Summary

ניטור מחזור אסטרוס מכרסמים תוך שימוש בשטיפה נרתיקית: אין דבר כזה מחזור רגיל

Published: August 30, 2021
doi:

Summary

מחקר זה מפרט את הגורמים המכריעים שיש לקחת בחשבון בתכנון ניסיוני המערב חולדות נקבות. במובן רחב יותר, נתונים אלה משמשים להפחתת הסטיגמה ומסייעים בפיתוח כלי אבחון והתערבות כוללניים יותר.

Abstract

המתודולוגיה הנוכחית קובעת גישה ניתנת לשחזור, סטנדרטית וחסכונית לניטור המחזור האסטרוס של חולדות מתבגרות מסוג ספראג דאולי (SD) נקבות. מחקר זה מדגים את המורכבות של מחזורים הורמונליים ואת הספקטרום הרחב של ההבנה הנדרשת לבניית טכניקת ניטור אמינה ותקפה. באמצעות בחינה מעמיקה של תכנון ניסויי עיקרי ואלמנטים פרוצדורליים, תיאור זה של המחזור ועקרונות היסוד שלו מספק מסגרת להבנה נוספת ולפירוק תפיסות מוטעות לשכפול עתידי.

יחד עם מתווה של תהליך איסוף הדגימות תוך שימוש בשטיפה נרתיקית, ההליך מתאר את המנגנון של סיווג הנתונים למודל בן ארבעת השלבים של בלטו, אסטרוס, מטסטרו ו-diestrus. שלבים אלה מאופיינים בגישה מוצעת חדשה, תוך שימוש ב-4 הדטרמיננטים המסווגים של מצב נוזל הנרתיק, סוג התאים הנוכחי, סידור התאים וכמות התאים בזמן האיסוף. וריאציות של כל שלב, דוגמאות חיוביות ושליליות, ההבחנה בין מחזוריות לאציקליות ותיאורים גרפיים של מרכיבי הסיווג שנאספו מוצגים לצד פרקטיקות פרשניות וארגוניות יעילות של הנתונים. באופן כללי, כלים אלה מאפשרים פרסום של טווחי נתונים הניתנים לכימות בפעם הראשונה, מה שמוביל לסטנדרטיזציה של גורמי סיווג עם שכפול.

Introduction

תרומות חדשות
מחזור האסטרוס של מכרסמים זוהה כאינדיקטור חיוני לבריאות. עם זאת, הטיות לא מודעות של חוקרים ופרשנויות לא מדויקות לגבי הגוף הנשי מעכבות את הקהילה המדעית. עצם האטימולוגיה של המילה “estrous” מרמזת על תחושה של נחיתות ושליליות. אוריפידס השתמש במונח כדי לתאר “טירוף” או טירוף, הומרוס כדי לתאר פאניקה, ואפלטון כדי לתאר דחף לא רציונלי. מחקר זה מדגיש כיצד נקודות מבט ראשוניות אלה משפיעות על הקהילה המדעית הנוכחית ומתייחס לחששות אלה באמצעות פרדיגמת פסיפס חדשנית – שילוב מעודכן של שיטות שנחקרו בעבר, שהורחבו בהיקפן לגישה מקיפה יותר.

המחקר והשימוש בטכניקה זו נחוצים, ראשית, מכיוון שאין טכניקת ניטור סטנדרטית ומקיפה, ושיטות פרשנות נתונים יכולות להיות לא ברורות. שנית, למרות שמאפייני מחזור האסטרוס תלויים בכך שחולדות בודדות נחקרות, הם לעתים קרובות אוניברסליים. שלישית, בעוד שמחזורים הורמונליים הם תהליכים שגרתיים ומועילים, הם מוקפים בסטיגמה מסוכנת הנחקרת בפרק ‘תרגום לבני אדם’. מחקר זה נועד לטפל בשלוש הסוגיות הללו בשלוש דרכים – (A) על ידי תיאור טכניקת ניטור מחזורית אסטרוס מעמיקה והבהרת האופן שבו ניתן לפרש את התוצאות, (B) על ידי התוויית שיטות השומרות על השלמות והאינדיבידואליות של כל מחזור, ו-(C) על ידי הפניית תשומת הלב לתפיסות מוטעות המנציחות פרקטיקות לא מבוססות.

מחקר זה ייחודי גם בהתמקדותו בחולדות מתבגרות, תקופה המאופיינת בשינויים התפתחותיים מכריעים השופכים אור על ביטויים התנהגותיים, אנטומיים ופיזיולוגיים שונים בבגרות1. בניית תכנון ניסיוני סטנדרטי לניטור מחזורים הורמונליים באוכלוסייה שאינה נחקרת כראוי תוך פירוק הטיות נפוצות תאפשר פיתוח של מתאמים הורמונליים אמינים ותקפים 2,3,4 וקביעת שיבושים במחזור התלויים במצב 5,6,6,7,8,9,10 . בסופו של דבר, חידושים אלה משמשים להרחבת קריטריונים לאבחון, טיפולים והתערבויות של חששות בריאותיים שונים.

