McMaster-Carr | 5463K596 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3/8" Through-Wall Adapters, Tube to Threaded Pipe | McMaster-Carr | 5463K851 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phillips Machine screw 4-40 | McMaster-Carr | 91772A112 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Machine screw hex nut 4-40 | McMaster-Carr | 90480A005 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Panel-mount flowmeter 2-20 | McMaster-Carr | 41945K76 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
FLASK, FILTER 1000ML 6/PACK | VWR | 89001-800 | 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Precision Seal Septa | VWR | 89084-490 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VWR Black Rubber Stopper #8 1-hole | VWR | 59581-367 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TUBE TYGON R3603 3/8X9/16 50' | VWR | 89068-556 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
TUBE TYGON R3603 1/4X11/16 50' | VWR | 89068-502 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aerator Stone P2120 | VWR | 32573-007 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3/8" T-connectors Pk of 20 | VWR | 46600-060 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
VWR Disconnectors tapered Pk of 10 | VWR | 46600-110 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3/8 Hose Barb valved in-line coupling | Colder Products Company | HFCD17612 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Air pump medium capacity | LMI Manufacturers | DB60L | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nexelate Wire Shelving 36"W X 24"D X 63"H | Global industrial | T9A990135 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Stem Casters Set of (4) 5" Polyurethane Wheel | Global industrial | T9A500591 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Breathalyzer Alco-Sensor III | Intoximeters, Inc. | ASIII | 1
|