Intrauterin Telemetry att mäta Mouse kontraktila 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
Det behövs en komplex integration av molekylära och elektriska signaler för att transformera en vilande livmodern i en kontraktil orgel vid slutet av graviditeten. Trots upptäckten av viktiga regulatorer av uteruskontraktion denna process är fortfarande inte helt klarlagt. Transgena möss ger en idealisk modell där för att studera förlossning. Tidigare den enda metoden för att studera uterin kontraktilitet i mus var ex vivo isometrisk spänning inspelningar som suboptimalt av flera skäl. Livmodern måste avlägsnas från dess fysiologiska miljö är en begränsad tid under utredning möjlig, och mössen måste offras. Den senaste utvecklingen av radiometriska telemetri har tillåtit för longitudinella, realtidsmätningar av in vivo intrauterint tryck hos möss. Här, till implantation av en intrauterin telemeter mäter tryckförändringar i musen livmodern från mitten av graviditeten fram till förlossningen beskrivs. Genom att jämföra skillnader i tryckderna mellan vildtyp och transgena möss, kan den fysiologiska effekten av en gen av intresse att belysas. Denna teknik bör påskynda utvecklingen av läkemedel för behandling av myometrial sjukdomar under graviditeten, inklusive tidig förlossning.
Introduction
Tidig födsel är den vanligaste orsaken till perinatal sjuklighet och dödlighet i de utvecklade länderna; den är ansvarig för 50% av perinatal sjuklighet och 75% av perinatal dödlighet 1,2. Tidig förlossning är mångfacetterat och kan vara idiopatisk. Även om mycket forskning har vuxit fram på de molekylära och elektriska vägar omvandla myometrium från en vilande vävnad i en sammandragande en, den exakta patofysiologi tidig förlossning är fortfarande instabil. Endokrina, inflammatoriska och genreglering har alla varit kopplade till tidig förlossning 3,4. Men etiska betänkligheter begränsa möjligheten att bedriva forskning om mekanismerna bakom tidig förlossning hos människor.
Med tanke på dessa begränsningar, har många forskare vänt sig till möss som modellsystem med att studera fysiologi förlossning. Möss har korta börd varar cirka tre veckor och kan enkelt genetiskt manipulerade. Dessutom flera genetiska musmodeller harutvecklats för att bestämma de signalvägar som är väsentliga för arbetskraft 5. Trots viktiga skillnader mellan mus och människa förlossning, möss och människor delar många av samma mekanismer som är väsentliga för arbetskraft, inklusive intrauterin inflammation och infektion 6. Således möss fungerar som ett ovärderligt verktyg för att undersöka livmoderaktivitet. Hittills till guldmyntfot mäta livmoder kontraktilitet hos möss har varit ex vivo isometrisk spänning inspelningar; Men, detta är begränsat till en graviditets tidpunkt per experiment och kräver avlägsnande av livmodern från dess fysiologiska miljön. En annan viktig faktor är det stora antalet djur som krävs för dessa undersökningar. Slutligen, denna metod inte tillåter longitudinella studier som undersökt induktion av arbetskraft och för tidig patofysiologi.
Nya framsteg som gjorts i radiometriska telemetriutrustning används för att studera artärtryckförändringar 7 i möss och intrauterine trycket hos råttor 8 bönföll frågan om huruvida samma teknik kan användas för att studera förändringar i intrauterint tryck hos möss under graviditeten. Efter inledande felsökning, var en metod framgångsrikt utvecklat för att mäta förlossningsinduktion och progression i en mus. Detta in vivo-metod kan mäta övergången från lågtryckstillstånd den passiva livmodern till högtryckstillstånd indikerar kraftfulla arbete sammandragningar. Denna metod har också kunnat påvisa signifikanta tryckskillnader mellan transgena möss med nedsatt nedkomst och vildtypsmöss, visar den fysiologiska effekten av genuttryck 9. Protokollet ger en realtids, in vivo-metod för att studera musen livmodertrycket under graviditeten.
Protocol
Representative Results
Discussion
Undersökningar av myometrial kontraktilitet har förlitat sig på ex vivo mätningar av muskelspänningar. Denna metod kan vara användbart för tidigt stadium testning av nyutvecklade uterotona läkemedel som inte kan administreras på levande djur. Men in vivo metoder är nödvändiga för att i längdled förstå utvecklingen av arbetskraft. De in vivo mätningar tjänar flera syften. Först de möjliggör infångning av en fullständig bild av förändringar i livmoder kontraktila mönste…
Disclosures
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).