הגדרות ושימושים בסיסיים
מחזור האסטרוס הוא אוסף של תהליכים פיזיולוגיים דינמיים המתרחשים בתגובה לשלושת הורמוני המין הסטרואידים הנשיים המתנדנדים: אסטרדיול, הורמון לוטיניזציה (LH) ופרוגסטרון (איור 1A,B). אינטראקציות בין מערכת העצבים האנדוקרינית והמרכזית מווסתות את המחזור, שנמשך לרוב 4-5 ימים וחוזר על עצמו מתחילת ההבשלה המינית ועד לסנסנציה ו/או הפסקה של הרבייה. הוא מחולק לקטגוריות נפרדות המבוססות על רמות ההורמונים – לרוב ל-4 השלבים של diestrus (DIE), proestrus (PRO), estrus (EST) ו-metestrus (MET), המתקדמים באופן מעגלי. מספר החטיבות יכול לנוע בין 3 שלבים11 ל -13 שלבים12, בהתאם לאופי המחקר13. המספר הנמוך יותר של החטיבות אינו כולל לעתים קרובות את MET כשלב ומסווג אותו כתקופת מעבר קצרה למשך זמן. המספר הגבוה יותר כולל בדרך כלל תתי-סעיפים המאפשרים בחינה מדוקדקת יותר של תופעות כגון התפתחות הגידול או פסאודו-אופרגנטיה ספונטנית, המצב הפיזיולוגי של ההריון ללא השתלה עוברית 12,14,15.

במחקר זה זוהו השלבים באמצעות מרכיבים של תעלת הנרתיק, שנקראו 3 הדטרמיננטים המסווגים – סוג(ים) של תאים, סידור תאים וכמות תאים (איור 2A-D). אמנם מצבו של נוזל הנרתיק לא היה במעקב במחקר זה, אך מומלץ לכלול אותו כמרכיב סיווג רביעי. מידע נוסף על בדיקת נוזל הנרתיק ניתן למצוא ברשימת ההפניות16. ניתן לבחון את מרכיבי הסיווג על ידי חילוץ תאים באמצעות שטיפה נרתיקית, הטכניקה העיקרית המומלצת בניטור מחזורי אסטרוס מודרני. בעוד שהתהליכים הפיזיולוגיים המעמיקים בתוך כל שלב נמצאים מחוץ לתחום מחקר זה, מידע נוסף ניתן למצוא בספרות17.

השימוש והמשך הפיתוח של טכניקת ניטור מחזור אסטרוס זו מושרש בקשרים בין הורמוני סטרואידים מיניים לבין תפקוד מערכות הגוף כגון מערכת הלב וכלי הדם18, מערכת אנדוקרינית8 ומערכת העצבים המרכזית 19,20,21. יחד עם זאת, ייתכן שלא תמיד יהיה צורך בניטור מחזורי אסטרוס כאשר נקבות מכרסמים מעורבות 22,23,24,25. במקום זאת, חשוב תחילה לשקול אם דווחו הבדלים בין המינים בתחום הספציפי של המחקר, אותם ניתן לבחון עוד יותר בסקירות שפורסמו22,23. אף על פי שניטור מחזורי אסטרוס הוא חיוני במגוון רחב של מחקרים, אין לראות בו מכשול להכללת מכרסמים נקבות בניסויים. בעוד שטכניקה זו עשויה להיראות מורכבת וגוזלת זמן רב, ההליך עצמו יכול להימשך פחות מ -15 דקות, תלוי בחוקר, והוא חסכוני. באופן כללי, הכללתם של מכרסמים נקבות במחקרים מדעיים היא יתרון להבנת מערכות הגוף, מצבים ופתולוגיות שונות ובריאות כללית, שכן התפתחויות אלה התבססו בעיקר על תבנית הגוף הגברי.

פרמטרים אוניברסליים ושונות טבעית במכרסם
קביעת טווחים להיבטים הנתפסים כ”טיפוסיים” נחוצה כדי להגדיר דפוסי מחזור סטנדרטיים, לקבוע פרמטרים למטרות השוואתיות ואנליטיות, ולזהות חריגות וחריגות. יחד עם זאת, חשוב גם להכיר בכך שהמחזור של כל חולדה הוא ייחודי, וצפויות סטיות המבוססות על זן בעלי חיים, תהליכים פיזיולוגיים ותנאי סביבה. למעשה, אחד ההיבטים ה”נורמליים” ביותר של מחזור האסטרוס הוא השתנות. זה נראה באורך המחזור הכולל, עם טווח של 3-38 ימים26,27; גיל ההתבגרות המינית שיכול לנוע בין 32-34 ימים למספר שבועות 28,29,30; מה שנחשב אציקלי11, והדפוסים הדטרמיננטיים המסווגים 11,13. באופן כללי, אין תבנית אוניברסלית למחזור האסטרוס, ותרגום זה הן לקהילה המדעית והן לציבור הרחב הוא חלק חשוב בתהליך הניסויי.

