नवजात मातृ जुदाई का एक माउस मॉडल में Perigenital संवेदनशीलता और प्रोस्टेटिक मस्त सेल सक्रियण का आकलन
Summary
जीर्ण prostatitis / जीर्ण पैल्विक दर्द सिंड्रोम का एक क्लिनिक पूर्व मॉडल को प्रेरित करने के क्रम में नवजात मातृ जुदाई, – हम एक प्रारंभिक जीवन तनाव प्रतिमान कराना पड़ा कि पुरुष C57BL / 6 चूहों की प्रोस्टेट में perigenital यांत्रिक संवेदनशीलता और मस्तूल सेल सक्रियण मापने हैं।
Abstract
जीर्ण prostatitis / जीर्ण पैल्विक दर्द सिंड्रोम (सीपी / सीपीपी) 14% की एक जीवन भर के प्रसार है और 50 से कम आयु के पुरुषों के लिए सबसे आम मूत्र संबंधी निदान है, अभी तक यह कम से कम समझ और अध्ययन किया जीर्ण पैल्विक दर्द विकार है। जीर्ण पैल्विक दर्द रिपोर्ट के साथ रोगियों का एक महत्वपूर्ण सबसेट स्पष्ट रूप से हाइपोथैलेमस पीयूषिका- अधिवृक्क (एचपीए) अक्ष के कामकाज और विनियमन को प्रभावित कर सकते हैं, जो प्रारंभिक जीवन तनाव या दुरुपयोग, अनुभव होना। दिखाया गया है जो मस्तूल सेल सक्रियण, आंशिक रूप से एचपीए धुरी के बहाव के सक्रियण द्वारा नियंत्रित किया जाता है, दोनों मूत्र में वृद्धि हुई है और वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी रोगियों के प्रोस्टेटिक स्राव व्यक्त किया जाना है। नवजात मातृ जुदाई (एनएमएस) एचपीए धुरी और आंत संवेदनशीलता में परिवर्तन सहित, कृंतक मॉडल में प्रारंभिक जीवन तनाव के परिणामों का अध्ययन करने के लिए दो दशक से अधिक के लिए इस्तेमाल किया गया है। यहाँ हम पुरुष C57BL / 6 चूहों में वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी के एक क्लिनिक पूर्व मॉडल के रूप में एनएमएस का उपयोग करने के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान करते हैं। हम पद्धति का वर्णनperigenital यांत्रिक परपीड़ा, और मस्तूल सेल सक्रियण के histological सबूत का आकलन करने, एनएमएस के प्रदर्शन के लिए। हम भी जल्दी मानसिक तनाव चूहों में पुरुष मूत्रजननांगी प्रणाली पर लंबे समय से स्थायी प्रभाव हो सकता है कि सबूत प्रदान करते हैं।
Introduction
जीर्ण पैल्विक दर्द अपने आप में कोई बीमारी नहीं है, बल्कि चिड़चिड़ा आंत्र सिंड्रोम (IBS) के साथ का निदान रोगियों द्वारा अनुभव चल रही सहज और / या पैदा दर्द, मध्य cystitis / दर्दनाक मूत्राशय सिंड्रोम (आईसी / पीबीएस), vulvodynia के साथ जुड़े एक शब्द है, या जीर्ण prostatitis / जीर्ण पैल्विक दर्द सिंड्रोम (सीपी / सीपीपी)। ये लक्षण अक्सर प्रतिरक्षा प्रणाली, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र, और परिधीय तंत्रिका तंत्र के भीतर शिथिलता इन विकारों 1 के रखरखाव और प्रगति की दिशा में योगदान करने के लिए दिखाया गया है, हालांकि वे नहीं जुड़े विकृति या पहचान अंतर्निहित एटियलजि है कि में कई विशेषताओं comorbid और साझा कर रहे हैं -3। जीर्ण पैल्विक दर्द के साथ रोगियों के लक्षणों के साथ पेश करने के लिए और अधिक होने की संभावना है अतिरिक्त, गैर श्रोणि संबंधी hypothalamic- की बदल कामकाज के साथ संबद्ध किया गया है जो चिंता, अवसाद, और आतंक विकार 4-6, सहित कार्यात्मक दर्द विकारों और मूड विकारों, pituitary-अधिवृक्क (एचपीए) धुरी 7-10। प्रारंभिक जीवन तनाव या मानसिक आघात के संपर्क में एचपीए असामान्यताएं और एसोसिएटेड पुराने दर्द सिंड्रोम 10,11 और, इस तरह के रूप में विकसित करने के लिए एक महत्वपूर्ण जोखिम कारक है, कार्यात्मक पैल्विक दर्द बीमारियों के साथ रोगियों की एक महत्वपूर्ण सबसेट इस तरह के दुरुपयोग या उपेक्षा के रूप में प्रतिकूल बचपन की घटनाओं का अनुभव होने की रिपोर्ट 12-14।
