Ultraljud i experimentella reproduktionstoxikologiska undersökningar på råttor
Summary
Detta manuskript beskrivs verktyget av ultraljud utförs på honråttor att utforma experimentella modeller för reproduktiv och gynekologisk undersökning. En steg för steg förklaring om hur att utföra ultraljud utvärdering visas.
Abstract
Med utvecklingen av assisterad reproduktiv teknologi och etiska begränsningarna av forskning på människor, har råtta djurmodeller allmänt använts i reproduktiv medicin. Tidigare har studier av reproduktiva systemutveckling hos gnagare baserats på engångs Histologisk undersökning av exciderad vävnad. Med utvecklingen av högupplösta transabdominal ultraljud, kan nyligen, högkvalitativa sonography nu utföras för att utvärdera de reproduktiva organ hos råttor, vilket gör att en ny metod för att studera det reproduktiva systemet. Bilder erhölls använder en högupplöst ultraljud system. Gynekologiska ultraljud utfördes på 28 åtta veckor gamla icke-dräktiga råttor och 5 dräktiga Sprague-Dawley-råttor. Vi beskriver hur man känner igen organ i det reproduktiva systemet och tillhörande strukturer i typiska vyer under olika faser av brunstigheten cykel. Färg flödet Doppler användes för att mäta blodflödet i livmodern artär och utvärdera uterin blod flöde mönster förändringar under olika stadier av graviditeten. Vi har visat att ultraljud prospektering är en användbar metod för att utvärdera förändringar i inre reproduktiva organ. Dess användning höjer möjligheten att genomföra ytterligare experiment, inklusive medicinska eller kirurgiska förfaranden, och ger möjlighet att övervaka sonographic ändringar inre organ utan att offra djur.
Introduction
Rat djurmodeller har använts i reproduktiv medicin, inklusive i embryot och cystor transplantation1,2. Dock tidigare studier av reproduktiva systemutveckling hos gnagare har baserats på engångs Histologisk undersökning av exciderad vävnad och longitudinella studier av dagliga reproduktivt organ ändringar varit inte möjligt i råttor3. Ultraljud har använts i assisterad reproduktiv teknologi hos människor i över 30 år, men denna värdefulla teknik har bara tillämpats på råttor nyligen.
Vårt mål var att upprätta ett ultraljud tillvägagångssätt för utvärdering av de reproduktiva organ hos Sprague-Dawley-råttor att designa experimentella modeller för reproduktion och gynekologi utredning och demonstrera förfarandet eftersom att vår kunskap, Det finns inga aktuella visualiserade publikationer om detta förfarande. Vi beskriver tillvägagångssättet av ultraljud undersökning av kvinnliga råttans reproduktiva systemet och nuvarande ultraljud fynd på anatomi och livmodern artär blodflöde med HD-ultraljud. Vi övervakas de egenskaper av endometriet, äggstockarna och livmodern artär blodflödet i icke-dräktiga djur i olika skeden av estrus cykel att utvärdera de betydande skillnaderna i livmoderslemhinnans tjocklek, cystor morfologi och uterin blodflödet i olika stadier av estrus cykel, liknande till kvinnor. Vi använde högkvalitativ ultraljudsutrustning med en 70 MHz frekvens och en resolution 30 µm. Vårt andra mål var att utvärdera förändringar i motståndet av livmoderns blodflödet hos dräktiga råttor. Denna teknik möjliggör studiet av dagliga förändringar i reproduktiva organ utan att offra djur.
I området i närheten finns det flera tekniska svårigheter i att utnyttja ultraljud på råttor. Dessa problem inkluderar: råtta endometriet är mycket tunnare än ett mänskligt kvinnliga4. Svårigheter i imaging äggstockarna hos råttor har tillskrivits tjockare hud och bukväggen muskulatur hos råttor, vilket resulterade i nästan fullständig dämpning av ultraljud5, och livmodern artären är mycket svårare att hitta i icke-gravida råttor. Vi har löst många tekniska problem med förfarandet, och för de problem som återstår, vi visar hur man kan minimera dem.