נקודות זמן ניסיוניות וגיל התפתחותי
הכרה בעקרון זה של השתנות מסייעת בבניית תכנון ניסיוני אמין ותקף. לדוגמה, תחילתו של ניטור מחזורי אסטרוס מסתמכת על ההתפתחות האנטומית והפיזיולוגית של החולדות, המשתנה בהתאם לגורמים סביבתיים ופיזיולוגיים. הניטור לא יכול להתחיל עד להתפתחות פתח הנרתיק (VO), שהוא פתח הנרתיק החיצוני המוקף בפות שמוביל לחלק הפנימי של תעלת הנרתיק (איור 3A-D). בעוד שה-VO מתפתח לעתים קרובות באופן מלא בין הגילאים 32 ל-34 ימים, הוא נשאר אינדיבידואלי לכל נושא, והרבה על התהליך עדיין לא ידוע. פתח זה שימש לזיהוי הופעת ההבשלה המינית, אשר נקשרה לעלייה של אסטרדיול31, ההבשלה של ציר ההיפותלמוס-יותרת המוח-השחלות32, והביוץ הראשון בחולדות 17,33,34,35. עם זאת, פרסומים אחרונים מצאו כי הוא רק סמן עקיף של התפתחות הרבייה, שכן הוא יכול להיות מנותק מהתרחשויות הורמונליות והתפתחותיות בסביבות שליליות31 ועשוי לייצג שינויים ברמות האסטרדיול ולא התבגרות מינית33. לכן, מומלץ לא להסתמך אך ורק על VO כדי לקבוע את הגיל ההתפתחותי וכמזהה לניטור מחזור אסטרוס36 אלא גם לנצל את המראה של שלב ה- EST הראשון וקורניפיקציה של תאי האפיתל30 כדי לסמן את תחילת ההבשלה המינית.

משקל הגוף מתואם באופן בולט עם הגיל ההתפתחותי בתקופת ההתבגרות במכרסמים30,37 ולכן יכול גם לסייע בקביעת הגיל ההתפתחותי בתקופה זו. המנגנונים המוצעים הקשורים לתופעה זו כוללים גירוי של הורמונים הדרושים להתפתחות הרבייה, כגון הורמון גדילה, ועיכוב ציר יותרת הכליה ההיפותלמית-יותרת המוח (HPA) על ידי וסת התיאבון, לפטין30. עם זאת, לא מומלץ להשתמש במדד זה כאינדיקטור היחיד לגיל ההתפתחותי בשל השונות הגדולה שנראתה בין חולדות על פני מינים שונים לבין ספקי הספקים38. השונות הנראית בהתפתחות ה-VO ומשקל הגוף מדגימה את חשיבותו של המושג בתהליך הניסוי הכולל.

תרגום לבני אדם: הקשרים תרבותיים ומדעיים
מערכת היחסים התרגומית של מחקרי רבייה בין בעלי חיים לבני אדם היא דו-כיוונית. התוצאות ממחקרים המבוססים על בעלי חיים משפיעות על האופן שבו מעריכים, ניגשים ומנתחים את התהליכים האנושיים39. התפיסה של מערכת הרבייה האנושית והתהליכים הקשורים אליה משפיעים על האופן שבו נחקרים בעלי חיים. למעשה, אחת האינדיקציות הקולניות ביותר למחקר נוסף בתחום זה נובעת מאמונות חברתיות-תרבותיות מוטות הקשורות למחזורים הורמונליים המשפיעים על התהליך המדעי. רבות מהמוסכמות הללו נגזרות מסלידה תרבותית כללית מדיון במחזור החודשי, מה שהוביל לפער נתונים בידע מבוסס היטב40,41. יש לכך ספקטרום של השלכות המשתרעות בין מינוריות לקטלניות – מגובה מדפים וגודל הסמארטפון ועד התאמת שריון גוף משטרתי והחמצת אבחנות סרטן42.

