استخدام الموجات فوق الصوتية عالية التردد ثلاثي الأبعاد رواية لتوصيف الحمل المبكر في الماوس
Summary
الفئران تستخدم على نطاق واسع لدراسة البيولوجيا الحملي. ومع ذلك، مطلوب إنهاء الحمل لمثل هذه الدراسات التي تستبعد التحقيقات الطولي ويتطلب استخدام عدد كبير من الحيوانات. ولذلك، يصف لنا تقنية غير الغازية للموجات فوق الصوتية عالية التردد للكشف المبكر والرصد لغرس ما بعد أحداث الماوس الحوامل.
Abstract
الموجات فوق الصوتية عالية التردد (هفوس) أسلوب شائع لرصد تطور في الوقت الحقيقي للجنين البشري في الرحمغير إينفاسيفيلي. يتم استخدام الماوس بشكل روتيني كنموذج في فيفو لدراسة زرع الجنين وتطور الحمل. ولسوء الحظ، تتطلب مثل هذه الدراسات مورين انقطاع الحمل لتمكين تحليل المظهرية المتابعة. ولمعالجة هذه المسألة، استخدمنا التعمير (ثلاثي الأبعاد) ثلاثية الأبعاد من هفوس تصوير البيانات للكشف المبكر وتوصيف المواقع غرس الجنين مورين وعلى تطور التنمية الفردية في الرحم. الجمع بين التصوير هفوس ثلاثي الأبعاد من تعمير والنمذجة، كنا قادرين على دقة التحديد الكمي لعدد موقع غرس الجنين، فضلا عن رصد التطور التنموي في الفئران C57BL6J/129S الحوامل من 5.5 أيام بعد الجماع (d.p.c.) عن طريق إلى 9.5 d.p.c. باستخدام محول. القياسات التي شملت: عدد وموقع وحجم المواقع غرس فضلا عن التباعد الموقع غرس بين الوكالات؛ تم تقييم سلامة الجنين عن طريق مراقبة نشاط القلب. في فترة ما بعد زرع مباشرة (5.5 إلى 8.5 d.p.c.)، إعادة البناء ثلاثي الأبعاد الرحم جرافيد في شبكة وتراكب الصلبة تمكين تنسيق تمثيل مرئي للحمل النامية داخل كل منطقة القرن الرحم. كما تواصل الفئران المهندسة وراثيا لاستخدامها لتميز الإناث تعمل الإنجابية مشتقة من الخلل في الرحم، يقدم هذا الأسلوب نهجاً جديداً لكشف وقياس، وتميز المبكر غرس الأحداث في فيفو. هذا الاستخدام الرواية لتصوير هفوس ثلاثي الأبعاد يوضح القدرة على الكشف عن بنجاح وتصور، وتميز مواقع زرع الجنين أثناء الحمل المبكر مورين بطريقة غير الغازية. يوفر التكنولوجيا تحسن كبير على الأساليب الحالية، التي تعتمد على انقطاع الحمل لتوصيف الأنسجة والأنسجة الإجمالي. هنا نستخدم صيغة الفيديو والنص لوصف كيفية القيام بنجاح بالموجات فوق الصوتية للحمل المبكر مورين لتوليد بيانات موثوقة واستنساخه بالتعمير لشكل الرحم في الشبكة وصور ثلاثية الأبعاد الصلبة.
Introduction
فقدان الحمل المبكر المتكررة هي واحدة من المضاعفات الأكثر شيوعاً بعد الحمل ويؤثر على ما يقرب من 1 في المائة أزواج تحاول أن تصور1،2. وتتنوع الآليات الكامنة لفقدان الحمل المبكر: من التشوهات الجنينية الجوهرية وكانوا الأمهات إلى عيوب في التقبل بطانة الرحم1،،من34. وبسبب تلك المقاييس الوراثية، استخدمت نماذج الماوس على نطاق واسع للتحقيقات لزرع الجنين المبكر والحمل. وعلاوة على ذلك، ضمنت وقت الحمل قصيرة الماوس وقدرة على القيام بدراسات واسعة النطاق الأداة المساعدة المتزايدة للماوس في معالجة المسائل السريرية الأساسية في الطب الإنجابي البشري5. وقال أن الغالبية العظمى من النماذج التجريبية مورين ما زالت تحتاج إلى سدود عديدة أن euthanized في أيام الحمل متسلسلة لقياس وتحليل غرس الموقع وعدد وحجم وأنماط تباعد أثناء الحمل6، 7،8، مما يحول دون الدراسات الطولية في الحيوان نفسه.