Preweaning अवधि के दौरान समय का एक निर्धारित अवधि के लिए उनकी बांध से पिल्ले को दूर करना शामिल है, जो नवजात मातृ जुदाई (एनएमएस), के कृंतक मॉडल, प्रारंभिक जीवन तनाव के परिणामों का अध्ययन करने के लिए पिछले दो दशकों के लिए इस्तेमाल किया गया है। सामान्य में, एनएमएस सीधे हाइपोथेलेमस के भीतर जीन की अभिव्यक्ति को प्रभावित कर रहा है, साथ ही लिम्बिक संरचनाओं 15-18 से नीचे की ओर विनियमन में खलल न डालें से, एचपीए धुरी सक्रियण, और उसके एवज में चिंता की तरह व्यवहार को बढ़ाने के लिए दिखाया गया है। उचित एचपीए धुरी कामकाज के विघटन की वृद्धि हुई कोलोरेक्टल 19-22 की दिशा में योगदान करने के लिए दिखाया गया है </sup> और योनि 16 संवेदनशीलता कृंतक एनएमएस मॉडलों द्वारा प्रदर्शित है, लेकिन प्रसव के बाद मूत्राशय सूजन 23-25 के दीर्घकालिक प्रभाव का व्यापक लक्षण वर्णन के बावजूद प्रारंभिक जीवन तनाव के प्रभाव को काफी हद तक मूत्रजननांगी अंगों में अशिक्षित चला गया है। इसलिए, निम्न अध्ययन चूहों में एनएमएस प्रदर्शन करते हैं और बाद में वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी के लिए एक क्लिनिक पूर्व मॉडल के रूप में पुरुष एनएमएस चूहों का उपयोग करने के लिए मान्य प्रोस्टेट में perigenital यांत्रिक संवेदनशीलता और मस्तूल सेल घुसपैठ / सक्रियण मूल्यांकन करने के लिए कैसे का वर्णन करेंगे।
निदान जीर्ण पैल्विक दर्द विकारों के सब से, वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी पीठ के निचले हिस्से में दर्द या रुमेटी की है कि दो बार शायद एक लगभग 14% से 26 के जीवनकाल व्यापकता और $ 4400 (कम से अनुमानित वार्षिक रोगी लागत होने के बावजूद कम से कम अच्छी तरह से मान्यता प्राप्त है और विशेषता सिंड्रोम है, गठिया 27)। मूलाधार, मलाशय, प्रोस्टेट, लिंग, अंडकोष, और / या पेट में 28, एक उच्च अनुभव में वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी रिपोर्ट दर्द के साथ रोगियोंघेर नियंत्रण रोगियों में 29 से अधिक मानसिक तनाव की डिग्री है, और या के लक्षणों के साथ आमतौर पर उपस्थित comorbid जीर्ण पैल्विक दर्द या मूड विकारों 5,29-31 के साथ का निदान कर रहे हैं। आवर्तक संक्रमण, टपकाया उपकला, तंत्रिकाजन्य सूजन, और औतोइम्मुिनित सभी संभावित अंतर्निहित / सीपीपी 2,32,33 सी.पी. का कारण बनता है, और साथ ही मस्तूल सेल सक्रियण और degranulation 34 के रूप में अनुमान लगाया गया है। इनमें भी बढ़ रहे थे, मस्तूल सेल सक्रियण के एक मार्कर सीपी / सीपीपी के साथ पुरुषों से व्यक्त किया प्रोस्टेटिक स्राव मस्तूल सेल tryptase और तंत्रिका वृद्धि कारक (NGF) के स्तर में 34 से वृद्धि हुई थी, और बाद में एक अध्ययन tryptase पुष्टि की है कि और ए (CPA3) carboxypeptidase वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी रोगियों 35 के मूत्र। शुरुआत और वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी के रखरखाव में मस्तूल कोशिकाओं के लिए संभावित भूमिका इस प्रकार अब तक इस रोग पर पशु अनुसंधान के एक प्रमुख ध्यान केंद्रित किया गया है। सबसे आम तौर पर कार्यरत कृंतक मॉडल सी.