התיאור של הווסת כבלתי סניטרית, הרסנית ורעילה – הנראה בטקסטים, בתקשורת, במילונים ובתורות רפואיות נערצות – נשמר על ידי פרסומים מדעיים. זה קורה באמצעות תיאורים לא מדויקים ומוטים של מחזורים הורמונליים, בידוד מערכת הרבייה ממקביליה הנוירואנדוקריניים והשפעותיה הסביבתיות, והפרספקטיבה הרדוקציוניסטית של השלמת מחזור כ’כישלון להרות’43,44. זה מוביל ליצירת פרקטיקות ניסיוניות לא מבוססות, כגון השמטת משתנים חיצוניים המשפיעים על מחזורים הורמונליים, קביעת נקודות התחלה וסיום המבוססות אך ורק על התפתחויות אנטומיות, ומדידת התקדמות המחזור באופן ליניארי ולא מעגלי. למרות הקשר הישיר בין גורמים סוציו-תרבותיים לבין השלכות ביולוגיות, הוא אינו נחשב לעתים קרובות בספרות המדעית. באמצעות בדיקה של פרסומים הוליסטיים יותר 43,44,45, חוקרים יכולים לפרק את הסטיגמות הללו וליצור עיצובים ניסיוניים אמינים ותקפים יותר.

Protocol

כל שיטות הטיפול והפרוצדורה המפורטות בפרוטוקול זה תואמות את הנחיות הטיפול והשימוש בבעלי חיים של המכונים הלאומיים לבריאות (NIH) ואושרו על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים (IACUC) של אוניברסיטת פפרדיין והוועדה לחקר בעלי חיים של אוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג’לס (ARC). 1. טיפ…

Representative Results

הנתונים הנוכחיים משקפים את זה של תוכנית התקינה הגנטית הבינלאומית של SD מתבגרת (IGS) בנוכחות חולדות SD זכריות. בעלי חיים אלה היו ממוקמים הן באוניברסיטת פפרדין והן במעבדות UCLA כחלק ממחקר משותף. איור 5 מציג וריאציות מרובות של 4 שלבי המחזור. איור 5A1 זוהה כדגי…

Discussion

צעדים מרכזיים ושיקולים חשובים
שלבים קריטיים מסוימים בפרוטוקול המסופק דורשים דגש, במיוחד באוסף תאי הנרתיק. במהלך מיצוי נוזל הנרתיק, הבטחת הזווית והעומק הנכונים של החדרת המזרק היא המפתח להפקת תוצאות משביעות רצון ובסופו של דבר למניעת גירוי, פציעה או גירוי צוואר הרחם לבעל החיים. ה?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

מחקר זה נערך באמצעות שיתוף פעולה במימון NIH בין המרכז לחקר פגיעות מוחיות באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג’לס (BIRC).

