Intrauterin Telemetri måler Mouse kontraktile Pressure<em> In Vivo</em
Summary
This manuscript provides a protocol for implanting telemeters in the mouse for the purpose of measuring intrauterine pressures during pregnancy.
Abstract
En kompleks integration af molekylære og elektriske signaler er nødvendig for at omdanne en hvilende livmoder i en kontraktile orgel i slutningen af graviditeten. Trods opdagelsen af vigtige regulatorer af uterin kontraktilitet, denne proces er stadig ikke helt forstået. Transgene mus giver en ideel model til at studere fødslen. Tidligere er den eneste metode til at studere uterin kontraktilitet i mus var ex vivo isometriske spænding optagelser, som er suboptimal af flere grunde. Livmoderen skal fjernes fra dets fysiologisk miljø, et begrænset tidsforløb for undersøgelse er mulig, og musene skal ofres. Den seneste udvikling i radiometrisk telemetri har tilladt for langsgående, tidstro målinger af in vivo intrauterine tryk hos mus. Her til implantation af en intrauterin telemeter måler trykændringer i mus uterus fra midten graviditet indtil levering er beskrevet. Ved sammenligning forskelle i trykninger mellem vildtype og transgene mus, kan den fysiologiske virkning af et gen af interesse blive belyst. Denne teknik bør fremskynde udviklingen af terapeutiske midler, der anvendes til behandling af myometriske lidelser under graviditet, herunder for tidlig fødsel.
Introduction
Tidlig fødsel er den førende årsag til perinatal sygelighed og dødelighed i de udviklede lande; den er ansvarlig for 50% af perinatal sygelighed og 75% af perinatal dødelighed 1,2. Tidlig fødsel er mangesidet og kan være idiopatisk. Selvom megen forskning er opstået på det molekylære og elektriske veje omdanne myometrium fra en hvilende væv i en kontraktile én, den nøjagtige patofysiologien af tidlig fødsel er fortsat undvigende. Endokrine, inflammatorisk, og genregulering er alle blevet forbundet med tidlig fødsel 3,4. Imidlertid begrænser de etiske problemer evnen til at udføre forskning på mekanismerne for tidlig fødsel hos mennesker.
I betragtning af disse begrænsninger har mange forskere slået til mus som modelsystem med at studere fysiologi kælvning. Mus har korte svangerskaber varig cirka tre uger, og kan nemt genetisk manipuleret. Derudover flere genetiske musemodeller harblevet udviklet til at bestemme de signalveje, der er afgørende for arbejdskraft 5. Trods vigtige forskelle mellem mus og menneske fødsel, mus og mennesker deler mange af de samme mekanismer, der er afgørende for arbejdskraft, herunder intrauterin betændelse og infektion 6. Således mus tjene som et uvurderligt værktøj til at undersøge uterin aktivitet. Til dato, til guldstandarden måle uterin kontraktilitet i mus har været ex vivo isometriske spænding optagelser; Dette er imidlertid begrænset til et gestational tidspunkt per eksperiment og kræver fjernelse af livmoderen fra dens fysiologisk miljø. En anden vigtig faktor er det store antal af dyr, der er nødvendige for disse undersøgelser. Endelig er denne metode ikke mulighed for longitudinelle studier undersøger induktion af arbejdskraft og præmature patofysiologi.
Nylige fremskridt foretaget i radiometriske telemetri, der anvendes til at studere arterielle trykændringer 7 i mus og intrauterine tryk i rotter 8 bad spørgsmålet om, hvorvidt den samme teknologi kan anvendes til at studere ændringer i det intrauterine tryk i mus under graviditet. Efter første fejlfinding blev en metode med succes udviklet til at måle arbejdskraft induktion og progression i en mus. Denne in vivo fremgangsmåde kan måle overgangen fra lavtryks-tilstand hvilende livmoderen til højtryks-tilstand indikerer kraftfulde arbejdskraft sammentrækninger. Denne metode har også været i stand til at detektere betydelige trykforskelle mellem transgene mus med kompromitteret fødsel og vildtypemus, hvilket viser den fysiologiske virkning af genekspression 9. Denne protokol giver en real-time, in vivo metode til at studere mus uterin tryk under graviditet.