पी. अध्ययन करने के लिए इस्तेमाल किया / सीपीपी एक प्रयोगात्मक स्व-प्रतिरक्षित prostatitis है (ईएपी) मॉडल जनरल34,36-39 इस्तेमाल किया प्रजातियों और तनाव के आधार पर प्रोस्टेटिक सूजन के विभिन्न डिग्री में जो परिणाम पूरा Freund के सहायक, में प्रोस्टेट प्रतिजन के चमड़े के नीचे इंजेक्शन द्वारा erated। मस्तूल सेल घुसपैठ और सक्रियण / degranulation ईएपी 34,35,40 के निम्न प्रेरण बढ़ाने के लिए दिखाया गया है। मस्तूल कोशिकाओं 34 या tryptase रिसेप्टर PAR2 35 या तो की कमी ट्रांसजेनिक चूहों wildtype ईएपी चूहों के विपरीत ईएपी निम्नलिखित प्रोस्टेटिक रणनीति संवेदनशीलता, विकसित नहीं है। इस क्लिनिक पूर्व मॉडल मानव सीपी / सीपीपी की विशेषताओं के कई replicates जबकि, प्रेरण प्रोटोकॉल प्रत्यक्ष सूजन, संक्रमण, या प्रोस्टेट की चोट को शामिल नहीं करता अक्सर एक विविध एटियलजि है और जो मानव की स्थिति का संकेत नहीं है।
मानव में वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी के विकास पर प्रारंभिक जीवन तनाव का प्रभाव काफी हद तक uninvestigated चला गया है, हालांकि, हू, एट अल। 41 के एक अध्ययन, मुझे उस का प्रदर्शनएन बचपन शारीरिक, भावनात्मक का एक इतिहास की सूचना दी, और / या यौन शोषण वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी की विचारोत्तेजक लक्षणों का अनुभव करने के लिए काफी अधिक होने की संभावना थे। इसके अलावा, वे दर्द और मूत्र स्कोर के दोनों शारीरिक और भावनात्मक शोषण का एक इतिहास के साथ रोगियों में बढ़ रहे थे कि पता चला है। हम पहले महिला C57BL / 6 चूहों में एक ही एनएमएस प्रतिमान में योनि अतिसंवेदनशीलता और असामान्य जीन अभिव्यक्ति का उत्पादन दिखा दिया है कि दोनों योनि और बेकार एचपीए धुरी उत्पादन 16 की विचारोत्तेजक मूत्राशय। अधिक स्पष्ट रूप से प्रारंभिक जीवन तनाव जोखिम 12-14 के साथ जुड़े होने के लिए दिखाया गया है कि आईसी / पीबीएस और मूड विकारों सहित अन्य comorbidities के 42, के साथ पेश सीपी / सीपीपी रोगियों की उच्च व्यापकता के साथ संयुक्त सबूत, एक प्रयोग करने के लिए औचित्य प्रदान करता है एनएमएस मॉडल चूहों में वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी की जांच करने के लिए।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस प्रोटोकॉल वयस्क नर चूहों में वाणिज्यिक पत्र / सीपीपी का संकेत symptomology प्रेरित करने के लिए, एनएमएस के रूप में, नवजात तनाव का उपयोग करने के लिए पद्धति प्रदान करता है। वयस्क के रूप में, एनएमएस चूहों महत्वपू…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors would like to thank Janelle Ryals, Rachel Supple, and Frank Wang for technical assistance. This work was supported by NIH grants R03 DK080182 (JAC), R01 DK099611 (JAC), R01 DK103872 (JAC), Center of Biomedical Research Excellence (COBRE) grant P20 GM104936 (JAC), start-up funds and core support from the Kansas Institutional Development Award (IDeA) P20 GM103418, core support from the Kansas IDDRC P30 HD002528, and The Madison and Lila Self Fellowship Program (ANP).