Materials

AmScope 40X-1000X LED Student Microscope + 5MP USB Camera AmScope Part Number: M150C-E5 EAN: 0608729747796 Model Number: M150C-E5 https://www.amazon.com/AmScope-40X-1000X-Student-Microscope-Camera/dp/B00O9GNOTA/ref=sr_1_15?crid=2W9CHTG8YSOTV&
keywords=usb+camera+for+microscope&
qid=1572477663&s=industrial
&sprefix=USB+camera+for+micr%2Cindustrial%2C177&sr=1-15
BD PrecisionGlide Needle Pack, 20G x 1, Short Bevel Fischer Scientific 14-815-526 https://www.fishersci.com/shop/products/bd-precisionglide-single-use-needles-short-bevel-regular-wall-4/14815526#?keyword=BD%20PrecisionGlide%20Needle%20Pack,%2020G%20x%201
Bed O Cob 1/8 NEWCO 93009 https://andersonslabbedding.com/cob-products/bed-ocobs-8b/
Corning™ Plain Microscope Slides Plain water-white glass Fischer Scientific 12-553-7A https://www.fishersci.com/shop/products/corning-plain-microscope-slides-microscope-slides-75-x-25mm/125537a
Corning™ Rectangular Cover Glasses Fischer Scientific 12-553-464 https://www.fishersci.com/shop/products/corning-square-rectangular-cover-glasses-rectangle-no-1-thickness-0-13-0-17mm-size-24-x-50mm/12553464#?keyword=true
Kimberly-Clark Professional™ Kimtech Science™ Kimwipes™ Delicate Task Wipers, 1-Ply Fischer Scientific 06-666 https://www.fishersci.com/shop/products/kimberly-clark-kimtech-science-kimwipes-delicate-task-wipers-7/p-211240?crossRef=kimwipes
Labdiet Rodent Lab Chow 50lb, 15001  NEWCO Specialty and LabDiet 5012 https://www.labdiet.com/products/standarddiets/rodents/index.html
Linear LED Bulb, UL Type A, T8, Medium Bi-Pin (G13), 4,000 K Color Temperature, Lumens 2550 lm Grainger 36UX10 https://www.grainger.com/product/36UX10?gclid=CjwKCAjw_
LL2BRAkEiwAv2Y3SW1WdNdkf7
zdIxoT9R6n2DGnrToJHjv-pwCTca4ahQyExrrtWvbgwRoCi4
cQAvD_BwE&s_kwcid=AL!2966!3!335676016696
!p!!g!!led18et8%2F4%2F840&ef_id=
CjwKCAjw_LL2BRAkEiwAv2Y3SW
1WdNdkf7zdIxoT9R6n2DGnrToJ
Hjv-pwCTca4ahQyExrrtWvbgwRo
Ci4cQAvD_BwE:G:s&s_kwcid=AL!2966!3!335676016696!p!!g!!led18et8%2F4%2F840&cm_mmc=
PPC:+Google+PPC
Sodium Chloride Injection Bags, 0.9% Live Action Safety ABB079830939 https://www.liveactionsafety.com/injection-iv-solution-9-sodium-chloride-1000ml-bags/
Syringe Sterile 1ml  with Luer Slip Tip – 100 Syringes by BH Supplies BH Supplies ASIN: B07BQDRDC2 UPC: 638632928821 https://www.amazon.com/1ml-Syringe-Sterile-Luer-Slip/dp/B07BQDRDC2/ref=sr_1_1_sspa?crid=13S8EGEUK90G7&
keywords=1ml+sterile+syringe&qid=
1572478649&s=industrial
&sprefix=1+ml+steri%2Cindustrial%2C187&sr=1-1-spons&psc=1&spLa=
ZW5jcnlwdGVkUXVhbGlmaWVy
PUEyRlo4NFdZWkJLWkxGJm
VuY3J5cHRlZElkPUEwMDEzODQ
yMjNWNzdWM0hTNzVBRCZlbmNy
eXB0ZWRBZElkPUEwNDI3NzAzM
0E5SzVKMkxaQVc2JndpZGdldE5h
bWU9c3BfYXRmJmFjdGlvbj1jbGlja
1JlZGlyZWN0JmRvTm90TG9nQ2
xpY2s9dHJ1ZQ==
Wire lids and floors Mouse Maternity Wire Bar LidUsed with Rat Cage (10" X 19" x 8"H )Overall dimen Allentown LV40326013 https://www.labx.com/item/wire-lids-and-floors-mouse-maternity-wire-bar-lidused/LV40326013#description
Ultra Lightweight Tissue and Plastic 17' x 24' Disposable Underpad Medline EAN: 0480196288558
 Global Trade Identification Number: 40080196288558
https://www.amazon.com/Medline-Industries-MSC281224C-Lightweight-Disposable/dp/B00A2G67YU/ref=sr_1_4?keywords=medline+industries+surgical+pads&qid=1572475853&
sr=8-4