Protocol
Representative Results
Discussion
Undersøgelser af myometrielle kontraktilitet har påberåbt sig ex vivo målinger af muskelspændinger. Denne metode kan være nyttigt for den tidlige fase af nyudviklede uterotoniske stoffer, der ikke kan administreres til levende dyr. Der er imidlertid behov in vivo metoder til længderetningen forstå progressionen af arbejdskraft. In vivo målinger tjener flere formål. Først de muliggør opsamling af et fuldstændigt billede af ændringer i uterus kontraktile mønster over varigheden af…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
This work was supported by funding from the March of Dimes FY12-133 (S.K.E.) and the National Institutes of Health R01HD037831 (S.K.E.). We would like to thank Dr. Deborah Frank for critical review of the manuscript.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| Surgical Glue | 3M Vetbond | 1469SB | Tissue Adhesive–stored in Drierite |
| Absorbable 6-0 Sutures | Ethicon | J212H | Vicryl |
| Non-absorbable 6-0 Sutures | Ethicon | 8706H | Prolene |
| Water Jacket Blanket + Heating Pad | Gaymer | T/Pump PN 11184-000 Blanket-66N111CC | Specialized for rodents |
| Bead sterilizer | Keller | Z378577 | Steri 250 Sterilizer |
| Disecting Microscope | Nikon | SMZ754 | Fibre optic gooseneck external light source |
| Sterile Surgical Gloves–Latex | Cardinal Health Triflex | 2D7253 | |
| PhysioTel PA-C10 Pressure Transmitter | Data Sciences International | 270-0135-001 | TA11PA-C10 |
| Telemeter Reciever | Data Sciences International | 272-6001-001 | RPC-1 |
| Dataquest ART 4.3.2 Analysis Platinum | Data Sciences International | 271-0147-141 | Analysis software |
| Diet Recovery Gel | Clear H2O | 72-01-5022 | Purified Soft Diet for Rodents |
| Tergazyme | Sigma-Aldrich | Z273287 | Enzyme detergent |
References
- Slattery, M. M., Morrison, J. J. Preterm delivery. Lancet. 360, 1489-1497 (2002).
- Goldenberg, R. L., Culhane, J. F., Iams, J. D., Romero, R. Epidemiology and causes of preterm birth. Lancet. 371, 75-84 (2008).
- Keelan, J. A. Pharmacological inhibition of inflammatory pathways for the prevention of preterm birth. Journal Of Reproductive Immunology. 88, 176-184 (2011).
- Voltolini, C., et al. Understanding spontaneous preterm birth: from underlying mechanisms to predictive and preventive interventions. Reproductive Sciences. 20, 1274-1292 (2013).
- Ratajczak, C. K., Muglia, L. J. Insights into parturition biology from genetically altered mice. Pediatric research. 64, 581-589 (2008).
- Rajakumar, A., et al. Placental HIF-1 alpha, HIF-2 alpha, membrane and soluble VEGF receptor-1 proteins are not increased in normotensive pregnancies complicated by late-onset intrauterine growth restriction. American Journal Of Physiology. Regulatory, Integrative And Comparative Physiology. 293, (2007).
- Whitesall, S. E., Hoff, J. B., Vollmer, A. P., D’Alecy, L. G. Comparison of simultaneous measurement of mouse systolic arterial blood pressure by radiotelemetry and tail-cuff methods. American journal of physiology. Heart And Circulatory Physiology. 286, H2408-H2415 (2004).
- Mackay, L. B., Shi, L. B., Maul, H. .., Maner, W. L., Garfield, R. E. The effect of bilateral pelvic neurectomy on cervical ripening in pregnant rats. Journal Of Perinatal Medicine. 37, 263-269 (2009).
- Pierce, S. L., Kutschke, W., Cabeza, R., England, S. K. In vivo measurement of intrauterine pressure by telemetry: a new approach for studying parturition in mouse models. Physiol Genomics. 42, 310-316 (2010).
- Imamura, T., Luedke, C. E., Vogt, S. K., Muglia, L. J. Oxytocin modulates the onset of murine parturition by competing ovarian and uterine effects. American Journal Of Physiology. Regulatory, Integrative And Comparative Physiology. 279, R1061-R1067 (2000).
- McCloskey, C., et al. The inwardly rectifying K+ channel KIR7.1 controls uterine excitability throughout pregnancy. EMBO Mol Med. 6 (9), 1161-1174 (2014).