Materials
| Pregnant C57BL/6 female mice | Charles River | 027 | Timed or untimed pregnant females should be monitored daily for in-house birth. |
| 2L glass beaker(s) | Sigma-Aldrich | CLS10002L | Each NMS litter will be held in the same beaker throughout the 21 day separation period. |
| VWR Forced Air Incubator, Basic | VWR International | 414005-124 | The incubator should be held at 33°C and 50% humidity. |
| Touch Test Sensory Evaluator, Kit of 20 (Semmes-Weinstein Von Frey Aesthesiometer for touch assessment) | Stoelting | 58011 | The following monofilaments should be used for perigenital sensitivity assessment: 1.65 g, 2.36 g, 2.83 g, 3.22 g, 3.61 g, 4.08 g, 4.31 g, and 4.74 g. |
| Animal Enclosure (12 mice 6 rats) | IITC | 435 | Be sure to place a heavy object on top of the individual, acrylic animal enclosures to prevent mice from escaping. |
| Mesh Stand for mice and rats (12 mice 6 rats) | IITC | 410 | Place stand on a stable table top for comfortable access. |
| Phosphate buffered saline | Sigma-Aldrich | P5493 | Dilute the 10x PBS stock to 1x PBS. |
| Paraformaldehyde | Sigma-Aldrich | P6148 | A 4% paraformaldehyde solution is needed to intracardially perfuse mice and postfix tissue in preparation for mast cell staining. |
| Sucrose | Sigma-Aldrich | S5016 | Cryoprotect fixed tissue in 30% sucrose solution at 4°C overnight. |
| Heptane | Sigma-Aldrich | 246654 | Chill heptane on dry ice to freeze tissue. |
| Standard Cryomold | VWR International | 4557 | To assist in freezing prostate tissue prior to cryostat sectioning |
| Tissue-Tek OCT Compound | Sakura | 4583 | 12 x 125 mL |
| VWR Superfrost Plus Micro Slide | VWR International | 48311-703 | 75 x 25 x 1 mm |
| Toluidine Blue O | Sigma-Aldrich | 198161 | Certified by the Biological Stain Commission. Suitable for use as a metachromatic stain for mast cells. |
| Ethanol, Absolute (200 Proof) | Fisher Scientific | BP2818-4 | Molecular Biology Grade, Fisher Bioreagents; 95% and 100% solutions will be needed to dehydrate stained cryosections before mast cell visualization. |
| Sodium Chloride | Sigma-Aldrich | S9888 | Acidified NaCl solution should be made fresh before staining cryosections. |
| GeneMate Sterile 50 mL Centrifuge Tubes | BioExpress | C-3394 | Disposable tubes used to mix toulidine blue elements or dip slides into 1xPBS. |
| Coplin staining dish for 10 slides, with ground glass cover | Fisher Scientific | 08-815 | Hold up to 10 standard 3 x 1 in. (75 x 25mm) slides back-to-back. Use separate dishes for Toluidine Blue working solution, 95% EtOH, 100% EtOH, and xylene. |
| Xylenes (Histological) | Fisher Scientific | X3P | Once dehydrated, tissue is cleared with xylene. |
| Microscope Slide Boxes, 100-Place | VWR International | 82003 | Boxes can be used for storage and transportation of slides. |
| Fisherbrand Microscope Slide Box | Fisher Scientific | 22-363-400 | These slide boxes are typically small enough to fit inside a cryostate. |
| Glycerol | Sigma-Aldrich | G5516 | Glycerol is a traditional mounting medium. |
| Mounting Medium, Richard-Allan Scientific | VWR International | 4111 | Mounting medium firmly bonds the coverslip to the slide. |
| Micro Cover Glasses, Rectangular, No. 1 | VWR International | 48393-106 | A coverslip is placed over the dehydrated and cleared tissue to protect the sample. |
| Light Microscope | Nikon | The Advanced Automated Research Microscope Eclipse 90i, used by our lab, has been discontinued and replaced Eclipse Ni-E. |
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