References

  1. Schneider, M. Adolescence as a vulnerable period to alter rodent behavior. Cell and Tissue Research. 354 (1), 99-106 (2013).
  2. Camacho-Arroyo, I., Montor, J. M. Beyond reproductive effects of sex steroids. MiniReviews in Medicinal Chemistry. 12 (11), 1037-1039 (2012).
  3. Shah, S. I. A. Systemic non-reproductive effects of sex steroids in adult males and females. Human Physiology. 44, 83-87 (2018).
  4. Wierman, M. E. Sex steroid effects at target tissues: mechanisms of action. Advances in Physiology Education. 31 (1), 26-33 (2007).
  5. An, G., et al. Pathophysiological changes in female rats with estrous cycle disorder induced by long-term heat stress. BioMed Research International. 2020, 4701563 (2020).
  6. Donato, J., et al. The ventral premammillary nucleus links fasting-induced changes in leptin levels and coordinated luteinizing hormone secretion. Journal of Neuroscience. 29 (16), 5240-5250 (2009).
  7. Fortress, A. M., Avcu, P., Wagner, A. K., Dixon, C. E., Pang, K. Experimental traumatic brain injury results in estrous cycle disruption, neurobehavioral deficits, and impaired GSK3β/β-catenin signaling in female rats. Experimental Neurology. 315, 42-51 (2019).
  8. Hatsuta, M., et al. Effects of hypothyroidism on the estrous cycle and reproductive hormones in mature female rats. European Journal of Pharmacology. 486 (3), 343-348 (2004).
  9. Jaini, R., Altuntas, C. Z., Loya, M. G., Tuohy, V. K. Disruption of estrous cycle homeostasis in mice with experimental autoimmune encephalomyelitis. Journal of Neuroimmunology. 279, 71-74 (2015).
  10. Tropp, J., Markus, E. J. Effects of mild food deprivation on the estrous cycle of rats. Physiology and Behavior. 73 (4), 553-559 (2001).
  11. Goldman, J. M., Murr, A. S., Cooper, R. L. The rodent estrous cycle: characterization of vaginal cytology and its utility in toxicological studies. Birth Defects Research. Part B, Developmental and Reproductive Toxicology. 80 (2), 84-97 (2007).
  12. Thung, P. J., Boot, L. M., Muhlbock, O. Senile changes in the oestrous cycle and in ovarian structure in some inbred strains of mice. Acta Endocrinologica. 23 (1), 8-32 (1956).
  13. Cora, M. C., Kooistra, L., Travlos, G. Vaginal cytology of the laboratory rat and mouse: Review and criteria for the staging of the estrous cycle using stained vaginal smears. Toxicologic Pathology. 43 (6), 776-793 (2015).
  14. . Biochemical and endocrinological studies of normal and neoplastic tissue: The metabolism of estrogen-producing ovarian tumors and other malignancies in the mouse Available from: https://www.translatetheweb.com/?from=nl&to=en&ref=SERP&dl=en&rr=UC&a=https%3a%2f%2frepository.tudelft.nl%2fislandora%2fobject%2fuuid%253A8776d58a-6695-4a38-99ca-0abf607480f0 (2021)
  15. Van Der Lee, S., Boot, L. M. Spontaneous pseudopregnancy in mice. Acta Physiologica Pharmacologica Neerlandica. 4 (3), 442-444 (1955).
  16. Paccola, C., Resende, C., Stumpp, T., Miraglia, S., Cipriano, I. The rat estrous cycle revisited: a quantitative and qualitative analysis. Animal Reproduction. 10 (4), 677-683 (2013).
  17. Ojeda, S. R., Urbanski, H. F., Knobil, E., Neill, J. D. Puberty in the rat. The Physiology of Reproduction. , 363-409 (1994).
  18. Schallmayer, S., Hughes, B. M. Impact of oral contraception and neuroticism on cardiovascular stress reactivity across the menstrual cycle. Psychology, Health & Medicine. 15 (1), 105-115 (2010).
  19. Barreto-Cordero, L. M., et al. Cyclic changes and actions of progesterone andallopregnanolone on cognition and hippocampal basal (stratum oriens) dendritic spinesof female rats. Behavioural Brain Research. 379, 112355 (2020).
  20. de Zambotti, M., Trinder, J., Colrain, I. M., Baker, F. C. Menstrual cycle-related variation in autonomic nervous system functioning in women in the early menopausal transition with and without insomnia disorder. Psychoneuroendocrinology. 75, 44-51 (2017).
  21. Maghool, F., Khaksari, M., Khachki, A. S. Differences in brain edema and intracranial pressure following traumatic brain injury across the estrous cycle: Involvement of female sex steroid hormones. Brain Research. 1497, 61-72 (2013).
  22. Bale, T. L., Epperson, C. N. Sex as a biological variable: Who, what, when, why, and how. Neuropsychopharmacology. 42 (2), 386-396 (2017).
  23. Becker, J. B., Prendergast, B. J., Liang, J. W. Female rats are not more variable than male rats: a meta-analysis of neuroscience studies. Biology of Sex Differences. 7, 34 (2016).
  24. Prendergast, B. J., Onishi, K. G., Zucker, I. Female mice liberated for inclusion in neuroscience and biomedical research. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 40, 1-5 (2014).
  25. Joel, D., McCarthy, M. M. Incorporating sex as a biological variable in neuropsychiatric research: where are we now and where should we be. Neuropsychopharmacology. 42 (2), 379-385 (2017).
  26. Long, J. A., Evans, H. M. The oestrous cycle in the rat and its associated phenomena. Memoirs of the University of California. 6, 1 (1922).