في العيادة، الموجات فوق الصوتية أداة موثوقة ولا تقدر بثمن لمراقبة سلامة الجنين البشري والتنمية في طريقة غير الغازية9،،من1011. في الآونة الأخيرة، بدأت بالموجات فوق الصوتية عالية التردد (هفوس) للعثور على التطبيقات محدودة في الماوس كوسيلة لرصد سلامة الجنين والنمو أثناء فترة الحمل12،،من1314. التطورات التكنولوجية الحديثة في مجال التصوير بالموجات فوق الصوتية قد يسمح بتطبيق البيانات (ثلاثي الأبعاد) ثلاثية الأبعاد للتعمير البصرية أجهزة الحيوانية والمراقبة اللاحقة للأمراض15،16، 17. استخدام هذه التكنولوجيا المتقدمة في التصوير تحسنا ملحوظا القدرة على الكشف عن أصغر حجم التقلبات، للحد من تقلب بين الحيوانات، ورصد تطور علم الأمراض أو فعالية التدخل العلاجي17. بينما كانت الأداة الرئيسية لهذه التكنولوجيا لرصد تطور الأورام الخبيثة في النماذج المعدلة15،16، تصوير هفوس ثلاثي الأبعاد قد استخدمت مؤخرا فقط قوانتيتاتي ورصد نمو نشط لزرع الجنين ووضع الجنين في رحم الفأرة18.
وهنا، نحن توضح كيفية تنفيذ هفوس التصوير لإنتاج البيانات ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعاد لتوليد عمليات إعادة البناء الرحم الماوس الحامل مبكرا. علينا أن نبدي بفائدة هذا الأسلوب رواية للكشف عن هذه الأحداث غرس الجنينية المبكرة دون الحاجة لإنهاء الحمل، السماح للباحثين بجمع البيانات بطريقة غير الغازية.
Protocol
Representative Results
Discussion
هذا الاستخدام الرواية لتصوير هفوس ثلاثي الأبعاد يوضح القدرة على الكشف عن بنجاح وتصور، وتميز مواقع زرع الجنين أثناء الحمل المبكر مورين بطريقة غير الغازية. يوفر التكنولوجيا تحسن كبير على الأساليب الحالية، التي تعتمد على انقطاع الحمل لتوصيف الأنسجة والأنسجة الإجمالي. ومع ذلك تجدر الإشارة ?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
ونحن نقدر كثيرا مساعدة يان يينغ تشاو رونغ ولي جي.
Materials
| VisualSonics Vevo 2100 Ultrasound Imaging Platform/Machine | VisualSonics, inc. | VS-11945 | |
| Vevo Imaging Station | VisualSonics, inc. | SA-11982 | |
| Aquasonic 100 Ultrasound Transmission Gel | Parker | #SKU PLI 01-08 | |
| Isoflurane (IsoThesia) 100mL bottle | Henry Shein | #29404 | |
| PuraLubenAnimal Ophthalmic Ointment | Dechra | #12920060 |
References
- Rai, R., Regan, L. Recurrent miscarriage. Lancet. 368 (9535), 601-611 (2006).
- Sugiura-Ogasawara, M., Ozaki, Y., Suzumori, N. Management of recurrent miscarriage. J Obstet Gynaecol Res. 40 (5), 1174-1179 (2014).
- Kutteh, W. H. Novel strategies for the management of recurrent pregnancy loss. Semin Reprod Med. 33 (3), 161-168 (2015).
- Page, J. M., Silver, R. M. Genetic Causes of Recurrent Pregnancy Loss. Clin Obstet Gynecol. 59 (3), 498-508 (2016).
- Zhang, J., Croy, B. A. Using ultrasonography to define fetal-maternal relationships: moving from humans to mice. Comp Med. 59 (6), 527-533 (2009).
- Li, S. J., et al. Differential regulation of receptivity in two uterine horns of a recipient mouse following asynchronous embryo transfer. Sci Rep. 5, 15897 (2015).