Framgångsrik övervakning av sonographic förändringar i reproduktiva organ hos råttor utan att behöva offra djur öppnas möjligheten att bygga framtida djurmodeller för reproduktiv medicin och andra kirurgiska ingrepp.
Protocol
Representative Results
Discussion
På grund av de processuella ändringarna och felsökning som krävdes i denna studie, trots vårt syfte att identifiera alla faser av brunstigheten cykel hos råttor med hjälp av ultraljud, gick det inte att hitta några betydande skillnader. Vi hypotes att dessa svårigheter kan bero på att cykelns brunstigheten varar bara några dagar hos råtta, till skillnad från cykeln hos kvinnor. Vi är säkra på att alla mätningar utfördes vid exakt rätt tidpunkt att avgöra eventuella skillnader. Därför vi omgrupperade…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Denna forskning stöddes av djur experiment avsnitt av Murcia universitet och obstetrik och gynekologi avdelning av Murcia universitet. Vi tackar alla de tekniker som arbetar på CEIB (Centro experimentella sv Investigaciones Biomédicas), avsnittet i djurförsök av den universitet Murcia, som har samarbetat i detta projekt.
Materials
| Vevo3100 high-resolution in vivo micro-imaging system* | Visual Sonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| Vevo integrated rail system including physiological monitoring unit. | Visual Sonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| MX400 Transducter | Visual Sonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| Vevo Lab Software | Visual Sonics, inc. | www.visualsonics.com/products | |
| HSD: Sprague Dawley SD | Envigo, inc. | Rat strain | |
| Lubricating Gel | General Supply | ||
| CIBERTEC CA-EAC20 Anesthesia Trolley System | Cibertec S.A | Anesthesia Machine | |
| Ecogel 100 ultrasound gel | Eco-Med Pharmaceuticals Inc. | ||
| Hair removal lotion (Nair) | General Supply | ||
| Isoflurane | Esteve Veterinaria | Inhalatory anesthesia | |
| * Required software is Vevo software including B-Mode application, pulse wave Doppler application, and vascular strain analysis tools package. |
References
- Hunter, R. K., et al. Adipose-Derived Stromal Vascular Fraction Cell Effects on a Rodent Model of Thin Endometrium. PLoS ONE. 10 (12), e0144823 (2015).
- Wang, H., Dey, S. K. Roadmap to embryo implantation: clues from mouse models. Nat Rev Genet. 7 (3), 185-199 (2006).
- Pistner, A., Belmonte, S., Coulthard, T., Blaxall, B. C. Murine Echocardiography and Ultrasound Imaging. J Vis Exp. (42), (2010).
- Lohmiller, J. J., Swing, S. P. Reproduction and Breeding. The Laboratory Rat. , 147-164 (2006).
- Jaiswal, R. S., Singh, J., Adams, G. P. High-resolution ultrasound biomicroscopy for monitoring ovarian structures in mice. Reprod Biol Endocrinol. 7 (69), (2009).
- Kim, G. H. Murine Fetal Echocardiography. J Vis Exp. (72), (2013).
- Jing, Z., Qiong, Z., Yonggang, W., Yanping, L. Rat bone marrow mesenchymal stem cells improve regeneration of thin endometrium in rat. Fertil Steril. 101 (2), 587-594 (2014).
- Mu, J., Adamson, S. L. Developmental changes in hemodynamics of uterine artery, utero- and umbilicoplacental, and vitelline circulations in mouse throughout gestation. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 291 (3), H1421-H1428 (2006).
- Anderson, C. M., Lopez, F., Zhang, H. Y., Pavlish, K., Benoit, J. N. Reduced uteroplacental perfusion alters uterine arcuate artery function in the pregnant Sprague-Dawley rat. Biol Reprod. 72 (3), 762-766 (2005).
- Hongmei, L., et al. Ultrasound Molecular Imaging of Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 2 Expression for Endometrial Receptivity Evaluation. Theranostics. 5 (2), 206-217 (2015).