  27. Westwood, F. R. The female rat reproductive cycle: A practical histological guide to staging. Toxicologic Pathology. 36 (3), 375-384 (2008).
  28. Lenschow, C., Sigl-Glöckner, J., Brecht, M. Development of rat female genital cortex and control of female puberty by sexual touch. PLoS Biology. 15 (9), 2001283 (2017).
  29. Lewis, E. M., Barnett, J. F., Freshwater, L., Hoberman, A. M., Christian, M. S. Sexual maturation data for Crl Sprague-Dawley rats: Criteria and confounding factors. Drug and Chemistry Toxicology. 25 (4), 437-458 (2002).
  30. Spear, L. P. The adolescent brain and age-related behavioral manifestations. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. 24 (4), 417-463 (2000).
  31. Gaytan, F., et al. Development and validation of a method for precise dating of female puberty in laboratory rodents: the puberty ovarian maturation score (pub-score). Scientific Reports. 7, 46381 (2017).
  32. da Silva Faria, T., da Fonte Ramos, C., Sampaio, F. J. Puberty onset in the female offspring of rats submitted to protein or energy restricted diet during lactation. Journal of Nutritional Biochemistry. 15 (2), 123-127 (2004).
  33. Caligioni, C. S. Assessing reproductive status/stages in mice. Current Protocols in Neuroscience. 48 (1), 1 (2009).
  34. Engelbregt, M. J., et al. Delayed first cycle in intrauterine growth-retarded and postnatally undernourished female rats: follicular growth and ovulation after stimulation with pregnant mare serum gonadotropin at first cycle. Journal of Endocrinology. 173 (2), 297-304 (2002).
  35. Pescovitz, O. H., Walvoord, E. C. . When puberty is precocious: Scientific and clinical aspects. , (2007).
  36. . Standard Evaluation Procedure Test Guidelines 890.1450: Pubertal development and thyroid function in intact juvenile/peripubertal female rats assay Available from: https://www.epa.gov/sites/production/files/2015-07/documents/final_890.1450_female_pubertal_assay_sep_8.24.11.pdf (2011)
  37. Kennedy, G. G., Mitra, J. Body weight and food intake as initiating factors for puberty in the rat. Journal of Physiology. 166 (2), 408-418 (1963).
  38. Sengupta, S., Arshad, M., Sharma, S., Dubey, M., Singh, M. M. Attainment of peak bone mass and bone turnover rate in relation to estrous cycle, pregnancy and lactation in colony-bred Sprague-Dawley rats: Suitability for studies on pathophysiology of bone and therapeutic measures for its management. Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 94 (5), 421-429 (2005).
  39. Iannaccone, P. M., Jacob, H. J. Rats. Disease models & Mechanisms. 2 (5-6), 206-210 (2009).
  40. Koff, E., Rierdan, J., Stubbs, M. L. Conceptions and misconceptions of the menstrual cycle. Women & Health. 16 (3-4), 119-136 (1990).
  41. Sahay, N. Myths and misconceptions about menstruation: A study of adolescent school girls of Delhi. Journal of Women’s Health and Development. 3 (3), 154-169 (2020).
  42. . The deadly truth about a world built for men – from stab vests to car crashes Available from: https://www.theguardian.com/lifeandstyle/2019/feb/23/truth-world-built-for-men-car-crashes (2019)
  43. Chrisler, J. C., Denmark, F. L., Paludi, M. A. The menstrual cycle in a biopsychosocial context. Women’s Psychology. Psychology of Women: A Handbook of Issues and Theories. , 193-232 (2008).
  44. . Re-cycling the menstrual cycle: A multidisciplinary reinterpretation of menstruation Available from: https://scholarworks.wmich.edu/masters_theses/3942 (1998)
  45. Sato, J., Nasu, M., Tsuchitani, M. Comparative histopathology of the estrous or menstrual cycle in laboratory animals. Journal of Toxicologic Pathology. 29 (3), 155-162 (2016).
  46. Whitten, W. K. Modification of the oestrous cycle of the mouse by external stimuli associated with the male. Journal of Endocrinology. 13 (4), 399-404 (1956).
  47. Smith, J. R., et al. The year of the rat: The Rat Genome Database at 20: a multi-species knowledgebase and analysis platform. Nucleic Acids Research. 48 (1), 731-742 (2020).
  48. Capdevila, S., Giral, M., Ruiz de la Torre, J. L., Russell, R. J., Kramer, K. Acclimatization of rats after ground transportation to a new animal facility. Laboratory Animals. 41 (2), 255-261 (2007).
  49. Conour, L., Murray, K., Brown, M. Preparation of animals for research-issues to consider for rodents and rabbits. ILAR journal. 47 (4), 283-293 (2006).
  50. National Academies Press (US) Committee on Guidelines for the Humane Transportation of Laboratory Animals. Guidelines for the Humane Transportation of Research Animals. National Academies Press. , (2006).
  51. Obernier, J., Baldwin, R. Establishing an appropriate period of acclimatization following transportation of laboratory animals. ILAR Journal. 47 (4), 364-369 (2006).
  52. National Research Council (US) Committee for the Update of the Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. US) . Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. 8th ed. , (2011).