- Ding, Y. B., et al. 5-aza-2′-deoxycytidine leads to reduced embryo implantation and reduced expression of DNA methyltransferases and essential endometrial genes. PLoS One. 7 (9), e45364 (2012).
- Kusakabe, K., Naka, M., Ito, Y., Eid, N., Otsuki, Y. Regulation of natural-killer cell cytotoxicity and enhancement of complement factors in the spontaneously aborted mouse placenta. Fertil Steril. 90 (4 Suppl), 1451-1459 (2008).
- Demianczuk, N. N., et al. The use of first trimester ultrasound. J Obstet Gynaecol Can. 25 (10), 864-875 (2003).
- Thompson, H. E. Evaluation of the obstetric and gynecologic patient by the use of diagnostic ultrasound. Clin Obstet Gynecol. 17 (4), 1-25 (1974).
- Unterscheider, J., et al. Definition and management of fetal growth restriction: a survey of contemporary attitudes. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 174, 41-45 (2014).
- Greco, A., et al. High frequency ultrasound for in vivo pregnancy diagnosis and staging of placental and fetal development in mice. PLoS One. 8 (10), e77205 (2013).
- Flores, L. E., Hildebrandt, T. B., Kuhl, A. A., Drews, B. Early detection and staging of spontaneous embryo resorption by ultrasound biomicroscopy in murine pregnancy. Reprod Biol Endocrinol. 12, 38 (2014).
- Nguyen, T. M., et al. Estimation of mouse fetal weight by ultrasonography: application from clinic to laboratory. Lab Anim. 46 (3), 225-230 (2012).
- Singh, S., et al. Quantitative volumetric imaging of normal, neoplastic and hyperplastic mouse prostate using ultrasound. BMC Urol. 15, 97 (2015).
- Liu, L., et al. Ultrasound-mediated destruction of paclitaxel and oxygen loaded lipid microbubbles for combination therapy in ovarian cancer xenografts. Cancer Lett. 361 (1), 147-154 (2015).
- Ni, J., et al. Monitoring Prostate Tumor Growth in an Orthotopic Mouse Model Using Three-Dimensional Ultrasound Imaging Technique. Transl Oncol. 9 (1), 41-45 (2016).
- Peavey, M. C., et al. Three-Dimensional High-Frequency Ultrasonography for Early Detection and Characterization of Embryo Implantation Site Development in the Mouse. PLoS One. 12 (1), e0169312 (2017).
- Song, H., et al. Cytosolic phospholipase A2alpha is crucial [correction of A2alpha deficiency is crucial] for ‘on-time’ embryo implantation that directs subsequent development. Development. 129 (12), 2879-2889 (2002).
- Nallasamy, S., Li, Q., Bagchi, M. K., Bagchi, I. C. Msx homeobox genes critically regulate embryo implantation by controlling paracrine signaling between uterine stroma and epithelium. PLoS Genet. 8 (2), e1002500 (2012).
- Hirate, Y., et al. Mouse Sox17 haploinsufficiency leads to female subfertility due to impaired implantation. Sci Rep. 6, 24171 (2016).
- Wang, T. S., et al. Dysregulated LIF-STAT3 pathway is responsible for impaired embryo implantation in a Streptozotocin-induced diabetic mouse model. Biol Open. 4 (7), 893-902 (2015).
- Ji, R. P., et al. Onset of cardiac function during early mouse embryogenesis coincides with entry of primitive erythroblasts into the embryo proper. Circ Res. 92 (2), 133-135 (2003).
- Srinivasan, S., et al. Noninvasive, in utero imaging of mouse embryonic heart development with 40-MHz echocardiography. Circulation. 98 (9), 912-918 (1998).
- Franco, N. H., Olsson, I. A. Scientists and the 3Rs: attitudes to animal use in biomedical research and the effect of mandatory training in laboratory animal science. Lab Anim. 48 (1), 50-60 (2014).
- Pratap, K., Singh, V. P. A training course on laboratory animal science: an initiative to implement the Three Rs of animal research in India. Altern Lab Anim. 44 (1), 21-41 (2016).
- Landi, M. S., Shriver, A. J., Mueller, A. Consideration and checkboxes: incorporating ethics and science into the 3Rs. J Am Assoc Lab Anim Sci. 54 (2), 224-230 (2015).
