Vi beskrive utviklingen av en mager PCOS-lignende musemodell med dihydrotestosteron pellet å studere i Patofysiologien ved PCOS og avkom fra disse PCOS-lignende dammer.
Hyperandrogenemia spiller en avgjørende rolle i reproduktiv og metabolske funksjon hos kvinner og er kjennetegnet av polycystisk eggstokk-syndrom. Utvikle en mager PCOS-lignende musemodell som etterligner kvinner med PCOS er klinisk meningsfull. I denne protokollen beskriver vi slik modell. Ved å sette inn en 4 mm lengde av DHT (dihydrotestosteron) krystall pulver pellet (totale lengden av pellets er 8 mm), og erstatte den månedlig, er vi i stand til å produsere en PCOS-lignende musemodell med serum DHT nivåer 2 ganger høyere enn mus ikke implantert med DHT (no-DHT). Vi observerte reproduktive og metabolske dysfunksjon uten å endre kroppsvekt og kroppssammensetning. Mens viser en høy grad av ufruktbarhet, en undergruppe av disse PCOS-lignende kvinnelige mus kan bli gravid og deres avkom Vis forsinket puberteten og økt testosteron som voksne. Denne PCOS-lignende mager musemodell er en nyttig verktøyet å studere i Patofysiologien ved PCOS og avkom fra disse PCOS-lignende dammer.
Hyperandrogenism er kjennetegnet av polycystisk ovariesyndrom (PCOS) i henhold til NIH kriterier og av Androgen overflødig og PCOS (AE-PCOS) samfunnet. Kvinner med PCOS har problemer med å bli gravid og har økt risiko for graviditet komplikasjoner1. Selv om de bli gravid, har deres kvinnelige avkom en uønskede helse utfall2,3. Dyr modeller er utviklet ved hjelp av ulike strategier4,5,6,7,8,9,10,11 , 12 og viser mange funksjoner i PCOS (anovulasjon og eller svekket glukose og insulin toleranse) med økt kroppsvekt og fedme forbundet med forstørret adipocyte og økt adipocyte. Det er to viktige strategier for å produsere dyr modeller som brukes til å studere PCOS. En er behandling med høye nivåer av androgener direkte (eksogene androgen injeksjon/innsetting) eller indirekte (som blokkerer androgen konvertering til østrogen med aromatase hemmere) etter fødselen13. En annen er av fetal hyperexposure av androgener under svangerskapet14,15 å studere avkom. For eksempel utvikle kvinnelige avkom fra rhesus monkey16,17, sauer18og gnagere utsatt for mannlige nivåer av androgen under intrauterine perioden PCOS-lignende egenskaper senere i livet. Disse modellene betydelig forbedret vår forståelse av opphøyet androgen effekter, og fosterets programmering og livmor miljømessige effekter. Men disse modellene har sine egne begrensninger: 1) dyr utvikle fedme og det er derfor vanskelig å skille effekten av hyperandrogenemia fra fedme indusert reproduktiv og metabolske dysfunksjon; 2) før svangerskapet, kvinner med PCOS viser allerede høye nivåer av androgen, dermed oocytes har vært utsatt for androgen overflødig før befruktning; 3) den farmakologiske doser av testosteron (T) eller dihydrotestosteron (DHT) etter fødsel eller under svangerskapet kan ikke gjenspeile androgen miljøet av PCOS. Testosteron og DHT nivåer har vært målt i eggstokkreft follikulær væske og/eller serum og testosteron og DHT nivåer er 1.5 til 3,9 ganger høyere hos kvinner med PCOS5,19,20,21 ,22,23 sammenlignet med upåvirket kvinner. Vi laget en voksen mus modell23,24,25 som utvikler reproduktive og metabolske dysfunksjon innen to uker etter initiering av kronisk DHT eksponering fra innsetting av pellets med 4 mm lengde Crystal DHT pulver (totale lengden av pellets er 8mm). Denne modellen gir serum DHT nivåer som om 2-fold høyere (referert til som 2xDHT) enn kontroll mus uten DHT behandling. 2xDHT mus ikke vise endringer av basale serum østradiol, testosteron, LH og gjøre ikke utvikle fedme og Vis lignende ovarian vekt, serum nivåer av kolesterol, frie fettsyrer, leptin, TNFα og IL-623,24, 25 forhold til kontroller med opp til 3,5 måneder etter DHT innsetting23,24,25. I tillegg av mating kvinner som allerede har utviklet funksjonene i PCOS, kan vi studere virkningen av hyperandrogenic mors miljø på metabolske og reproduktive helsen av avkom15.