  53. Pantier, L. K., Li, J., Christian, C. A. Estrous cycle monitoring in mice with rapid data visualization and analysis. Bio-protocol. 9 (17), 1-17 (2019).
  54. Cohen, I., Mann, D. Seasonal changes associated with puberty in female rats: effect of photoperiod and ACTH administration. Biology of Reproduction. 20 (4), 757-776 (1979).
  55. Nelson, J. F., Felicio, L. S., Randall, P. K., Sims, C., Finch, C. E. A longitudinal study of estrous cyclicity in aging C57BL/6J Mice: I. cycle frequency, length and vaginal cytology. Biology of Reproduction. 27 (2), 327-339 (1982).
  56. Pennycuik, P. R. Seasonal changes in reproductive productivity, growth rate, and food intake in mice exposed to different regimens of day length and environmental temperature. Australian Journal of Biological Sciences. 25 (3), 627-635 (1972).
  57. Piacsek, B. E., Hautzinger, G. M. Effects of duration, intensity and spectrum of light exposure on sexual maturation time of female rats. Biology of Reproduction. 10 (3), 380-387 (1974).
  58. Rubinow, M. J., Arseneau, L. M., Beverly, J. L., Juraska, J. M. Effect of the estrous cycle on water maze acquisition depends on the temperature of the water. Behavioral Neuroscience. 118 (4), 863-868 (2004).
  59. JoVE Science Education Database. Lab Animal Research. Fundamentals of Breeding and Weaning. JoVE. , (2020).
  60. Campbell, C., Schwartz, N. The impact of constant light on the estrous cycle of the rat. Endocrinology. 106 (4), 1230-1238 (1980).
  61. Nelson, J. F., Felicio, L. S., Osterburg, H. H., Finch, C. E. Altered profiles of estradiol and progesterone associated with prolonged estrous cycles and persistent vaginal cornification in aging C578L/6J mice. Biology of Reproduction. 24 (4), 784-794 (1981).
  62. Rivest, R. W. Sexual maturation in female rats: Hereditary, developmental and environmental aspects. Experientia. 47 (10), 1026-1038 (1991).
  63. CD® (Sprague Dawley) IGS Rat. Charles River Laboratories Available from: https://www.criver.com/products-services/find-model/cd-sd-igs-rat?region=3611 (2021)
  64. JoVE Science Education Database. Lab Animal Research. Rodent Handling and Restraint Techniques. JoVE. , (2020).
  65. Circulatory System. Biology Corner Available from: https://www.biologycorner.com/worksheets/rat_circulatory.html (2021)
  66. Urogenital System. n.d.). Biology Corner Available from: https://www.biologycorner.com/worksheets/rat_circulatory.html (2021)
  67. . Anatomical foundations of neuroscience: Mini-atlas of rat’s brain. Anatomy and Cell Biology 9535b Available from: https://instruct.uwo.ca/anatomy/530/535downs.htm (2008)
  68. Byers, S. L., Wiles, M. V., Dunn, S. L., Taft, R. A. Mouse estrous cycle identification tool and images. PloS One. 7 (4), 1-5 (2012).
  69. Marcondes, F. K., Bianchi, F. J., Tanno, A. P. Determination of the estrous cycle phases of rats: some helpful considerations. Brazilian Journal of Biology. 62 (4), 609-614 (2002).
  70. Champlin, A. K., Dorr, D. L., Gates, A. H. Determining the stage of the estrous cycle in the mouse by the appearance of the vagina. Biology of Reproduction. 8 (4), 491-494 (1973).
  71. Ajayi, A. F., Akhigbe, R. E. Staging of the estrous cycle and induction of estrus in experimental rodents: an update. Fertility Research and Practice. 6 (5), (2020).
  72. Bartos, L. Vaginal impedance measurement used for mating in the rat. Laboratory Animals. 11 (1), 53-55 (1977).
  73. Belozertseva, I. V., Merkulov, D. D., Vilitis, O. E., Skryabin, B. V. Instrumental method for determining the stages of the estrous cycle in small laboratory rodents. Laboratory Animals for Scientific Research. (4), (2018).
  74. Ramos, S. D., Lee, J. M., Peuler, J. D. An inexpensive meter to measure differences in electrical resistance in the rat vagina during the ovarian cycle. Journal of Applied Physiology. 91 (2), 667-670 (2001).
  75. Singletary, S. J., et al. Lack of correlation of vaginal impedance measurements with hormone levels in the rat. Contemporary Topics in Laboratory Animal Science. 44 (6), 37-42 (2005).
  76. Bretveld, R. W., Thomas, C. M., Scheepers, P. T., et al. Pesticide exposure: the hormonal function of the female reproductive system disrupted. Reproductive Biology Endocrinology. 4 (30), (2006).
  77. MacDonald, J. K., Pyle, W. G., Reitz, C. J., Howlett, S. E. Cardiac contraction, calcium transients, and myofilament calcium sensitivity fluctuate with the estrous cycle in young adult female mice. American Journal of Physiology. Heart and Circulatory Physiology. 306 (7), 938-953 (2014).
  78. Koebele, S. V., Bimonte-Nelson, H. A. Modeling menopause: The utility of rodents in translational behavioral endocrinology research. Maturitas. 87, 5-17 (2016).
check_url/kr/62884?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Robert, H., Ferguson, L., Reins, O., Greco, T., Prins, M. L., Folkerts, M. Rodent Estrous Cycle Monitoring Utilizing Vaginal Lavage: No Such Thing As a Normal Cycle. J. Vis. Exp. (174), e62884, doi:10.3791/62884 (2021).

View Video