माउस प्रजनन पथ सहज गतिशीलता और डेटा विश्लेषण के लिए एक MATLAB आधारित गर्भाशय मोशन ट्रैकिंग एल्गोरिथ्म का आकलन करने के लिए पूर्व Vivo विधि
Summary
गर्भाशय संकुचन महिलाओं की भलाई के लिए महत्वपूर्ण हैं। हालांकि, रोग रूप से बढ़ी हुई संकुचन के परिणामस्वरूप डिस्मेनोरिया हो सकता है, विशेष रूप से युवा महिलाओं में। यहाँ, हम चिकनी मांसपेशियों relaxants कि dysmenorrhea के इलाज के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है की प्रभावकारिता के त्वरित मूल्यांकन की अनुमति एक सरल पूर्व vivo तैयारी का वर्णन.
Abstract
Dysmenorrhea, या दर्दनाक ऐंठन, महिलाओं में menses के साथ जुड़े सबसे आम लक्षण है और इसकी गंभीरता महिलाओं के रोजमर्रा के जीवन में बाधा कर सकते हैं. यहाँ, हम एक आसान और सस्ती विधि है कि नई दवाओं गर्भाशय अनुबंध को कम करने के परीक्षण के लिए महत्वपूर्ण होगा प्रस्तुत करते हैं. इस विधि पूरे माउस प्रजनन पथ की अद्वितीय क्षमता का इस्तेमाल सहज गतिशीलता प्रदर्शन जब oxygenated Krebs बफर युक्त एक पेट्री डिश में ex vivo बनाए रखा. यह सहज गतिशीलता मानव गर्भाशय की लहर की तरह मायोमेटिक गतिविधि जैसा दिखता है, जिसे एंडोमेट्रियल तरंगों के रूप में जाना जाता है। विधि की प्रभावशीलता को प्रदर्शित करने के लिए, हम एक प्रसिद्ध गर्भाशय आराम दवा, एपिनेफ्रिन कार्यरत थे। हम प्रदर्शित करते हैं कि पूरे माउस प्रजनन पथ की सहज गतिशीलता जल्दी और reversibly इस पेट्री डिश मॉडल में 1 डिग्री एम epinephrine द्वारा बाधित किया जा सकता है. गर्भाशय गतिशीलता के परिवर्तन का दस्तावेजीकरण आसानी से एक साधारण स्मार्ट फोन या एक परिष्कृत डिजिटल कैमरे का उपयोग किया जा सकता है. हम एक MATLAB आधारित एल्गोरिथ्म गति ट्रैकिंग गर्भाशय सींग आंदोलनों की दर को मापने के द्वारा सहज गर्भाशय गतिशीलता परिवर्तन की मात्रा निर्धारित करने की अनुमति विकसित की है. इस पूर्व vivo दृष्टिकोण का एक प्रमुख लाभ यह है कि प्रजनन पथ पूरे प्रयोग भर में बरकरार रहता है, सभी आंतरिक intrauterine सेलुलर बातचीत के संरक्षण. इस दृष्टिकोण की प्रमुख सीमा यह है कि अप करने के लिए 10-20% यूरी कोई सहज गतिशीलता प्रदर्शित कर सकते हैं. इस प्रकार अब तक, यह एक पेट्री डिश मॉडल में सहज गर्भाशय गतिशीलता का आकलन करने के लिए पहली मात्रात्मक पूर्व vivo विधि है।
Introduction
एक प्रमुख मादा अंग के रूप में, गर्भाशय प्रजनन के लिए महत्वपूर्ण है और भ्रूण1के पोषण के लिए आवश्यक है। गर्भाशय में तीन परतें होती हैं: पेरिमेट्रियम, मायोमेट्रियम और एंडोमेट्रियम। मायोमेट्रियम गर्भाशय की प्रमुख संकुचन परत है और भ्रूण वितरण में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। एंडोमेट्रियम गर्भाशय गुहा की परत वाली भीतरी परत है और भ्रूण प्रत्यारोपण के लिए आवश्यक है। प्रजनन आयु की गैर-गर्भवती महिलाओं में, एंडोमेट्रियल परत मासिक मासिक धर्म चक्र की शुरुआत में बहा दी जाती है। गर्भाशय1से नेक्रोटिक एंडोमेट्रियल ऊतक को साफ करने के लिए आवश्यक सहज मायोमेट्रियल संकुचन को बनाए रखने के द्वारा इस बहा प्रक्रिया में मायोमेट्रियम एड्स .