Denne nye paradigmet (relevant for NIH og AE-PCOS samfunn) modeller sykdommen ved å produsere relativt samme nivå androgener de kvinner med PCOS 2 – til 3 ganger høyere testosteron eller DHT nivåer sammenlignet med upåvirket kvinner. Men er denne modellen vedlikeholdt av kontinuerlig eksogene DHT og ikke fra programmert endogene hyperandrogenism når DHT trekkes. Det overordnede målet med denne artikkelen er å fokusere på 1) Hvordan lage DHT pellet; 2) hvordan å generere en lean-PCOS som musemodell; 3) strategier for å evaluere kvinnelige avkom fra disse dammer. Andre målinger og vurdering av fenotyper nevnes ikke i dette manuskriptet, men finnes i5,,15,,23,,24,,25,,26.
Hyperandrogenism er et viktig trekk ved PCOS. De serum DHT nivåene (to fold høyere i DHT mus enn i no-DHT mus) brukes i denne protokollen er lavere enn de som rapporteres av andre etterforskere i tidligere studier og er kalibrert for å etterligne proporsjonalt kvinner med PCOS5,19, 20,21. I motsetning til andre modeller endrer ikke denne 2-fold DHT modellen kroppsvekt og hele kroppssammense…
The authors have nothing to disclose.
Dette arbeidet ble støttet av National Institutes of Health (tilskudd R00-HD068130 til S.W.) og Baltimore Diabetes Research Center: piloter og gjennomførbarhet Grant (til S.W.).
Crystalline 5α-DHT powder | Sigma-Aldrich | A8380-1G | ||
Dow Corning Silastic tubing | Fisher Scientific | 11-189-15D | 0.04in/1mm inner diameter x0.085in/2.15mm outer diameter | |
Medical adhesive silicone | Factor II, InC. | A-100 | ||
Goggles, lab coats, gloves and masks. | ||||
10 µL pipette tips without filter | USA Scientific | 11113700 | ||
Microscope slide for smear | Fisher Scientific | 12-550-003 | ||
Diff Quik for staining cells | Fisher Scientific | NC9979740 | ||
Lancet | Fisher Scientific | NC9416572 | ||
3 mL Syring | Becton, Dickinson and Company (BD), | 30985 | ||
attached needle: 20G | BD | 305176 | ||
Ruler: any length than 10cm with milimeter scale. | ||||
Xylazine | Vet one AnnSeA LA, MWI, Boise | NDC13985-704-10 | 100mg/ml | |
Ketamine Hydrochloride | Hospira, Inc | NDC 0409-2051-05 | 100mg/ml | |
Surgical staple | AutoClip® System, Fine Science Tool | 12020-00 | ||
Insulin syringe | BD | 329461 | 1/2 CC, low dose U-100 insulin syringe | |
Trochar | Innovative Research of America | MP-182 | ||
Microscope | Carl Zeiss Primo Star | 415500-0010-001 | Germany | |
Ear punch | Fisher Scientific | 13-812-201 | ||
Testosterone rat/mouse ELISA kit | IBL | B79174 | ||
DHT ELISA kit | Alpha Diagnostic International | 1940 | ||
One touch ultra glucometer | Life Scan, Inc. | |||
One touch ultra test stripes | Life Scan, Inc. | |||
Eppendorf tube | Fisher Scientific | 05-402-18 | ||
Razor blade | Fisher Scientific | 12-640 | ||
Clidox | Fisher Scientific | NC0089321 | ||
surgical underpad | Fisher Scientific | 50587953 |
|
|
Betadine Antiseptic Solution | Walgreens | |||
3M Vetbond (n-butyl cyanoacrylate) | 3M Science. Applied to Life | |||
Animal tattoo ink paste | Ketchum manufacturing Inc. | Brockville, Ontario, Canada | ||
Scale | Ohaus Corporation | HH120D | Pine Brook, NJ | |
Electronic digital caliper | NEIKO Tools USA | 01407A | available from Amazon |