दुर्भाग्य से, बढ़ी हुई मायोमेटरियल संकुचन नकारात्मक पक्ष प्रभाव जैसे डिस्मेनोरिया, या दर्दनाक मासिक धर्म ऐंठन में परिणाम कर सकते हैं। यह विशेष रूप से युवा महिलाओं और शून्यपराश महिलाओं2में देखा जाता है . हालांकि, डिस्मेनोरिया हर महिला के लिए अलग है और उनके मायोमेटिक संकुचन की ताकत पर निर्भर करता है; मजबूत संकुचन अक्सर गंभीर ऐंठन3की अनुभूति के साथ जुड़े रहे हैं . मायोमेटिक संकुचन गर्भाशय अल्ट्रासाउंड का उपयोग कर कल्पना की जा सकती है और अक्सर एंडोमेट्रियल तरंगों के रूप में मान्यता प्राप्त है। एक गर्भाशय में मासिक धर्म के दौरान प्रोस्टाग्लैंडिन की बढ़ी रिहाई4 एंडोमेट्रियल sloughing के दौर से गुजर रहा माना जाता है कि वृद्धि हुई मायोमेटरियल हाइपरकॉन्ट्रेक्टिलिटी में योगदान करने के लिए, गर्भाशय की मांसपेशियों के इस्किमिया और हाइपोक्सिया में जिसके परिणामस्वरूप और इस प्रकार वृद्धि हुई दर्द3|
गंभीर डिस्मेनोरिया कुछ महिलाओं के दिन-प्रतिदिन की गतिविधि में बाधा डाल सकता है और 3 से 33% महिलाओं को बहुत गंभीर दर्द होता है, जिससे एक महिला को प्रत्येक मासिक धर्म चक्र5में 1 से 3 दिनों के लिए बिस्तर पर पड़ा हो सकता है। Dysmenorrhea उम्र, राष्ट्रीयता, और आर्थिक स्थिति5की परवाह किए बिना प्रजनन उम्र की महिलाओं में स्त्री रोग रुग्णता का प्रमुख कारण है. डिस्मेनोरिया की अनुमानित व्याप्तता उच्च और परिवर्तनीय दोनों है, जो प्रजनन आयु5की महिलाओं में 45% से 93% तक है। Dysmenorrhea संबद्ध दर्द महिलाओं के दैनिक जीवन पर एक प्रभाव है और किशोरों में खराब शैक्षिक प्रदर्शन में परिणाम हो सकता है, नींद की कम गुणवत्ता, दैनिक गतिविधियों के प्रतिबंध, और मूड में परिवर्तन5.
कई महिलाओं को जो गंभीर डिस्मेनोरिया का अनुभव उनके दर्द को दूर करने के लिए ओवर-द-काउंटर दवाओं का सहारा लेते हैं। ऐसी ओवर-द-काउंटर दवाओं में साइक्लोऑक्सीजनेज (कोक्स) अवरोधक होते हैं जो प्रोस्टाग्लैंडिन6के गठन को रोकते हैं। हालांकि, कॉक्स inhibitors प्रतिकूल हृदय घटनाओं के साथ जुड़े रहे हैं, और डिस्मेनोरिया के साथ महिलाओं के बारे में 18% इन inhibitors7के लिए अप्रतिसादी हैं. इसलिए, मासिक धर्म ऐंठन को कम करने के लिए नई दवाओं की आवश्यकता है। चूंकि गर्भाशय की अधिक संकुचन डिस्मेनोरिया के रोगजनन में योगदान देता है, इसलिए एक संभावित रणनीति गर्भाशय आराम करने वालों का उपयोग हो सकती है।
यह स्वाभाविक रूप से होने वाली सहज मायोमेट्रियल लहर की तरह संकुचन के एक मॉडल में संभावित आराम दवाओं के प्रभाव की मात्रा निर्धारित करने के लिए फायदेमंद है। हालांकि, इस प्रकार अब तक, बरकरार गर्भाशय में मांसपेशियों को आराम देने वाली दवाओं के परीक्षण के लिए कोई कुशल पूर्व विवो विधि का वर्णन नहीं किया गया है। वर्तमान में, आइसोमेट्रिक तनाव माप relaxant दवा प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है. इस तरह के माप के दौरान, एक गर्भाशय मांसपेशी पट्टी एक ऊतक स्नान में preload के तहत एक निरंतर लंबाई में बनाए रखा है, जबकि गर्भाशय मांसपेशियों में संकुचन के बल से पहले और एक आराम दवा की उपस्थिति या अनुपस्थिति में ऑक्सीटोसिन उत्तेजना के बाद दर्ज की गई है. हालांकि इस दृष्टिकोण बहुत उपयोगी है, यह महंगा उपकरण की आवश्यकता है. इसके अलावा, आइसोमेट्रिक संकुचन सहज मायोमेटिक तरंग की तरह संकुचन के समान नहीं होते हैं जो स्वाभाविक रूप से बरकरार गर्भाशय में होते हैं। विशेष रूप से, कृन्तकों में गर्भाशय मायोमेटिक तरंगों को गर्भाशय सींग गतिशीलता के रूप में कल्पना की जा सकती है जब पूरे प्रजनन पथ (ओवेरी, अंडवाहिनी, गर्भाशय, और योनि) को बफर समाधान में बनाए रखा जाता है। यहाँ, हम अक्षत माउस गर्भाशय की सहज गतिशीलता की निगरानी के लिए एक पूर्व vivo विधि पेश ऑक्सीजनयुक्त Krebs बफर युक्त एक पेट्री डिश में रखा. हम भी MATLAB गति ट्रैकर का उपयोग एक गतिशीलता परिमाणीकरण एल्गोरिथ्म का वर्णन. इस उपन्यास दृष्टिकोण स्वाभाविक रूप से होने वाली उपचार और सिंथेटिक यौगिकों की आरामदायक क्षमता का परीक्षण करने के लिए एक आसान और कम महंगा विकल्प प्रदान करता है.
Protocol
Representative Results
Discussion
यहाँ, हम पूरे कृंतक प्रजनन पथ है, जो अंडाशय, oviducts, गर्भाशय सींग, और योनि भी शामिल है की सहज संकुचन का आकलन करने के लिए एक विधि का वर्णन किया. हम सहज गर्भाशय गतिशीलता13पर फेनिलफ्रिन के आराम प्रभाव को प…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम आंतरिक आईयू फंड द्वारा समर्थित किया गया था। AGO अध्ययन की कल्पना की. XC और AGO वर्णित प्रयोगों के डिजाइन में शामिल थे. FL और AGO विश्लेषण और डेटा की व्याख्या की. KLL, JOB, FL ने सभी पूर्व विवो प्रयोगों का प्रदर्शन किया। FL MATLAB स्क्रिप्ट लिखी थी। KLL, JOB, और AGO पांडुलिपि लिखा था. सभी लेखकों को पढ़ने और पांडुलिपि के अंतिम संस्करण को मंजूरी दे दी.
Materials
| Epinephrine hydrochloride | Sigma-Aldrich | E4642 | |
| Dulbecco's PBS | Fisher Sceintific | 17-512Q | |
| Ethanol 200 PROOF | Decon Laboratories | 2701 | |
| NaCl | Sigma-Aldrich | S7653 | |
| Glucose | Sigma-Aldrich | G7528 | |
| KCl | Sigma-Aldrich | P9333 | |
| CaCl2 · 2H2O | Sigma-Aldrich | C5080 | |
| NaH2PO4 | Sigma-Aldrich | S0751 | |
| MgCl2 · 6H2O | Sigma-Aldrich | M9272 | |
| NaHCO3 | Sigma-Aldrich | S6297 | |
| Isoflurane, USP | Patterson Veterinary | 07-893-2374 | |
| Dissecting Extra-Fine-Pointed Precision Splinter Forceps | Fisher Sceintific | 13-812-42 | |
| Curved Hardened Fine Iris Scissors | Fine Science Tools | 14091-09 | |
| Dissection High-performance Modular Stereomicroscope | Leica | MZ6 | |
| Digital 5 Megapixel Color Microscope Camera with active cooling system | Leica | DFC425 C | |
| Stereomaster Microscope Fiber-Optic Light Sources | Fisher Sceintific | 12-562-21 | |
| Weigh Boat | Fisher Sceintific | WB30304 | |
| Convertors Astound Standard Surgical Gown | Cardinal Health | 9515 | Small, Medium or Large |
| Gloves | McKesson Corporation | 20-1080 | Small, Medium, or Large; powder-free sterile latex or nitrile surgical gloves |
| Petri Dish | Corning Falcon | 351029 | 100 mm |
| Petri Dish | Corning Falcon | 353001 | 35 mm |
| 95% O2– 5% CO2 gas mixture | Praxair | MM OXCD5-K | |
| Ear-loop Masks | Valumax International | 5430E-PP | |
| DSLR 24.2 MP Camera | Canon | EOS Rebel T6i | |
| MATLAB | MathWorks | N/A | version 2019 or later |
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